示波器测二极管伏安特性曲线

示波器测二极管伏安特性曲线电磁学设计性实验用示波器显示二极管伏安特性曲线学院：物理学院姓名：学号：【摘要】：伏安特性曲线反映了元件在电路中的基本工作特性，传统的伏安法测二极管的伏安特性曲线虽电路简单,但要人工测绘数据点,处理速度慢,误差较大。而示波器则能接受连续变化的信号,并能把它自动描绘成图形,处理速度快,结果直观。将二极管的电压U加到示波器的“X轴输入”端，将二极管的电流转化为电压后加到示波器的“Y轴输入”端，从而在示波器屏上得到伏安特性曲线图象，通过二极管的电压降为横坐标，通过二极管的电...

电磁学设计性实验用示波器显示二极管伏安特性曲线学院：物理学院姓名：学号：【摘要】：伏安特性曲线反映了元件在电路中的基本工作特性，传统的伏安法测二极管的伏安特性曲线虽电路简单,但要人工测绘数据点,处理速度慢,误差较大。而示波器则能接受连续变化的信号,并能把它自动描绘成图形,处理速度快,结果直观。将二极管的电压U加到示波器的“X轴输入”端，将二极管的电流转化为电压后加到示波器的“Y轴输入”端，从而在示波器屏上得到伏安特性曲线图象，通过二极管的电压降为横坐标，通过二极管的电流为纵坐标直观的显示二极管的伏安特性.【关键词】：示波器二极管伏安特性曲线【引言】：二极管是现代电子线路中的重要元件，了解它的伏安特性曲线对分析电路十分重要。本次实验通过示波法测量多种二极管的伏安特性曲线，了解其单向导电性。1、实验目的1.进一步熟悉使用双踪示波器2.了解二极管的伏安特性，测量其正向导通电压2、仪器和用具双踪示波器，YB1602型数字函数信号发生器，稳压二极管，整流二极管，检波二极管，电阻箱一个，导线若干。3、实验原理由二极管的特性曲线可知，在二极管两端加一正向电压UD。逐渐改变UD的大小，当UD达到或超过二极管的导通电压，将会有电流ID出现，ID将随着UD的变化而变化。由此可测出二极管ID随UD变化的正向伏安特性曲线。若U采用周期性连续变化的脉动直流电压提供，并把二极管两端电压UD输入示波器的X通道，作为水平扫描电压。把流过二极管的电流ID取样后输入示波器的Y通道，作为垂直扫描电压。正确调节示波器，即可在荧光屏出现二极管的正向伏安特性曲线。若将电源极性反向，根据二极管反向电压的大小适当选择脉动直流电源电压，正确调节示波器，则可测出二极管的反向伏安特性曲线。本次设计性试验将测量三种二极管的伏安特性曲线，分别为稳压二极管，整流二极管，检波二极管。在这里以稳压二极管为例，介绍其伏安特性。图（a）为稳压二极管的伏安特性曲线。从图中可以看出，给稳压二极管两端加以正向电压，二极管表现为一个低阻值的非线性电阻，当正向电压较小时，正向电流几乎为零，只有当正向电压超过死区电压时，正向电流才明显增大，当正向管压降达到导通时（一般硅管约为0.6～0.8V，锗管约为0.2～0.3V），二极管才处在正向导通状态。(a)（b）实验中，将二极管连接到图（b）电路中，用一较小阻值的定值电阻与二极管串联，则通过二极管的电流ID与电阻上的电流IR相同，而电阻两端的电压UR=IRR∝ID,即可输入电阻R上的电压来反映通过二极管的电流。为了正确的显示波形，要使X输入端和Y输入端有公共端，因此，A点为接地点。4、实验内容及步骤1.按照图（b）连接电路图。2.打开信号源和示波器，调节信号发生器输出信号频率f为500Hz左右，电源电压为6-8V左右，示波器打到X-Y档，电阻箱可设为100欧。3.按下示波器CH1和CH2，即可显示波形。适当调节电源电压和输出频率，电阻箱阻值，以及示波器的偏转因素，使示波器显示屏上曲线大小适中。4.确定原点。按下示波器X和Y输出端的GND（接地），调节两光点位置，使其处于示波器显示屏的中心，如下图所示，即原点位置。5．测量二极管的正向导通电压。调节示波器，使其在显示屏上出现2个标尺，移动标尺位置，使其一个位于原点处，另一个位于曲线转折处，在示波器显示屏上读出正向导通电压。6.实验测量3种二极管，只需重复以上步骤即可。五、实验结果及分析1.稳压二极管的伏安特性曲线。可知其正向导通电压为760mv。2.检波二极管的伏安特性曲线。可知其正向导通电压为760mv。3.整流二极管的伏安特性曲线。可知其正向导通电压为560mv。注：因为检波二极管和整流二极管的反向导通电压较大，实验用电源无法提供大电压值，所以示波器显示屏上出现的曲线只是部分伏安特性曲线，并不完整。6、实验中出现的问题及其解决办法问题：示波器的两个输入端只能输入电压信号，如何反映通过二极管的电流？解决方案：用一较小阻值的定值电阻（如R=100Ω）与二极管串联，则通过二极管的电流ID与电阻上的电流IR相同，而电阻两端的电压UR=IRR∝ID,即可输入电阻R上的电压来反映通过二极管的电流。7、实验小结及建议1.二极管具有单向导电性，通过实验得到了伏安特性曲线。2.本次设计性实验在选题方面难度较低，在实验过程中遇到的困难也在老师和同学们的帮助下得到了解决。3.最初实验失败的原因是因为对双踪示波器的使用方法掌握不够全面，在查阅资料和咨询同学后了解了其使用方法，实验顺利完成。4.建议：希望老师在教学过程中，能多多让同学们动手做实验，这样对学生深化理解知识很有帮助，还可锻炼学生动手能力。参考文献：1.王小云，何捷。探索用示波器显示二极管的伏安特性曲线20082.赵文杰。用示波器研究二极管的伏安特性2011618

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