二極管伏安特性曲線測量方法

1、第1頁共6頁二極管伏安特性曲線測量方法電路中有各種電學(xué)元件，如碳膜電阻、線繞電阻、晶體二極管和三極管、光敏和熱敏元件等。人們常需要了解它們的伏安特性，以便正確的選用它們。通常以電壓為橫坐標(biāo)，電流為縱坐標(biāo)作出元件的電壓—電流關(guān)系曲線，叫做該元件的伏安特性曲線。如果元件的伏安特性曲線是一條直線，說明通過元件的電流與元件兩端的電壓成正比，則稱該元件為線性元件（例如碳膜電阻）；如果元件的伏安特性曲線不是直線，則稱其為非線性元件（例如晶體二極管、

2、三極管）。本實(shí)驗(yàn)通過測量二極管的伏安特性曲線，了解二極管的單向?qū)щ娦缘膶?shí)質(zhì)。1、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)原理晶體二極管是常見的非線性元件，其伏安特性曲線如圖1所示。當(dāng)對晶體二極管加上正向偏置電壓，則有正向電流流過二極管，且隨正向偏置電壓的增大而增大。開始電流隨電壓變化較慢，而當(dāng)正向偏壓增到接近二極管的導(dǎo)通電壓（鍺二極管為0.2左右，硅二極管為0.7左右時(shí)），電流明顯變化。在導(dǎo)通后，電壓變化少許，電流就會急劇變化。當(dāng)加反向偏置電壓時(shí)，二極管處于截止

3、狀態(tài)，但不是完全沒有電流，而是有很小的反向電流。該反向電流隨反向偏置電壓增加得很慢，但當(dāng)反向偏置電壓增至該二極管的擊穿電壓時(shí)，電流劇增，二極管PN結(jié)被反向擊穿。2、實(shí)驗(yàn)方法2.1伏安法圖2.1.1伏安法測二極管伏安特性曲線電路圖電流表外接法：如圖2.1.1所示（開關(guān)K打向2位置）[1]，此時(shí)電壓表的讀數(shù)等于二極管兩端電壓；電流表的讀數(shù)I是流過二極管和電壓表的電流之和（比實(shí)際值大），即I=Iv。DUDI由歐姆定律可得：I=VRvV(1.1

4、)DR圖1晶體二極管的伏安特性曲線第3頁共6頁圖2.2.1補(bǔ)償法測二極管伏安特性曲線電路圖工作原理：當(dāng)兩直流電源的同極端相連接，而且其電動勢大小恰好相等時(shí)（=），回BCUBAU路中無電流通過檢流計(jì)G，其指示為0，此時(shí)電流表A的讀數(shù)是通過二極管的電流，電壓表的讀數(shù)是二極管兩端的電壓，這樣在表上讀取的電壓和電流的數(shù)值，作VI曲線就不存在理論誤差。測量步驟：（1）調(diào)C點(diǎn)到最左端，調(diào)R到最大；（2）合上；斷開、2；（3）調(diào)節(jié)1K0KKC點(diǎn)到選定

5、電壓V；（4）合上K2、；調(diào)節(jié)R，使G指示為0；（5）閉合再斷開觀察G有0K0K無變化，若有變化則進(jìn)一步調(diào)節(jié)R，直到斷開、閉合G無變化為止，記錄V和A的讀數(shù)；0K（6）重復(fù)2～5步驟，測量出一組VI值，作VI曲線。補(bǔ)償法在測量中理論誤差為零，實(shí)驗(yàn)中誤差主要來源于儀器的精確度及測量中的隨機(jī)誤差和視力引起的誤差還有過失誤差等。此方法測量精確度較高，但電路較為復(fù)雜，操作比較麻煩。表2.2.1補(bǔ)償法測量二極管正向伏安特性曲線數(shù)據(jù)電壓Uv0.10