光耦伏安特性曲线的测量

光电耦合伏安特性曲线
●实验原理:
1、线性元器件的伏安特性曲线
在电路原理中，元件特性曲线是指特定平面上定义的一条
曲线。

例如，白炽灯泡在工作时，灯丝处于高温状态，其灯丝
电阻随着温度的改变而改变，并且具有一定的惯性；又因为温
度的改变与流过灯泡的电流有关，所以它的伏安特性为一条曲
线。

电流越大、温度越高，对应的灯丝电阻也越大。

一般灯泡
的“冷电阻”与“热电阻”可相差几倍至十几倍。

该曲线的函数关系式称为电阻元件的伏安特性，电阻元件的特性曲线就是在平面上的一条曲线。

当曲线变为直线时，与其相对应的元件即为线性电阻器，直线的斜率为该电阻器的电阻值。

电容和电感的特性曲线分别为库伏特性和韦安特性，与电阻的伏安特性类似。

线性电阻元件的伏安特性符合欧姆定律，它在u-i 平面上是一条通过原点的直线。

该特性曲线各点斜率与元件电压、电流的大小和方向无关，所以线性电阻元件是双向性元件。

非线性电阻的伏安特性在u-i平面上是一条曲线。

普通晶体二极管的特点是正向电阻和反向电阻区别很大。

正向压降很小正向电流随正向压降的升高而急骤上升，而反向电压从零一直增加到十几伏至几十伏时，其反向电流增加很小，粗略地可视为零。

可见，二极管具有单向导电性，如果反向电压加得过高，超过管子的极限值，则会导致管子击穿损坏。

稳压二极管是一种特殊的半导体二极管，其正向特性与普通二极管类似，但其反向特性则与普通二极管不同，在反向电压开始增加时，其反向电流几乎为零，但当反向电压增加到某一数值时（称为管子的稳压值，有各种不同稳压值的稳压管）电流将突然增加，以后它的端电压将维持恒定，不再随外加的反向电压升高而增大。

上述两种二极管的伏安特性均具属于单调型。

电压与电流之间是单调函数。

二极管的特性参数主要有开启电压Uth，导通电压Uon，反向电流IR，反向击穿电压VBR以及最大整流电流IF。

2、非线性电阻元件特性曲线的逐点伏安测量法
元件的伏安特性可以用直流电压表、电流表测定，称为逐点伏安测量法。

伏安法原理简单，测量方便，但由于仪表内阻会影响测量的结果，因此必须注意仪表的合理接法。

采用伏安法测量二极管特性时，限流电阻以及直流稳压源的变化范围与特性曲线的测量范围是有关系的，要根据实验室设备的具体要求来确定。

在综合考虑测量效率和获得良好曲线效果的前提下，测量点的选择十分关键，由于二极管的特性曲线在不同的电压的区间具有不同的性状，因此测量时需要合理采用调电压或调电阻的方式来有效控制测量样点。

用仿真实现该实验
1）若采用调节电位器的方式，一定要串入固定电阻
2）测量方法可以是变电阻（仿真中称为参数扫描），或，变电源（仿
真中称为DC扫描）。

●光电耦合的伏安特性测量方案设计
⏹输入伏安特性测量
◆
◆ 要求输入为0-5VDC 电平信号，对应输出约为15-0 VDC 的电平转换 ◆ 为定值电阻Ω=Ω-Ω=+=+= 2.2k ,100250,15,51L CC I R k R V V V V ◆ 使用示波器或万用表测量CE F V V 和的值，进而通过公式换算得到C F I I 和的值 ◆ 改变R1的阻值重新测量，并记录数据，注意不要过载，小心过功率线,取N
点测量
之间到的变化范围在控制V V F 1.30.9V
之间到的变化范围在控制mA A I F 500.1m
⏹ 输出伏安特性测量
◆
◆ 为定值电阻
之间变化Ω=Ω-Ω=+=+=250,51100,15,5I L CC I R k R V V V V
◆ 使用示波器或万用表测量CE F V V 和的值，进而通过公式换算得到C F I I 和的值 ◆ 改变RL 的阻值重新测量，并记录数据，注意过功率线,取N 点测量
----------------------------------------------------------------------- ◆ 改变定值电阻的阻值（决定值F I ），重复上述测量，得到不同值的曲线F I
最后分析处理实验数据，生成相应的曲线……
● 实验数据与分析：。