(完整版)二极管限幅电路实验报告.docx
(完整版)实验一二极管特性实验
实验一二极管特性实验一、实验目的:1、验证晶体二极管的单向导电特性。
2、学会测量晶体二极管的伏安特性曲线。
3、掌握几种常用特种功能二极管的性能和使用方法。
二、实验前准备:1、复习晶体二极管结构和伏安特性。
2、阅读光电二极管、发光二极管和稳压管的特性和使用范围。
3、复习用万用表测量晶体二极管的方法。
阅读用图示仪测试晶体二极管及用示波器测量输出电压的方法。
三、实验设备:KJ120学习机一台数字式万用表一块指针式万用表一块(20KΩ/V DC)四、实验原理:晶体二极管由一个PN结构成,具有单向导电作用。
几种常用二极管的符号如图1.1所示。
(a) (b) (c)图1.1几种常见二极管的符号图1.1(a)为普通二极管,如In4001;In4148;2AP等。
图1.1(b)~(c)为稳压管、发光二极管等。
如稳压管,它工作在反向击穿区。
使用时,利用反向电流在击穿区很大范围内变化而电压基本恒定的特性来进行稳压。
发光二极管是一种把电能变成光能的半导体器件。
发光二极管有各种颜色,例如有发红光的,发黄光的,发绿光的等等。
发光二极管工作电压较低(1.6~3V),正向工作电流只需几毫安到几十毫安,故常作线路通断指示和数字显示。
若将万用表黑表笔接二极管正极,红表笔接二极管负极,则二极管处于正向偏置,呈现低阻,表针偏转大;反之,二极管处于反向偏置,呈现高阻,表针偏转小。
根据两次测得的阻值,就可以辨别二极管的极性。
注意万用表不同的电阻挡的等效内阻各不相同测得的阻值有差异。
一般不宜采用RX10K 挡来测二极管,因该挡的电源电压较高(一般为9V ),有可能损坏管子.五、实验步骤:1、二极管的一般测试。
(1)按实验报告表1.1要求多用万用表测量二极管(IN4001、IN4148、2AP 、LED )的正、反向阻值。
将数据填入表1-1中。
(2)二极管正向电压测量:调电位器,使I=5mA 分别测量五种二极管的正向电压,将数据填入表1-1中。
实验2-二极管及电源应用
稳压电源流程图
提醒:1.需独立完成;2.每次实验完成后把文件保存好 (最后需提交电子档),4次实验做成一个实验报告;3.实 验占课程成绩的30%,希同学们认真完成。
实验项目2 二极管VA特性测试与 限幅应用电路分析
基本要求:完成下图3.1.1二极管伏安特性 测试,并记录表中数据,提示:包括正向伏 安特性和反向伏安特性两个图。 发挥题(根据个人能力选做),完成图 3.1.3限幅电路测试与理论分析。
提醒:1.需独立完成;2.每次实验完成后把文件保存好 (最后需提交电子档),4次实验做成一个实验报告;3.实 验占课程成绩的30%,希同学们认真完成+5V的直流 稳压电源。2、设计一个输出可调的直流稳 压电源。 发挥题(根据个人能力选做),完成正、 负12V直流稳压电源设计。
二极管应用限幅电路实验内容
二极管应用限幅电路实验内容一、实验目的通过本次实验,了解二极管限幅电路的工作原理及应用。
通过实际操作,掌握二极管限幅电路的搭建与调试方法,提高动手能力和分析问题的能力。
二、实验设备1. 电源:直流电源,能够提供稳定的电压。
2. 二极管:硅整流二极管或其他适当类型的二极管。
3. 电阻:不同阻值的电阻器,用于限流和分压。
4. 导线:用于电路连接。
5. 示波器:用于观察信号波形。
6. 实验板或面包板:用于搭建电路。
三、实验步骤1. 搭建电路:根据限幅电路原理图,使用提供的设备和导线在实验板上搭建二极管限幅电路。
确保连接正确、稳固。
2. 电源接入:将直流电源接入电路,确保电源的正负极与电路中的正负极对应。
3. 调整电阻:根据需要,通过调整电阻值来改变输入信号的幅度。
4. 观察波形:使用示波器观察输入信号和输出信号的波形,注意观察波形在通过限幅电路后的变化。
5. 调整二极管:通过调整二极管两端的电压,观察限幅效果的变化,理解二极管限幅原理。
6. 反复调试:根据观察到的波形变化,适当调整电阻和二极管的状态,以达到理想的限幅效果。
7. 数据记录:在实验过程中,记录输入信号的幅度、二极管两端的电压以及输出信号的波形等信息。
8. 清理实验环境:实验结束后,拆解电路,并将所有设备和导线整理好。
四、结果分析根据实验过程中观察到的波形变化、数据记录以及理论知识,分析二极管限幅电路的工作原理及效果。
理解二极管的单向导电性在限幅中的作用,并探讨不同参数对限幅效果的影响。
五、结论总结通过本次实验,我们了解了二极管限幅电路的工作原理及实际应用。
在实验过程中,我们学会了搭建和调试限幅电路的方法,提高了动手能力和分析问题的能力。
通过结果分析,我们深入理解了二极管限幅的原理和影响因素。
在今后的学习和实践中,我们可以将这些知识应用于更广泛的领域,例如信号处理、电子测量等。
同时,我们也应该认识到实验的重要性,通过实践来巩固和拓展理论知识,提高自己的技能和能力。
二极管电路及其应用实验报告
二极管电路及其应用实验报告二极管是一种常见的电子元件,具有只允许电流单向流动的特性。
它是由半导体材料构成的,通常由硅(Si)或者硒化物(GaAs)制成。
二极管的应用非常广泛,可以用于整流、放大、开关等电路中。
本文将以二极管电路及其应用为主题,介绍二极管的工作原理、实验步骤以及相关应用。
一、二极管的工作原理二极管是由P型半导体和N型半导体组成的。
P型半导体中的杂质掺入使其具有正电荷,称为P区;N型半导体中的杂质掺入使其具有负电荷,称为N区。
当将P区和N区连接在一起时,形成了一个PN结。
在PN结中,由于P区和N区的杂质浓度不同,使得在结附近形成了电场。
当外加电压为正向偏置时,即P区接在正电压上,N区接在负电压上,电场将阻止电子从N区向P区移动。
而当外加电压为反向偏置时,即P区接在负电压上,N区接在正电压上,电子可以从N区向P区移动。
因此,二极管只允许电流在正向偏置下单向流动。
二、二极管实验步骤1. 准备实验所需材料:二极管、直流电源、电阻、导线等。
2. 搭建二极管电路:将二极管连接在电路中,注意极性,即将P极连接在正电压端,N极连接在负电压端。
可以使用导线连接电源和电阻,形成一个简单的电路。
3. 调整电压:根据二极管的额定电压和电流,调整电源的输出电压,使得二极管正常工作。
4. 测量电流和电压:使用万用表等测量仪器,测量二极管两端的电压和电流值。
5. 观察实验现象:根据测量结果,观察二极管的导通和截止情况,以及电流和电压的关系。
三、二极管的应用1. 整流器:二极管具有只允许电流单向流动的特性,因此可以用于将交流信号转换为直流信号的整流电路中。
在整流电路中,二极管起到了只允许正半周或负半周通过的作用,实现了信号的单向传输。
2. 信号检波器:二极管的正向偏置电压范围内,电流与电压之间呈线性关系。
利用这一特性,可以将高频信号转换为直流信号,实现信号的检波功能。
3. 放大器:在放大电路中,二极管可以作为信号放大器的关键元件之一。
实验一二极管电路及常用
VE、VB、VC,然后由下列公式计算出静态工作点的各个参数 :
VBE VB VE
IC
VCC VC RC
IB
IC
VCE VC VE
调节偏置电阻Rw可以改变静态工作点。
3.放大器动态性能指标 放大器动态性能指标包括电压放大倍数、输入电阻、
输出电阻、最大不失真输出电压等参数。 (1)电压放大倍数 电压放大倍数是指输出电压和输入电压之比,即
出正弦波的f=1kHz,有效值 Vi=20mV,测量 Vs 、Vi
及电路空载输出电压Vo1 和负载输出电压Vo2 ,并计 算 Av 、Avs 、Ri 、Ro ,填入表1-2-2中。用双踪示波
器观察输入、输出波形,分析它们的相位关系。
表1-2-2 动态参数数据表
Vs
(mV)
测量值
计算值
Vi
Vo1
(mV) (RL=)
2.掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输 出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。
3.熟悉常用电子仪器的使用。
实验设备与器件
1.直流稳压电源 2.函数信号发生器 3.双踪示波器 4.万用表 5.共射极放大电路模块
1.实验电路
实验原理
图1-2-1 共射极放大电路
2.静态工作点
在图1-2-1电路中,当流过偏置电阻Rb1和Rb2的电流远大 于晶体管的基极电流IB时(一般5~10倍),则它的静态工作点 可用下式估算:
频特性曲线上设 Avm为中频电压放大倍数,通常规定电压放
大下倍限数频随率频fL率和变上化限下频降率到f0H.7,07通A频vm带时为所B对W应的fH频率f分L 别。为
实验内容
1.静态工作点的调整和测量
实验电路如图1-2-1所示,
二极管双向限幅电路的实验研究
二极管双向限幅电路的实验研究在电子技术中,常用二极管限幅电路来消除干扰信号,或对波形进行整形、变换。
对于一般的单个二极管的限幅电路分析都比较容易,而双向限幅电路相对来说分析起来比较复杂,本文通过实验的方法来分析不同的双向限幅电路对应的输出波形。
一、二极管并联双向限幅电路在protues仿真软件中建立如图1所示的二极管并联双向限幅电电路,限幅电平E1=2V,E2=-4V,二极管的导通电压为0.7V,在输入端ui输入正弦波信号ui=Umsinwt,将输入信号的频率设为1kHz,输入幅度Um从0-6V连续调整,观察波形信号的变化。
Um在0-2.7V之间变化时,输出波形与输入波形相同如图2所示uo=ui;Um在2.7-4.7V之间变化时,输出波形与输入波形相同如图3所示,正弦波信号的正半周波顶被削去,波顶的输出电压为2.7V;Um在4.7-6V之间变化时,输出波形与输入波形相同如图4所示,正弦波信号的正半周波顶被削去,波顶的输出电压为2.7V,同时正弦波信号的负半周波底被削去,波底的输出电压为-4.7V。
二、二极管串联双向限幅电路在protues仿真软件中建立如图5所示的二极管串联双向限幅电电路,限幅电平E1=2V,E2=4V,二极管的导通电压为0.7V,在输入端ui输入正弦波信号ui=Umsinwt,将输入信号的频率设为1kHz,输入幅度Um从0-6V连续调整,观察波形信号的变化。
三、结论通过对串联双向限幅和并联双向限幅电路的实验数据进行总结,可以得到其限幅规律。
对于二极管并联双向限幅电路,当输入信号时,输出波形与输入波形一致,当输入信号时,输出波形被削顶,当输入信号时,输出波形被双向限幅。
对于二极管串联双向限幅电路,当输入信号时,输出波形为一条直线,输出电压为V,当输入信号时,输出波形被削底,当输入信号时,输出波形被双向限幅。
二极管实验报告
二极管实验报告引言:二极管作为一种常见的电子元件,广泛应用于各种电路中。
本次实验旨在通过实验验证二极管的特性和工作原理,并探索其在电路中的应用。
一、实验装置和方法1. 实验装置:本实验所使用的装置包括:二极管、直流电源、电阻、示波器以及电线等。
2. 实验方法:首先,将二极管正确连接到电路中。
二极管的端口分别插在电阻和直流电源的正负极之间。
然后,将示波器连接到二极管的两端,通过观察示波器上的波形来观察二极管的特性。
二、实验结果和讨论1. 实验结果:在实验过程中,我们观察到以下几个现象:a) 在直流电源的正向电压下,二极管正常导通;b) 在直流电源的反向电压下,二极管正常截断。
2. 结果分析:通过实验观察结果,我们可以得出以下结论:a) 正向电压下,二极管通过,电流正常流动;b) 反向电压下,二极管关断,电流无法流动。
这是因为二极管是一种引入了PN结的半导体器件。
当二极管的正极连接在P区,负极连接在N区时,称为正向偏置,此时二极管的PN结处于导通状态,电流正常流动。
而当二极管的正极连接在N区,负极连接在P区时,称为反向偏置,此时二极管的PN结处于截断状态,电流无法流动。
3. 工作原理:二极管的工作原理基于PN结的电流传导规律。
在正向偏置下,P区的正空穴和N区的电子会发生复合,形成电流。
而在反向偏置下,P区的空穴和N区的电子受到电场的影响,被分开而无法形成电流。
三、二极管的应用1. 整流器:二极管可以用于整流,即将交流信号转换为直流信号。
交流信号通过二极管后,正向半个周期时,二极管导通,电流通过;反向半个周期时,二极管截断,电流无法通过。
通过这种方式,可以实现交流电的整流。
2. 信号检测器:二极管也可以用作信号检测器,在收音机等设备中常见。
当无线电频率信号通过二极管时,根据二极管正向偏置和反向截断的特性,可以将高频信号转换成低频信号,用于处理和放大。
3. 发光二极管(LED):LED是一种特殊的二极管,具有发出可见光的特性。
实验二 二极管电路分析实验指导
实验二二极管电路分析一、实验目的1.掌握二极管的基本应用2.掌握二极管电路的分析方法3.学习信号发生发生器、示波器的使用方法4.学习参数分析的使用方法二、实验预习1.PN结与二极管的正向和反向特性2.二极管的分类和主要参数3.稳压二极管的特性和主要参数三、实验器材1.函数信号发生器、示波器、电流表和电压表2.虚拟二极管、虚拟稳压管、虚拟电阻器、虚拟电容器3.实际电阻若干4.电容器:100uF5.二极管:1N4001、1N4007、1N414866.稳压二极管:1N758、1N7517.7.开关:SPDT、SPST四、实验内容和步骤二极管的特性实际上就是PN结的特性,PN结的重要特性之一就是单向导电性,电子线路中经常利用这个特性来设计整流电路、限幅电路、钳位电路等等。
当二极管一开始正向偏置时,二极管的电流并不立即增加,而是要在外加电压超过死区电压V T(硅为0.5V,锗为0.1V)后,二极管的电流才开始按指数规律增加。
当外加电压超过导通电压(硅为0.7V,锗为0.3V)时,二极管的电流迅速增加。
二极管表现为一个很小的电阻,外加电压的微小变化(如0.1V)就会引起二极管电流的较大变化,为保证二极管的正常工作,不同的二极都规定有最大整流电流值I L不允许二极正向电流的增加超过这个值,否则二极管损坏。
当二极管反向偏置时,表现为一个很大的电阻,此时二极管只有一个很小的反向饱和电流I S流过,外加反向电压的变化并不会引起反向电流的增大,I S数值基本恒定不变。
当外加反向电压超过一定的数值V B(反向击穿电压)时,PN结就会被反向击穿,反向电流急剧上升,但其两端的电压却相对稳定。
除稳压二极管外,其它的二极管都不允许工作时的外加反向电压超过它的耐压值。
稳压二极管,又叫做齐纳二极管,是一类特殊的二极管,它是专门设计用来工作在反向击穿状态的,利用的正是二极管反向击穿时,反向电流变化比较大,而两端的反向电压却只有很小变化的特点。
实验1二极管实验报告
北京物资学院信息学院实验报告课程名_电子技术实验名称二极管半波整流实验实验日期 2012 年 3 月 5 日实验报告日期 2012 年 3 月 26 日姓名____曾曦________学号___2010211300__________小组成员名称_____________无___________________一、实验目的1.熟悉模拟电路实验箱系统硬件电路结构和功能2.掌握虚拟示波器和万用表的使用方法二、实验内容为了更好地掌握模拟电路实验箱各组成部件的硬件电路结构和功能,我们将设计一个二极管半波整流电路,用虚拟万用表测量电压、电阻值,应用虚拟示波器测量波形。
三、实验环境1.实验箱TD_AS2.PC +虚拟仪器(万用表+示波器)四、实验步骤(描述实验步骤及中间的结果或现象。
在实验中做了什么事情,怎么做的,发生的现象和中间结果)1.模拟电路实验箱系统硬件结构和功能·通用实验单元:基本放大电路、差动放大电路、集成运算电路、功率放大器、串联稳压电路、集成稳压电路。
·恒压源单元:DC ① +1.2V~+12V、0.2A; -1.2V~-12V、0.2A。
② +12V、0.2A; -12V、0.2A。
③ +5V、1.5A; -5V、0.2A; +2.5V、0.1A。
AC : 7.5V、 0.2A。
·波形发生器单元:输出波形:方波、三角波、正弦波。
幅值:方波 Vp-p:0~12V。
三角波 Vp-p:0~12V。
正弦波 Vp-p:0~12V。
频率范围(四档):2Hz~20Hz、20Hz~200Hz、200Hz~2KHz、2KHz~80KHz。
·直流信号源单元:两路 -0.5V~+0.5V、-5V~+5V 两档连续可调。
·开关及显示:12组开关,8组显示灯。
·元器件单元:包括电位器、电阻器、电容器、二极管。
·可选配PAC开发板:PAC10、 PAC20 、PAC80。
二极管实验报告
二极管实验报告引言:二极管是一种电子元件,具有基本的电子特性以及多种应用。
本次实验旨在通过对二极管的实际测量,深入了解其工作原理和性能参数。
实验一:二极管的直流特性测量在实验中,我们使用了直流电源、电阻箱和万用电表等器材。
首先,将二极管连接到直流电源和电阻箱上,通过调节电阻箱的阻值,改变二极管的电流。
然后,使用万用电表测量二极管的电压和电流值,并记录数据。
实验数据表明,二极管存在一个正向电压和逆向电压的阈值,当正向电压小于该阈值时,电流非常小;而当正向电压大于阈值时,电流迅速增大。
逆向电压下,电流几乎为零。
实验二:二极管的交流特性测量为了进一步探究二极管的特性,我们进行了交流特性的测量实验。
实验装置包括交流信号发生器、示波器等器材。
在实验中,我们将交流信号发生器与示波器相连,并将二极管连接到这一电路中。
通过调节交流信号发生器的频率和幅度,我们可以观察到二极管的正向和逆向电流的变化情况。
实验结果表明,随着交流信号频率的增加,二极管的正向电流增大,逆向电流逐渐减小。
这是由于二极管的载流子寿命和带宽限制引起的。
实验三:二极管的温度特性测量为了研究二极管的温度特性,我们进行了一系列温度变化下的实验。
实验装置包括恒温箱、温度计等器材。
我们将恒温箱的温度从低到高逐渐升高,同时测量二极管的电流和电压。
实验结果显示,随着温度的升高,二极管的正向电流增加,逆向电流减小。
这是因为温度能够改变载流子浓度和载流子电子流动性,进而影响二极管的电导率。
结论:通过三个实验,我们深入了解了二极管的直流、交流和温度特性。
根据实验数据,我们可以看出二极管具有非线性电性质,只能使电流在一个方向上流动。
二极管的特性参数包括正向电压阈值、逆向电压阈值、正向漏电流和温度系数等。
将这些特性应用于实际电路设计中可以实现整流、限幅和开关等功能。
此外,二极管还有很多其他应用,如光电二极管、二极管激光器等。
总结:通过本次实验,我们对二极管的工作原理及其相关特性有了深入了解。
二极管与三极管的箝位与限幅
实验一 晶体管开关特性、限幅器与钳位器 一、实验目的 1、观察晶体二极管、三极管的开关特性,了解外电路参数变化对晶体管开关特性的影响。
2、掌握限幅器和钳位器的基本工作原理。
二、实验原理1、晶体二极管的开关特性 由于晶体二极管具有单向导电性,故其开关特性表现在正向导通与反向截止两种不同状态的转换过程。
如图1-1电路,输入端施加一方波激励信号v i,由于二极管结电容的存在,因而有充电、放电和存贮电荷的建立与消散的过程。
因此当加在二极管上的电压突然由正向偏置(+V1)变为反向偏置(-V2)时,二极管并不立即截止,而是出现一个较大的反向电流,并维持一段时间t s(称为存贮时间)后,电流才开始减小,再经t f(称为下降时间)后,反向电流才等于静态特性上的反向电流I0,将t rr=t s+t f叫做反向恢复时间,t rr与二极管的结构有关,PN 结面积小,结电容小,存贮电荷就少,t s就短,同时也与正向导通电流和反向电流有关。
当管子选定后,减小正向导通电流和增大反向驱动电流,可加速电路的转换过程。
2、晶体三极管的开关特性晶体三极管的开关特性是指它从截止到饱和导通,或从饱和导通到截止的转换过程,而且这种转换都需要一定的时间才能完成。
如图1-2电路的输入端,施加一个足够幅度(在-V2和+V1之间变化)的矩形脉冲电压v i激励信号,就能使晶体管从截止状态进入饱和导通,再从饱和进入截止。
可见晶体管T的集电极电流 i c和输出电压v o的波形已不是一个理想的矩形波,其起始部分和平顶部分都延迟了一段时间,其上升沿和下降沿都变得缓慢了,如图1-2 波形所示,从v i开始跃升到i C上升到0.1I CS,所需时间定义为延迟时间t d,而i C从0.1I CS增长到0.9I CS的时间为上升时间t r,从v i开始跃降到i C下降到0.9I CS的时间为存贮时间 t S,而i C从0.9I CS下降到0.1I CS的时间为下降时间t f,通常称t on=t d+t r为三极管开关的“接通时间”,t off=t S+t f 称为“断开时间”,形成上述开关特性的主要原因乃是晶体管结电容之故。
二极管限幅电路实验报告(可编辑修改word版)
Ru iD uO Et一、实验目的实验:设计和探究二极管限幅电路1、了解限幅电路的构成2、掌握限幅电路的工作原理和分析方法3、测量限幅电路的传输特性二、实验仪器1、双踪示波器2、直流源3、函数发生器4、高频电子线路实验箱三、实验原理和装置图1、二极管下限幅电路在下图所示的限幅电路中,因二极管是串在输入、输出之间,故称它为串联限幅电路。
图中, 若二极管具有理想的开关特性,那么,当ui 低于 E 时,D 不导通,u o =E ;当 u i高于 E 以后,D 导通, u o = ui 。
该限幅器的限幅特性如图所示,当输入振幅大于 E 的正弦波时,输 出电压波形见。
可见,该电路将输出信号的下限电平限定在某一固定值 E 上,所以称这种限幅器为下限幅器。
如将图中二极管极性对调,则得到将输出信号上限电平限定在某一数值上的上限幅器。
DEui幅限特性2、二极管上限幅电路在下图所示二极管上限限幅电路中,当输入信号电压低于某一事先设计好的上限电压时,输出电压将随输入电压而增减;但当输入电压达到或超过上限电压时,输出电压将保持为一个固定值,不再随输入电压而变,这样,信号幅度即在输出端受到限制。
u iuER u iu Ou OEEtttRuiD 1 D2 uO EEt3、 二极管双向限幅电路将上、下限幅器组合在一起,就组成了如图所示的双向限幅电路。
u iuE EE E四、实验内容1、实验电路图如下图所示。
2、观察输出电压与输入电压的波形并记录,测试输出电压与输入电压的关系,即进行传输特性测试并记录。
3、对结果进行分析,并得出结论五、数据记录A : -3.751V -2.145V -1.140V 1.340V 2.279 5.525 7.726 B: -2.547V -2.145V-1.139V1.340V2.2795.429 5.563六、数据处理和实验结论1. 这些数据都几乎一样,没什么太大差别。
2. 结论:二极管最基本的工作状态是导通和截止两种。
稳压二极管限幅电路
稳压二极管限幅电路
稳压二极管限幅电路是一种电路设计,用于限制输入信号的幅值,以保持输出信号的稳定性。
该电路通常使用稳压二极管(或称为Zener二极管)作为限幅元件。
稳压二极管是一种特殊材料制成的二极管,具有特定的工作电压。
当输入电压超过稳压二极管的工作电压时,稳压二极管将开始导通,以维持输出电压稳定在其工作电压上。
稳压二极管限幅电路的基本原理是当输入电压超过所选择的稳压二极管的工作电压时,稳压二极管会开始导通,将输入电压限制在其工作电压上。
这样,输出信号的幅值将被限制在设定的范围内,从而保持输出信号的稳定性。
稳压二极管限幅电路通常由稳压二极管、电阻和电容组成。
输入信号经过电阻分压后进入稳压二极管,并通过稳压二极管进行限幅。
电容则起到滤波作用,去除高频噪音。
需要注意的是,稳压二极管限幅电路只能对输入信号的幅值进行限制,无法对输入信号的频率进行调节。
因此,在设计电路时,需要根据实际需求选择合适的稳压二极管和其他元件,以确保输出信号在所需的幅值范围内保持稳定。
二极管双向限幅电路的实验研究
图4 实验三测试输出波形(上为uo波形,下为ui与uo波形比较波 形。)
2.4 VD1、VD2均反向的实验电路 若二极管组成的限幅电路,与图1的区别在于二极管
VD1、VD2均反向。其它情况相同。 理论分析:VD1的导通条件:VA <4.3V,VD2的导通条
件 : VA>-4.3V。 如 果 -4.3V<VA<4.3V, VD1、 VD2均 导 通 。 VD1、VD2均导通,则VD1、VD2和两个5V电源形成通路,两 二极管因所加电压过大而烧坏。因此,实际不能接成这样 的电路。 3 结束语
收稿日期:2010-10-18 修回日期:2010-11-19 作者简介:谭汉洪(1979-),女 ,广东东莞籍,硕士研究生,讲师,研究方向为电子、电气自动化。
28
开发应用
ui>4.3V时,VD1、VD2均截止,uo=ui。 实验结果:假设输入电压频率f=1000Hz,由信号发生
器产生,用示波器观看uo波形,ui与uo波形比较如图4所示。 图 中 虚 线 十 字 交 叉 处 为 坐 标 原 点 , 5V/格 , 输 入 信 号 <4.3V时,输出信号uo 约为4.3V。二极管双向限幅电路中 VD1反向的实验电路实现正弦波的下大半被截平。实验结果 与理论分析相一致。
(完整word版)限幅电路和钳位电路实验报告书
(1)按图连接电路
(2)设置交流电源1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱV,频率1HZ
(3)激活电路,进行仿真
(4)参照(c)格式输入输出信号的波形图,说明工作原理
2.二极管钳位电路
(顶部钳位电路)
(底部钳位电路)
(1)按如图连接电路
(2)设置函数发生器输出幅值为2V,频率为1kHZ的方波
(3)激活电路进行仿真
(4)参照下图,输入信号波形图,说明工作原理
在上限幅电路中,与上限幅电路类似
在双限幅电路中,是前两种的组合
二极管的钳位电路
由于在输入信号Ui大于二极管的导通电压时,二极管VD导通,电容迅速充电,输入uo接近0V;当输入信号ui下降时,VD截止,C通过放电,电路的RC时间常数远大于信号变化周期,其输出再现输入,且增倍
(2)设置交流电压源为10V,频率为1HZ。
(3)激活电路进行仿真运行
(4)参照下图给出输入输出信号的波形图,说明电路的工作原理
(a)上限幅电路波形图 (b)下限幅电路波形图
(C)双限幅电路波形图
2.按图连线
(2)设置交流电压源为10V,频率为1HZ
(3)激活电路进行仿真模拟
参照(b)的格式输入输出信号的波形图,说明电路工作原理
限幅电路和钳位电路实验报告书
学号: 姓名:学习中心:
课程名称
实验项目
实验项目类型
验证
演示
综合
设计
其他
指导老师
成绩
一、实验目的:
(1)掌握二极管限幅电路的工作原理
(2)掌握二极管钳位电路的工作原理
(3)掌握EWB软件的交流信号源、示波器、函数发生器的使用方法
二、实验步骤:
1。二极管限幅电路
二极管实验报告
二极管实验报告二极管实验报告一、实验目的本实验的主要目的是了解二极管的工作原理、特性和应用,培养学生的实验技能,在实践中掌握掌握电子元件的测量和验证,并学会理解元器件在电路中的作用。
二、实验原理1. 二极管的结构二极管是由两个不同的半导体材料在一起构成的。
其中有一个被称为正性半导体,它的材料中含有大量的正空穴;另一个被称为负性半导体,它的材料中含有大量的自由电子。
这两个半导体材料分别被称为P型半导体和N型半导体。
当两种材料被堆在一起时,就形成了一个结,称为PN结。
2. 二极管的工作原理二极管是一种只允许电流单向通过的电子器件。
在正向偏置下,二极管可以工作;而在反向偏置下,二极管则基本不导电。
当二极管正向偏置时,P型半导体中的空穴受到外部电场的推动而向N型半导体移动,而N型半导体中的电子也受到电场的推动而向P型半导体移动。
由于在PN结处存在在空间电荷区,因此移动到PN结区域的电子和空穴会发生复合,从而产生少量的电流。
当反向偏置时,由于PN结区域内的空间电荷区宽度增加,从而可以阻挡电流流动。
3. 二极管的特性二极管的电流电压特性是非线性的。
在正向偏置下,二极管可以工作,但是随着正向电压的增大,二极管的电流增长速度会逐渐变慢,最终基本达到饱和。
在反向偏置下,二极管的电流几乎为0,只有微小的反向漏电流。
三、实验步骤1. 准备材料:二极管、电压表、电源、直流电动机、万用表等。
2. 接线:将二极管的正极接在电源的正极,负极接在电动机的正极上。
3. 测量电流电压特性:在实验过程中,测量二极管在不同电压下的电流,可以绘制出二极管的电流-电压特性曲线。
4. 应用实验:通过二极管的特性,可以制作不同应用场景下的电子元件,例如整流器、稳压器等等。
四、实验案例1. 二极管整流器二极管整流器是一种电子电路,用于将交流电转化为直流电。
在一个二极管单元中,通过迅速切换二极管的正向和反向导通,可以将交流电信号的负半周截掉,唯独只剩下正半周。
二极管限幅电路实验报告
二极管限幅电路实验报告实验报告:二极管限幅电路摘要:本实验通过搭建二极管限幅电路,研究了该电路的性质和工作原理。
实验结果表明,二极管限幅电路能够将输入信号限制在特定范围内,实现信号的稳定输出。
1.引言2.实验原理输入信号超过负半周的正向截止电压时,二极管正向导通,负载电阻起到了放大作用,使得输出电压接近输入电压;输入信号低于负半周的负向截止电压时,二极管反向截止,输出电压维持在负向截止电压范围内。
3.实验装置和方法(1)实验装置:1)信号发生器;2)示波器;3)二极管(型号:1N4148);4)电阻(1kΩ);5)电容(100nF);6)连线和电源等辅助材料。
(2)实验方法:1)按照电路图连接电路;2)调整信号发生器产生不同频率和幅度的正弦信号;3)用示波器观测输入和输出信号波形,并记录波形参数。
4.实验结果与分析通过实验观测,我们得到了不同输入信号下二极管限幅电路的波形和参数数据。
在输入信号幅度较大时,二极管限幅电路能够将其限制在一定范围内,保持稳定的输出。
通过进一步分析实验数据,我们可以得出以下结论:1)二极管限幅电路的工作原理是基于二极管的正向导通和反向截止特性;2)输入信号必须超过一定电压才能使二极管正向导通;3)当输入信号低于一定电压时,二极管反向截止,输出电压保持不变;4)二极管限幅电路具有限制输入信号幅度的功能,能够保护后续电路不受过大的输入信号影响。
5.结论本实验通过搭建了二极管限幅电路并进行了观测和分析,研究了该电路的特性和工作原理。
实验结果表明,二极管限幅电路能够将输入信号限制在一定的电压范围内,保持稳定的输出。
通过本实验的学习,我们对二极管限幅电路的性质和工作原理有了更深入的了解,为今后在信号处理和通信系统设计中的应用提供了理论依据和实际操作经验。
二极管实验报告
二极管实验报告二极管实验报告导言:二极管是一种常见的电子元件,具有单向导电特性。
本实验旨在通过实际操作,深入了解二极管的基本原理和特性。
实验目的:1. 掌握二极管的基本结构和工作原理;2. 理解二极管的特性曲线和电压-电流关系;3. 熟悉二极管的常见应用场景。
实验器材:1. 二极管(正向导通型和反向截止型各一只);2. 直流电源;3. 电阻箱;4. 万用表;5. 连接线等。
实验步骤:1. 将正向导通型二极管连接到直流电源的正极,负极接地;2. 将反向截止型二极管连接到直流电源的负极,正极接地;3. 将电阻箱连接到二极管的正极,负极接地;4. 将万用表的电流档接入电路中,测量正向导通型二极管的电流;5. 将万用表的电流档接入电路中,测量反向截止型二极管的电流;6. 分别改变电阻箱的阻值,记录正向导通型二极管的电流与电压之间的关系;7. 分别改变电阻箱的阻值,记录反向截止型二极管的电流与电压之间的关系;8. 观察和记录实验现象。
实验结果:通过实验测量和观察,我们得到了以下结果:1. 正向导通型二极管:我们发现,当正向导通型二极管的正极连接到正极,负极连接到负极时,电流可以流过二极管,即二极管处于导通状态。
我们测量了不同电阻下的电流值,并绘制了电流-电压曲线。
曲线呈现出非线性特性,即在一定电压范围内,电流迅速增加,而在超过某一电压后,电流基本保持不变。
2. 反向截止型二极管:当反向截止型二极管的正极连接到负极,负极连接到正极时,电流无法流过二极管,即二极管处于截止状态。
我们同样测量了不同电阻下的电流值,并绘制了电流-电压曲线。
曲线基本呈现出水平线,即无论电压如何变化,电流都非常接近于零。
讨论与分析:通过实验结果的观察和分析,我们可以得出以下结论:1. 二极管的导通特性:正向导通型二极管在正向电压作用下,电流可以流过二极管,具有导通特性;而反向截止型二极管在反向电压作用下,电流无法流过二极管,具有截止特性。
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实验:设计和探究二极管限幅电路
一、实验目的
1、了解限幅电路的构成
2、掌握限幅电路的工作原理和分析方法
3、测量限幅电路的传输特性
二、实验仪器
1、双踪示波器
2、直流源
3、函数发生器
4、高频电子线路实验箱
三、实验原理和装置图
1、二极管下限幅电路
在下图所示的限幅电路中,因二极管是串在输入、输出之间,故称它为串联限幅电路。
图中,
若二极管具有理想的开关特性,那么,当u
i低于 E 时, D 不导通,
u
o=E;当 ui高于 E 以
后, D 导通,u
o=
u
i。
该限幅器的限幅特性如图所示,当输入振幅大于
E 的正弦波时,输
出电压波形见。
可见,该电路将输出信号的下限电平限定在某一固定值 E 上,所以称这种限幅器为下限幅器。
如将图中二极管极性对调,则得到将输出信号上限电平限定在某一数值上的上限幅器。
D
u i
u O
E R
u i u O E
t
E
t
u O
u i幅限特性
2、二极管上限幅电路
在下图所示二极管上限限幅电路中,当输入信号电压低于某一事先设计好的上限电压时,输出电压将随输入电压而增减;但当输入电压达到或超过上限电压时,输出电压将保持为一个固定值,不再随输入电压而变,这样,信号幅度即在输出端受到限制。
u i
R
u O
E
u i D E
u O
t
E t
3、二极管双向限幅电路
将上、下限幅器组合在一起,就组成了如图所示的双向限幅电路。
u i
R u O
E D1D2
u E
u i
E t O
E E t
E
四、实验内容
1、实验电路图如下图所示。
2、观察输出电压与输入电压的波形并记录,测试输出电压与输入电压的关系,即进行传输特性测试并记录。
3、对结果进行分析,并得出结论
五、数据记录
A : -3.751V -2.145V-1.140V 1.340V 2.279 5.5257.726
B: -2.547V -2.145V-1.139V 1.340V 2.279 5.429 5.563
六、数据处理和实验结论
1.这些数据都几乎一样,没什么太大差别。
2.结论:二极管最基本的工作状态是导通和截止两种。
信号幅度比较小时的电路工作状态,即信号幅度没有大到让限幅电路动作的程度,这时限幅电路不工作。
信号幅度比较大时的电路工作状态,即信号幅度大到让限幅电路动作的程度,这时限幅电路工作,将信号幅度进行限制。
第三小组:
时间: 2012 年 5 月 10 日星期四。