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二极管伏安特性曲线测量

二极管伏安特性曲线测量
二极管伏安特性曲线测量

1.实验题目:二极管伏安特性曲线测量

2.实验摘要:

1、先搭接一个调压电路,实现电压0.1-6V连续可调

2、在面包板上搭接一个测量二极管伏安特性曲线的电路

3、给二极管测试电路的输入端加Vp-p=6V、f=6KHz的正弦波,用示波器观察该电路的输入输出波形。激励源加在二极管和电阻的串联电路上,二极管作为响应输出。

4、测量二极管正向和反向的伏安特性,将所测的电流和电压列表记录好。

5、用excel或matlab画二极管的伏安特性曲线

3.实验环境:

(1)、电阻若干(1000Ω,100Ω)

(2)、台式数字万用表(UNI-T UT805A)

(3)、Multisim 10.0(画电路图)

(4)、导线若干

(5)、直流电源(ITECH IT6302)

(6)、面包板

(7)、镊子

(8)、电位器(BOHENG 3296)

(9).数字函数发生器(RIGOL DG1022U)

(10).示波器(Tektronix DPO 2012B)

(11)发光二极管

4.实验原理

晶体管伏安特性曲线的测量

当对晶体二极管加上正向偏置电压,则有正向电流流过二极管,且随正向偏置

电压的增大而增大。开始电流随电压变化较慢,而当正向偏压增到接近二极管

的导通电压(锗二极管为0.2左右,硅二极管为0.7左右时),电流明显变化。在导通后,电压变化少许,电流就会急剧变化。

当加反向偏置电压时,二极管处于截止状态,但不是完全没有电流,而是有很

小的反向电流。该反向电流随反向偏置电压增加得很慢,但当反向偏置电压增

至该二极管的击穿电压时,电流剧增,二极管PN结被反向击穿

5.实验步骤和数据记录:

A.记录二极管的正向伏安特性

1.搭接一个测量二极管伏安特性曲线的电路

(1.由于万用表只有一个负极接线,所以特意将电流表的正负极接反。这样一个万用表可以当做一个电流表和电压表同时工作,记录时只需变换按钮即可

(2.电位器前应该加一个保护电阻,实验时应该控制电流不超过20mA,实验中用的是100欧姆的电阻

2.记录数据

B.记录二极管的反向伏安特性

1.连接最简单的串联电路,通过调整电源的电压来测量

2.反接二极管

3.调整电源的电压(1,6,10,20,30),记录实验数据

C.观察二极管对波形的影响

(注意,二极管接地和函数发生器的接地是在一起的,实验中简便起见三个地线都接在一起了)

调整函数发生器至6.00kHz,Vpp=6V,输出正弦波

观察波形,记录各项数据

6.实验结果计算和分析

A.记录二极管的伏安特性曲线

分析:在电压比较小的时候,电流几乎为0;直至某个临界电压值,电流才会增长,增长速度也不断加快

Execl曲线:

B.记录二极管的反向伏安特性

可以看出,在达到一定的电压值时,电流是可以通过的,但是还是很微弱,说明反向二极管的阻断作用很大

C.观察二极管对波形的影响

实验数据:

7.实验总结

三极管伏安特性测量实验报告

实验报告 课程名称:__电路与模拟电子技术实验 _______指导老师:_____干于_______成绩:__________________ 实验名称:_______三极管伏安特性测量______实验类型:________________同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的 1. 深入理解三极管直流偏置电路的结构和工作原理 2. 深入理解和掌握三极管输入、输出伏安特性 二、实验原理 三极管的伏安特性曲线可全面反映各电极的电压和电流之间的关系,这些特性曲线实际上就是PN结性能的外部表现。从使用的角度来看,可把三极管当做一个非线性电阻来研究它的伏安特性,而不必涉及它的内部结构。其中最常用的是输入输出特性。 1)输入特性曲线 输入特性曲线是指在输入回路中,Uce 为不同常数值时的Ib ~Ube 曲线。分两种情形来讨论。 (1) 从图(a)来看,Uce =0,即c、e间短路。此时Ib 与Ube 间的关系就是两个正向二极 管并联的伏安特性。每改变一次Ube ,就可读到一组数据(Ube ,Ib ),用所得数据在坐标纸上作图,就得到图(b)中Uce =0时的输入特性曲线。 2)输出特性曲线 输出特性曲线是指在Ib 为不同常量时输出回路中的Ic ~Uce 曲线。测试时,先固定一个Ib ,改变Uce ,测得相应的Ic 值,从而可在Ic ~Uce 直角坐标系中画出一条曲线。Ib 取不同常量值时,即可测得一系列Ic ~Uce 曲线,形成曲线族,如图所示。 专业:___ _________ 姓名:___ _________ 学号: ______ 日期:_____ ______ 地点:_____ ___

电路元件伏安特性的测量

实验一电路元件伏安特性的测量 一、实验目的 1、熟悉万用表的使用方法。 2、加深理解线性电阻的伏安特性与电流、电压的参考方向。 3、加深理解非线性电阻元件的伏安特性。 4、加深对理想电源、实际电源伏安特性的理解。 二、实验设备和器材 直流可调稳压电源0~30 V 万用表MF-500型 电位器 1 kΩ 电阻器100Ω,510Ω,1000Ω 二极管IN4007 三、实验原理与说明 1、线性电阻是双向元件,其端电压u与其中的电流i成正比,即u = Ri,其伏安特性是u—i 平面内通过坐标原点的一条直线,直线斜率为R,如实验图1-1所示。 2、非线性电阻如二极管是单向元件,其u、i的关系为 )1 (- =u S e I iα,其伏安特性是u—i 平面内过坐标原点的一条曲线,如实验图1-2所示。 3、理想电压源的输出电压是不变的,其伏安特性是平行于电流轴的直线,与流过它的电流无关,流过它的电流由电源电压U s与外电路共同决定,其伏安特性为平行于电流轴的一条直线,如实验图1-3所示。。 4、实际电压源为理想电压源U s与内阻R s的串联组合。其端口电压与端口电流的关系为:U = U s -R s I,伏安特性为斜率是R s的一条直线,如实验图1-4所示。

四、实验内容及步骤 1、学习万用表的使用 用万用表测量线性电阻、直流电流和直流电压,测量电路如实验图1-5所示。 (1)用直接法测电阻R1 = 100Ω,R2= 510Ω,R3= 1000Ω。 (2)按实验图1-5接好电路,用万用表测量电压U s、U1、U2,电流I、I1、I2。 (3)用间接法求电阻R1、R2、R3、R(总)。 (4)自制表格填入相关数据。 2、测量线性电阻的伏安特性 (1)按实验图1-6接线,检查无误后,接通电源。 (2)调节直流电源的输出电压,使U分别为实验表1-1所列数据,测量相应的I值填入表中。 (3)画出线性电阻的伏安特性曲线。 实验表1-1 3、测量非线性电阻元件的伏安特性 (1)按实验图1-7接好电路,检测无误后接通电源。

二极管的伏安特性曲线详细说明

二极管的伏安特性曲线图解 二极管的性能可用其伏安特性来描述。在二极管两端加电压U,然后测出流过二极管的电流I,电压与电流之间的关系i=f(u)即是二极管的伏安特性曲线,如图1所示。 图1 二极管伏安特性曲线 二极管的伏安特性表达式可以表示为式1-2-1 其中iD为流过二极管两端的电流,uD为二极管两端的加压,UT在常温下取26mv。IS为反向饱和电流。 1、正向特性 特性曲线1的右半部分称为正向特性,由图可见,当加二极

管上的正向电压较小时,正向电流小,几乎等于零。只有当二极管两端电压超过某一数值Uon时,正向电流才明显增大。将Uon 称为死区电压。死区电压与二极管的材料有关。一般硅二极管的死区电压为0.5V左右,锗二极管的死区电压为0.1V左右。 当正向电压超过死区电压后,随着电压的升高,正向电流将迅速增大,电流与电压的关系基本上是一条指数曲线。由正向特性曲线可见,流过二极管的电流有较大的变化,二极管两端的电压却基本保持不变。通过在近似分析计算中,将这个电压称为开启电压。开启电压与二极管的材料有关。一般硅二极管的死区电压为0.7V左右,锗二极管的死区电压为0.2V左右。 2、反向特性 特性曲线1的左半部分称为反向特性,由图可见,当二极管加反向电压,反向电流很小,而且反向电流不再随着反向电压而增大,即达到了饱和,这个电流称为反向饱和电流,用符号IS 表示。 如果反向电压继续升高,当超过UBR以后,反向电流急剧增大,这种现象称为击穿,UBR称为反向击穿电压。

图2 二极管的温度特性 击穿后不再具有单向导电性。应当指出,发生反向击穿不意味着二极管损坏。实际上,当反向击穿后,只要注意控制反向电流的数值,不使其过大,即可避免因过热而烧坏二极管。当反向电压降低后,二极管性能仍可能恢复正常。 3、温度对二极管伏安特性的影响 温度升高,正向特性左移,反向特性下移;室温附近,温度每升高1℃;正向压降减少2-2.5mV;室温附近,温度每升高10℃,反向电流增大一倍。二极管的温度特性如图2所示。

二极管伏安特性曲线测量方法

二极管伏安特性曲线 测量方法 电路中有各种电学元件,如碳膜电阻、线绕电阻、晶体二极管和三 极管、光敏和热敏元件等。人们常需要了解它们的伏安特性,以便正确 的选用它们。通常以电压为横坐标,电流为纵坐标作出元件的电压一电 流关系曲线,叫做该元件的伏安特性曲线。如果元件的伏安特性曲线是 一条直线,说明通过元件的电流与元件两端的电压成正比,则称该元件 为线性元件(例如碳膜电阻);如果元件的伏安特性曲线不是直线,则 称其为非线性元件(例如晶体二极管、三极管)。本实验通过测量二极 管的伏安特性曲线,了解二极管的单向导电性的实质。 1实验原理 晶体二极管是常见的非线性元件,其伏安特性曲线如图1所示。 当对晶体二极管加上正向偏置电压,则有正向电流流过二极管, 且随正向偏置电压的增大而增大。开始 电流随电压变化较慢,而当正向偏压增到接近二极管的导通电压(锗二 极管为0.2左右,硅二极管为0.7左右时),电流明显变化。在导通 后,电压变化少许,电流就会急剧变化。 当加反向偏置电压时,二极管处于截止状态,但不是完全没有电 流,而是有很小的反向电流。该反向电流随反向偏置电压增加得很 慢,但当反向偏置电压增至该二极管的击穿电压时,电流剧增,二 极管PN结被反 向击穿。 2、实验方法 2.1伏安法 IN4007 Re 电流表外接法:如图2.1.1所示(开关K打向2位置)⑴,此时电压表的读数等于二极管两端电压U D ;电流表的读数I是流过二极管和电压表的电流之和(比实际值大),即I = |D +lv。

匸V/Rv+V/ R D(1.1)由欧姆定律可得:

用V、I所作伏安特性曲线电流是电压表和二极管的电流之和,显然不是二极管的伏安特性曲线, 所用此方法测量存在理论误差。在测量低电压时,二极管内阻较大,误差较大,随着测量点电压升高,二极管内阻变小,误差也相对减小;在测量二极管正向伏安曲线时,由于二极管正向内阻相对较小,用此方法误差相对较小。 2.1.1 电流表内接法:如图2.1.1所示(开关K打向1位置),这时电流表的读数I为通过二极管D的电流,电压表读数是电流表和二极管电压之和,U = U D + U A o 由欧姆定律可得:U =I ( R D+ R A) 此方法作曲线所用电压值是二极管和电流表电压之和,存在理论误差,在测量过程中随着电压 U提高,二极管的等效内阻R D减小,电流表作用更大,相对误差增加;小量程电流表内阻R A较大, 引起误差较大。但此方法在测量二极管反向伏安特性曲线时,由于二极管反向内阻特别大,故误差较小。 2.1.2 表2.1.3 此次测量在上图作标纸中绘出伏安曲线 采用伏安法测量时由于电压或电流总有其一不能准确测得,结果总存在理论误差,测量结果较粗略,但此方法电路简单,操作方便。 2.2补偿法 补偿法测量基本原理如图 2.2.1 所示[2]o

半导体二极管伏安特性的研究(可编辑修改word版)

半导体二极管伏安特性的研究 P101 【实验原理】 1.电学元件的伏安特性 在某一电学元件两端加上直流电压,在元件内就会有电流通过,通过元件的电流与其两端电压之间的关系称为电学元件的伏安特性。一般以电压为横坐标,电流为纵坐标作出元件的电压-电流关系曲线,称为该元件的伏安特性曲线。 对于碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等电学元件,在通常情况下,通过元件的电流与加在元件两端的电压成正比,即其伏安特性曲线为一通过原点的直线,这类元件称为线性元件,如图3-1 的直线a。至于半导体二极管、稳压管、三极管、光敏电阻、热敏电阻等元件,通过元件的电流与加在元件两端的电压不成线性关系变化,其伏安特性为一曲线,这类元件称为非线性元件,如图3-1 的曲线b、c。伏安法的主要用途是测量研究非线性元件的特性。一些传感器的伏安特性随着某一物理量的变化呈现规律性变化,如温敏二极管、磁敏二极管等。因此分析了解传感器特性时,常需要测量其伏安特性。 图 3–1 电学元件的伏安特性 在设计测量电学元件伏安特性的线路时,必须了解待测元件的规格,使加在它上面的电 压和通过的电流均不超过元件允许的额定值。此外,还必须了解测量时所需其他仪器的规格(如电源、电压表、电流表、滑线变阻器、电位器等的规格),也不得超过仪器的量程或使用范围。同时还要考虑,根据这些条件所设计的线路,应尽可能将测量误差减到最小。 测量伏安特性时,电表连接方法有两种:电流表外接和电流表内接,如图3-2 所示。 (a)电流表内接;(b)电流表外接 图 3–2 电流表的接法 电压表和电流表都有一定的内阻(分别设为R v和R A)。简化处理时可直接用电压表读

实验七_线性和非线性电学元件伏安特性的测量

实验七线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线 电阻是电学中常用的物理量。利用欧姆定律求导体电阻的方法称为伏安法,它是测量电阻的基本方法之一。 为了研究材料的导电性,通常作出其伏安特性曲线,了解它的电压与电流的关系。伏安特性曲线是直线的元件称为线性元件,伏安特性曲线不是直线的元件称为非线性元件。这两种元件的电阻都可用伏安法测量。但由于测量时电表被引入测量线路,电表内阻必然会影响测量结果,因而应考虑对测量结果进行必要的修正,以减少系统误差。 【实验目的】 1.通过对线性电阻伏安特性的测量,学习正确选择和使用伏安法测电阻的两种线路。 2.通过对二极管伏安特性的测量,了解非线性电学元件的导电特性。 3.习按电路图正确地接线,掌握限流电路和分压电路的主要特点。 4.学会用作图法处理实验数据。 【实验仪器】 欧姆定律实验盒直流稳压电源滑线变阻器(2个)单刀开关数字电流表 数字电压表保护电阻 【实验原理】 当一个元件两端加上电压,元件内有电流通过时,电压与电流之比称为该元件的电阻。若一个元件两端的电压与通过它的电流成比例,则伏安特性曲线为一条直线,这类元件称为线性元件。若元件两端的电压与通过它的电流不成比例,则伏安特性曲线不再是直线,而是一条曲线,这类元件称为非线性元件。 一般金属导体的电阻是线性电阻,它与外加电压的大小和方向无关,其伏安特性是一条直线(见图1),从图上看出,直线通过一、三象限。它表明,当调换电阻两端电压的极性时,电流也换向,而电阻始终为一定值,等于直线斜率的倒数R =V/I。 常用的半导体二极管是非线性电阻,其电阻值不仅与外加电压的大小有关,而且还与方向有关。为了了解半导体二极管的导电特性,下面对它的结构和电学性能作一简单介绍。 图1 线性电阻的伏安特性图2 半导体二极管的p-n结和表示符号半导体二极管又叫晶体二极管。半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间。如果在纯净的半导体中适当地掺入极微量的杂质,则半导体的导电能力就会有上百万倍的增加。加到半导体中的杂质可分成两种类型:一种杂质加到半导体中去后,在半导体中会产生许多带负电的电子,这种半导体叫电子型半导体(也叫N型半导体);另一种杂质加到半导体中会产生许多缺少电

实验一 电路元件伏安特性的测试

实验一电路元件伏安特性的测试 一、实验目的 1.学会识别常用电路元件的方法 2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测试方法 3.熟悉实验台上直流电工仪表和设备的使用方法 二、原理说明 电路元件的特性一般可用该元件上的端电压U 与通过该元件的电流I 之间的函数关系I=f(U)来表示,即用I-U平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。电阻元件是电路中最常见的元件,有线性电阻和非线性电阻之分。实际电路中很少是仅由电源和线性电阻构成的“电平移动”电路,而非线性器件却常常有着广泛的使用,例如非线性元件二极管具有单向导电性,可以把交流信号变换成直流量,在电路中起着整流作用。 万用表的欧姆档只能在某一特定的U和I下测出对应的电阻值,因而不能测出非线性电阻的伏安特性。一般是用含源电路“在线”状态下测量元件的端电压和对应的电流值,进而由公式R=U/I求测电阻值。 1.线性电阻器的伏安特性符合欧姆定律U=RI,其阻值不随电压或电流值的变化而变化,伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,如图1-1(a)所示,该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。 图1-1 元件的伏安特性 2.白炽灯可以视为一种电阻元件,其灯丝电阻随着温度的升高而增大。一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”的阻值可以相差几倍至十几倍。通过白炽灯的电流越大,其温度越高,阻值也越大,即对一组变化的电压值和对应的电流值,所得U/I不是一个常数,所以它的伏安特性是非线性的,如图1-1(b)所示。 3.半导体二极管也是一种非线性电阻元件,其伏安特性如图1-1(c)所示。二极管的电阻值随电压或电流的大小、方向的改变而改变。它的正向压降很小(一般锗管约为0.2~0.3V,硅管约为0.5~0.7V),正向电流随正向压降的升高而急剧上升,而反向电压从零一直增加到十几至几十伏时,其反向电

二极管伏安特性曲线的研究

二极管伏安特性曲线的研究 一、实验目的 通过对二极管伏安特性的测试,掌握锗二极管和硅二极管的非线性特点,从而为以后正确设计使用这些器件打下技术基础。 二、伏安特性描述 对二极管施加正向偏置电压时,则二极管中就有正向电流通过(多数载流子导电),随着正向偏置电压的增加,开始时,电流随电压变化很缓慢,而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时(锗管为0.2V左右,硅管为0.7V左右),电流急剧增加,二极管导通后,电压的少许变化,电流的变化都很大。 对上述二种器件施加反向偏置电压时,二极管处于截止状态,其反向电压增加至该二极管的击穿电压时,电流猛增,二极管被击穿,在二极管使用中应竭力避免出现击穿观察,这很容易造成二极管的永久性损坏。所以在做二极管反向特性时,应串入限流电阻,以防因反向电流过大而损坏二极管。 二极管伏安特性示意图1-1,1-2 图1-1锗二极管伏安特性图1-2硅二极管伏安特性 三、实验设计 图1-3 二极管反向特性测试电路 1、反向特性测试电路 二极管的反向电阻值很大,采用电流表内接测试电路可以减少测量误差。测试电路如图1-3,电阻选择510Ω

2、正向特性测试电路 二极管在正向导道时,呈现的电阻值较小,拟采用电流表外接测试电路。电源电压在0~10V内调节,变阻器开始设置470Ω,调节电源电压,以得到所需电流值。 图1-4 二极管正向特性测试电路 四、数据记录 见表1-1、1-2 表1-1 反向伏安曲线测试数据表 U(V) I(A u) 电阻计算值(KΩ) 表1-2 正向伏安曲线测试数据表 正向伏安曲线测 试数据I(A m) U(V) 电阻直算值(KΩ) 注意:实验时二极管正向电流不得超过20mA。 五、实验讨论 1、二极管反向电阻和正向电阻差异如此大,其物理原理是什么? 2、在制定表1-2时,考虑到二极管正向特性严重非线性,电阻值变化范围很大,在表1-2中加一项“电阻修正值”栏,与电阻直算值比较,讨论其误差产生过程。

二极管伏安特性曲线的测定

实验四二极管伏安特性曲线的测定 【一】实验目的 电路中有各种电学元件,如碳膜电阻、线绕电阻、晶体二极管和三极管、光敏和热敏元件等。人们常需要了解它们的伏安特性,以便正确的选用它们。通常以电压为横坐标,电流为纵坐标作出元件的电压—电流关系曲线,叫做该元件的伏安特性曲线。如果元件的伏安特性曲线是一条直线,说明通过元件的电流与元件两端的电压成正比,则称该元件为线性元件(例如碳膜电阻);如果元件的伏安特性曲线不是直线,则称其为非线性元件(例如晶体二极管、三极管)。本实验通过测量二极管的伏安特性曲线,了解二极管的单向导电性的实质。 【二】实验原理 晶体二极管是常见的非线性元件,其伏安特性曲线如图1所示。 当对晶体二极管加上正向偏置电压,则有正向电流流过二极管,且随正向偏置电压的增大而增大。开始电流随电压变化较慢,而当正向偏压增到接近二极管的导通电压(锗二极管为0.2左右,硅二极管为0.7左右时),电流明显变化。在导通后,电压变化少许,电流就会急剧变化。 当加反向偏置电压时,二极管处于截止状态,但不是完全没有电流,而是有很小的反向电流。该反向电流随反向偏置电压增加得很慢,但当反向偏置电压增至该二极管的击穿电压时,电流剧增,二极管PN结被反向击穿。

二极管一般工作在正向导通或反向截止状态。当正向导通时,注意不要超过其规定的额定电流;当反向截止时,更要注意加在该管的反向偏置电压应小于其反向击穿电压。但是,稳压二极管却利用二极管的反向击穿特性而恰恰工作于反向击穿状态。本实验用伏安法测定二极管的伏安特性,测量电路如图2所示。 测定二极管的电压与电流时,电压表与电流表有两种不同的接法。如图2,电压表接A 、D 两端叫做电流表外接;电压表接A 、D ′端叫做电流表内接。电流表外接时,其读数为流过二极管的电流I D 与流过电压表电流I V 之和,即测得的电流偏大;电流表内接时,电压表读数为二极管电压V D 与电流表电压V A 之和,即测得的电压偏大。因此,这两种接法都有测量误差。这种由于电表接入电路而引起的测量误差叫做接入误差。接入误差是系统误差,只要知道电压表的内阻R V 或电流表的内阻R A ,就可以把接法造成的测量误差算出来,然后选用测量误差较小的那种接法。电流表外接,造成的电流测量误差为: V D D V D D R R I I I I ==? 电流表内接,造成的电压测量误差为: D A D A D D R R V V V V ==? 其中R D 、R V 、R A 、分别是二极管的内阻,电压表的内阻和电流表的内阻。测量时究竟选用哪种接法,要看R D 、R V 、R A 的大小而定。显然,若R D /R V >R A /R D 应选用电流表内接,反之则选用电流表外接。 【三】 实验装置 直流稳压电源、直流电压表2个、直流电流表2个、滑线变阻器、待测二极管、开关、导线等。 注意事项: 1. 为保护直流稳压电源,接通或断开电源前均需先使其输出为零;对输出调节旋钮的调节 必须轻而缓慢。 2. 更换测量内容前,必须使电源输出为零,然后再逐步增加至需要值,以免损坏元件。 3. 测定2AP 型锗二极管的正、反向伏安特性曲线时,注意正向电流不要超过20mA ,反向 电压不要超过25V 。

二极管伏安特性曲线

模拟电子技术课程设计 本文档只需通过world文档繁转简工具,即可以把它 转化成简体字。 二極體伏安特性曲線的研究 一、設計目的 電路中有各種電學元件,如晶體二極管和三極管,光敏和熱敏元件等。人們通常需要瞭解它們的伏安特性,以便正確的選用它們。通常以典雅為橫坐標,電流為縱坐標作出元件的電壓——電流關係曲線,叫做該元件的伏安特性曲線。該設計通過測量二極體的伏安特性曲線,瞭解二極體的導電性的實質,使我們在設計電路時能夠準確的選擇二極體。 二、設計原理 1、二極體的伏安特性 (1)二極體的伏安特性方程為: 式中,Is為反向飽和電流,室溫下為常數;u為加在二極體兩端電壓;UT 為溫度的電壓當量,當溫度為室溫27℃時,UT≈26mV。 當PN結正向偏置時,若u≥UT,則上式可簡化為:IF≈ISeu/UT。 當PN結反向偏置時,若︱u︱≥UT,則上式可簡化為:IR≈-IS。可知- IS 與反向電壓大小基本無關,且IR越小表明二極體的反向性能越好。 對二極體施加正向偏置電壓時,則二極體中就有正向電流通過,隨著正向偏置電壓的增加,開始時,電流隨電壓變化很緩慢,而當正向偏置電壓增至接近其

導通電壓時,電流急劇增加,二極體導通後,電壓少許變化,電流的變化都很大。 對上述二種器件施加反向偏置電壓時,二極體處於截止狀態,其反向電壓增加至該二極體的擊穿電壓時,電流猛增,二極體被擊穿,在二極體使用中應竭力避免出現擊穿觀察,這很容易造成二極體的永久性損壞。所以在做二極體反向特性時,應串入限流電阻,以防因反向電流過大而損壞二極體。 二極體伏安特性示意圖1、2所示。 圖1鍺二極體伏安特性圖2矽二極體伏安特性 2、二極體的伏安特性曲線 下面我們以鍺管為例具體分析,其特性曲線如圖3所示,分為三部分: 圖3 半導體二極體(矽管)伏安特性

非线性电阻伏安特性曲线实验

线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线 【教学目的】 1、测绘电阻的伏安特性曲线,学会用图线表示实验结果。 2、了解晶体二极管的单向导电特性。 【教学重点】 1、测绘电阻的伏安特性曲线; 2、了解二极管的单向导电特性。 【教学难点】 非线性电阻的导电性质。 【课程讲授】 提问:1.如何测绘伏安特性曲线? 2.二极管导电有何特点? 一、实验原理 常用的晶体二极管是非线性电阻,其电阻值不仅与外加电压的大小有关,而且还与方向有关。下面对它的结构和电学性能作一简单介绍。 图1线性电阻的伏安特性图2晶体二极管的p-n结和表示符号晶体二级管又叫半导体二极管。半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间。如果在纯净的半导体中适当地掺入极微量的杂质,则半导体的导电能力就会有上百万倍的增加。加到半导体中的杂质可分成两种类型:一种杂质加到半导体中去后,在半导体中会产生许多带负电的电子,这种半导体叫电子型半导体 (也叫n型半导体);另一种杂质加到半导体中会产生许多缺少电子的空穴(空位),这种半导体叫空穴型半导体 (也叫p型半导体)。 晶体二极管是由两种具有不同导电性能的n型半导体和p型半导体结合形成的p-n结构成的。它有正、负两个电极,正极由p型半导体引出,负极由n型半导体引出,如图2(a)所示。p-n结具有单向导电的特性,常用图2(b)所示的符号表示。 关于p-n结的形成和导电性能可作如下解释。

图3 p-n结的形成和单向导电特性 如图3(a)所示,由于p区中空穴的浓度比n区大,空穴便由p区向n区扩散;同样,由于n区的电子浓度比p区大,电子便由p区扩散。随着扩散的进行,p区空穴减少,出现 了一层带负电的粒子区(以?表示);n区的电子减少,出现了一层带正电的粒子区(以⊕表示)。 结果在p型与n型半导体交界面的两侧附近,形成了带正、负电的薄层,称为p-n结。这个带电薄层内的正、负电荷产生了一个电场,其方向恰好与载流子(电子、空穴)扩散运动的方向相反,使载流子的扩散受到内电场的阻力作用,所以这个带电薄层又称为阻挡层。当扩散作用与内电场作用相等时,p区的空穴和n区的电子不再减少,阻挡层也不再增加,达到动态平衡,这时二极管中没有电流。 如图3(b)所示,当p-n结加上正向电压(p区接正,n区接负)时,外电场与内电场方向相反,因而削弱了内电场,使阻挡层变薄。这样,载流子就能顺利地通过p-n结,形成比较大的电流。所以,p-n结在正向导电时电阻很小。 如图3(c)所示,当p-n结加上反向电压(p区接负,n区接正)时,外加电场与内场方向相同,因而加强了内电场的作用,使阻挡层变厚。这样,只有极少数载流子能够通过p-n 结,形成很小的反向电流。所以p-n结的反向电阻很大。 晶体二极管的正、反向特性曲线如图12-4所示。从图上看出,电流和电压不是线性关系,各点的电阻都不相同。凡具有这种性质的电阻,就称为非线性电阻。 图4晶体二极管的伏安特性图5测电阻伏安特性的电路 二、实验仪器 直流稳压电源,万用表(2台),电阻,白炽灯泡,灯座,短接桥和连接导线,实验用 九孔插件方板。

二极管的伏安特性

1 二极管的伏安特性 1.2Vdc D1 仿真结果如下: V_V2 0V 0.2V 0.4V 0.6V 0.8V 1.0V 1.2V 1.4V 1.6V 1.8V I(D1) 0A 0.4A 0.8A 1.2A 2 电阻的分压特性 PARAMETERS: L1 C10.5u 设置如下

在这里电阻值是一个变量 仿真结果如下: R 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 V(L1:2) 2.5V 3.0V 3.5V 3 光耦的传输特性 在库文件special.olb 中找到PARAM ,编辑其属性,点击NEW ROW ,设置R ,1K 放置原理图如下: 仿真结果如下:

R 1K 2K 3K 4K 5K 6K 7K 8K 9K 10K V(U2:c) 0V 4V 8V 12V 当输入电流大于2.17/0.8=2.7mA 时,输出低电平;即在输入电压不变下,输入电阻应小于0.8K ; 如果输出上拉电压由24V 减小到5V ,输出低电平的电阻阻值会右移至2.6K 左右。 即最高电压下输出低电平都能够满足的话,当电压降低时,也必然满足; 1)输出上拉电压24V 时,

12V 8V 4V 0V 01K2K3K4K5K6K7K8K9K10K V(U2:c)V(R6:2) R 三极管导通曲线拐点出现在电阻1K左右的位置; 2)输出上拉电压12V时, 8.0V 6.0V 4.0V 2.0V 0V 01K2K3K4K5K6K7K8K9K10K V(U2:c)V(R6:2) R 三极管导通曲线拐点出现在电阻2.4K左右的位置;

二极管的伏安特性

二极管的伏安特性 伏安特性是指加在二极管两端的电压u与流过二极管的电流,之间的关系,即,I=f(U)。2CPl2(普通型硅二极管)和2AP9(普通型锗二极管)的伏安特。 (1)正向特性。二极管伏安特性曲线的第一象限称为正向特性,它表示外加正向电压时二极管的工作情况。在正向特性的起始部分,由于正向电压很小,外电场还不足以克服内电场对多数载流子的阻碍作用,正向电流几乎为零,这一区域称为正向二极管的伏安特性曲线死区,对应的电压称为死区电压。硅管的死区电压约为0.5V,锗管的死区电压约为0.2V。 当正向电压超过某一数值后,内电场就被大大削弱,正向电流迅速增大,二极管导通,这一区域称为正向导通区。二极管一旦正向导通后,只要正向电压稍有变化,就会使正向电流变化较大,二极管的正向特性曲线很陡。因此,二极管正向导通时,管子上的正向压降不大,正向压降的变化很小,一般硅管为o.7V左右,锗管为0.3V左右。因此,在使用二极管时,如果外加电压较大,一般要在电路中串接限流电阻,以免产生过大电流烧坏二极管。 (2)反向特性。二极管伏安特性曲线的第三象限称为反向特性,它表示外加反向电压时二极管的工作情况。在一定的反向电压范围内,反向电流很小且变化不大,这一区域称为反向截止区。这是因为反向电流是少数载流子的漂移运动形成的;一定温度下,少子的数目是基本不变的,所以反向电流基本恒定,与反向电压的大小无关,故通常称其为反向饱和电流。 当反向电压过高时,会使反向电流突然增大,这种现象称为反向击穿,这一区域称为反向击穿区。反向击穿时的电压称为反向击穿电压,用%R表示。各类二极管的反向击穿电压从几十伏到几百伏不等。反向击穿时,若不限制反向电流,贝,J--极管的PN结会因功耗大而过热,导致PN结烧毁。

《电学元件伏安特性的测量》实验报告附页

《电学元件伏安特性的测量》实验报告 (数据附页) 一、半定量观察分压电路的调节特点 二、用两种线路测电阻的对比研究 电流表准确度等级1.5,量程I m=5mA,R I=8.38±0.13Ω 电压表准确度等级1.5,量程U m=0.75V,R V=2.52±0.04kΩ; 量程U m=3V,R V=10.02±0.15kΩ

三、测定半导体二极管正反向伏安特性 由于正向二极管的电阻很小,采用外接法的数据;反向电阻很大,采用内接法的数据。 四、戴维南定理的实验验证 1.将9V电源的输出端接到四端网络的输入端上,组成一个有源二端网络,求出等效 e e

取第二组和第七组数据计算得到: E e =2.15V R e =319.5Ω 由作图可得: E e =2.3V R e =352.8Ω 3. 理论计算。 % 6.17% 7.10.30034.2951.14917.19932.6162 12 132 12 321的相对误差为的相对误差为与实验值比较e e e e R E R R R R R R V R R ER E V E R R R Ω =++ ==+= =Ω=Ω=Ω= 4.讨论。 等效电动势的误差不是很大,而等效电阻却很大。原因是多方面的。但我认为最大的原因应该是作图本身。所有数据的点都集中在一个很小的区域,点很难描精确,直线的绘制也显得过于粗糙,人为的误差很大。 如果对数据进行拟合,可以得到I=-3.298U+6.836,于是得到E e =2.07V ,R e =303.2Ω,前者误差为11.5%,后者误差为1.1%,效果比直接读图好,因为消除了读图时人为的误差。 另外一点,仪表读数也是造成误差大的一个原因。比如电流表没有完全指向0,电压表不足一格的部分读得很不准等等。

伏安特性实验报告

伏安特性实验报告 篇一:电路元件伏安特性的测量(实验报告答案) 实验一电路元件伏安特性的测量 一、实验目的 1.学习测量电阻元件伏安特性的方法; 2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法; 3.掌握直流稳压电源和直流电压表、直流电流表的使用方法。 二、实验原理 在任何时刻,线性电阻元件两端的电压与电流的关系,符合欧姆定律。任何一个二端电阻元件的特性可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数关系式I=f(U)来表示,即用I-U平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为电阻元件的伏安特性曲线。根据伏安特性的不同,电阻元件分为两大类:线性电阻和非线性电阻。线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,如图1-1(a)所示。该直线的斜率只由电阻元件的电阻值R决定,其阻值R为常数,与元件两端的电压U和通过该元件的电流I无关;非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条经过坐标原点的直线,其阻值R不是常数,即在不同的电压作用下,电阻值是不同的。常见的非线性电阻如白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等,它们的伏安特性曲线如图1-1(b)、(c)、(d)所示。

在图1-1中,U >0的部分为正向特性,U<0的部分为反向特性。 (a)线性电阻 (b)白炽灯丝 绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法,电阻元件在不同的端电压U作用下,测量出相应的电流I,然后逐点绘制出伏安特性曲线I=f(U),根据伏安特性曲线便可计算出电阻元件的阻值。 三、实验设备与器件 1.直流稳压电源 1 台 2.直流电压表1 块 3.直流电流表1 块 4.万用表 1 块 5.白炽灯泡 1 只 6. 二极管1 只 7.稳压二极管1 只 8.电阻元件 2 只 四、实验内容 1.测定线性电阻的伏安特性按图1-2接线。调节直流稳压电源的输出电压U,从0伏开始缓慢地增加(不得超过10V),在表1-1中记下相应的电压表和电流表的读数。 2 将图1-2中的1kΩ线性电阻R换成一只12V,0.1A的灯泡,重复1的步骤, 在表1-2中记下相应的电压表和电流表的读数。 3 按图1-3接线,R为限流电阻,取200Ω,二极管的型号为1N4007。测二极

二极管伏安特性曲线测量方法

二极管伏安特性曲线测量方法 电路中有各种电学元件,如碳膜电阻、线绕电阻、晶体二极管和三极管、光敏和热敏元件等。人们常需要了解它们的伏安特性,以便正确的选用它们。通常以电压为横坐标,电流为纵坐标作出元件的电压—电流关系曲线,叫做该元件的伏安特性曲线。如果元件的伏安特性曲线是一条直线,说明通过元件的电流与元件两端的电压成正比,则称该元件为线性元件(例如碳膜电阻);如果元件的伏安特性曲线不是直线,则称其为非线性元件(例如晶体二极管、三极管)。本实验通过测量二极管的伏安特性曲线,了解二极管的单向导电性的实质。 1、实验原理 晶体二极管是常见的非线性元件,其伏安特性曲线如图1所示。 当对晶体二极管加上正向偏置电压,则有正向电流流过二极管,且随正向偏置电压的增大而增大。开始电流随电压变化较慢,而当正向偏压增到接近二极管的导通电压(锗二极管为0.2左右,硅二极管为0.7左右时),电流明显变化。在导通后,电压变化少许,电流就会急剧变化。 当加反向偏置电压时,二极管处于截止状态,但不是完全没有电流,而是有很小的反向电流。该反向电流随反向偏置电压增加得很慢,但当反向偏置电压增至该二极管的击穿电压时,电流剧增,二极管PN 结被反向击穿。 2、实验方法 2.1 伏安法 图2.1.1 伏安法测二极管伏安特性曲线电路图 电流表外接法:如图2.1.1所示(开关K 打向2位置)[1],此时电压表的读数等于二极管两端电压D U ;电流表的读数I 是流过二极管和电压表的电流之和(比实际值大),即I =D I +Iv 。 由欧姆定律可得: I=V/Rv+V/D R (1.1)

用V 、I 所作伏安特性曲线电流是电压表和二极管的电流之和,显然不是二极管的伏安特性曲线,所用此方法测量存在理论误差。在测量低电压时,二极管内阻较大,误差较大,随着测量点电压升高,二极管内阻变小,误差也相对减小;在测量二极管正向伏安曲线时,由于二极管正向内阻相对较小,用此方法误差相对较小。 表2.1.1 电流表外接法测二极管正向伏安特性曲线测量数据 此次测量用作标纸绘图绘出伏安曲线 电流表内接法:如图2.1.1所示(开关K 打向1位置),这时电流表的读数I 为通过二极管D 的电流,电压表读数是电流表和二极管电压之和,U =D U +A U 。 由欧姆定律可得:U =I (D R +A R ) 此方法作曲线所用电压值是二极管和电流表电压之和,存在理论误差,在测量过程中随着电压U 提高,二极管的等效内阻D R 减小,电流表作用更大,相对误差增加;小量程电流表内阻A R 较大,引起误差较大。但此方法在测量二极管反向伏安特性曲线时,由于二极管反向内阻特别大,故误差较小。 表2.1.2 电流表内接法测量二极管正向伏安特性曲线测量数据 此次测量用作标纸绘图绘出伏安曲线 表2.1.3 电流表内接法测量二极管反向伏安特性曲线数据 此次测量在上图作标纸中绘出伏安曲线 采用伏安法测量时由于电压或电流总有其一不能准确测得,结果总存在理论误差,测量结果较粗略,但此方法电路简单,操作方便。 2.2 补偿法 补偿法测量基本原理如图2.2.1所示[2]。

电阻元件伏安特性的测定

电阻元件伏安特性的测定 一、引言 电阻是电学中最常用到的物理量之一,我们有很多方法可以测量电子组件的电阻,采用补偿原理的方法称为补偿法测电阻,利用欧姆定律来求导体电阻的方法称为伏安法,其中,伏安法是测量电阻的基本方法之一。为了研究元件的导电性,我们通常测量出其两端电压与通过它的电流之间的关系,然后作出其伏安特性曲线,根据曲线的走势来判断元件的特性。伏安特性曲线是直线的元件称为线性元件,不是直线的元件称为非线性元件,这两种元件的电阻都可以用伏安法来测量。采用伏安法测电阻,有两种接线方式,即电压表的外接和内接(或称为电流表的内接和外接)。不论采取那种方式,由于电表本身有一定的内阻,测量时电表被引入电路,必然会对测量结果有一定的影响,因此,我们在测量过程中必须对测量结果进行必要的修正,以减小误差。 二、实验内容 本实验包含测量金属膜的伏安特性和测量小灯泡的伏安特性两个实验,其中,测量金属膜的伏安特性又分为电压表外接和电压表内接两种方式。 三、实验原理 当一个电子元件接入电路构成闭合回路,其两端的电压与通过它的电流的比值即为该条件下电子组件的电阻。若电子元件两端的电压与通过它的电流成固定的正比例,则其伏安特性曲线为一条直线,这类元件称为线性元件;而当电子元件两端的电压与通过它的电流不成固定的正比例时,其伏安 特性曲线是一条曲线,这类元件称为非线性元件。 般金属导体的电阻是线性电阻,其伏安特性曲线是一条直线。 电阻是电子元件的重要特性,在电学实验中我们经常要测量其大小。在要求不是很精确的条件

下,我们可以采用伏安法测电阻,即测出被测元件两端的电压U 和通过它的电流I,然后运用欧姆定律R=U/I ”即可求得被测元件的电阻R。同时,我们也可以运用作图法,作出其伏安特性曲线,从曲线上求得电阻的阻值。伏安特性曲线是直线的电阻称为线性电阻,否则则为非线性电阻。非线性电阻的阻值是不确定的,只有通过作图法才能反映其特性。 用伏安法测电阻,原理和操作都很简单,但由于电表有一定的内阻,必然就会给实验带来一定的误差。伏安法测电阻的电路连接方式有电压表的内接和外接两种方式。 在电压表内接法中,电流表测出的电流值I 是通过电阻和电压表的电流之和,即 I=I X + I V,因此,R=U X/|=U X/(I X+I V)=R X/(1+R X/R V)。可见,这种条件下,电压表的内阻对实验有一定的影响,运用电压表内接法,会导致测量值比真实值要小。 在电压表外接法中,电压表测出的电压值U 包含了电流表两端的电压,即 U=U mA+U x,因此,R=U/I X=(U X+U mA)/I X=R X +R mA (其中,U X为电阻两端的真实电压,R X为电阻的真实值,R mA为电流表的内阻,R为测量值)。可见,电流表的内阻对实验结果有一定的影响,运用电压表外接法,会导致测量值比真实值要大,而其差值正好是电流表的内阻。 上述两种伏安法测电阻的电路连接方式,都会给实验结果带来一定的系统误差,为了减小上述误差,我们可以根据被测电阻的大小与电表内阻的大小来选择合适的电路连接方式。当:R x〈〈R V 且R x〉R mA 时,选择电压表的内接法;R x〉〉R mA 且R x〈R V 时,选择电压表的外接法;R X >> R mA且R X << RV时,两种接法均可。

最新二极管伏安特性曲线的研究

二极管伏安特性曲线的研究 1 2 3 一、设计目的 4 电路中有各种电学元件,如晶体二极管和三极管,光敏和热敏元件等。人们5 通常需要了解它们的伏安特性,以便正确的选用它们。通常以典雅为横坐标,6 电流为纵坐标作出元件的电压——电流关系曲线,叫做该元件的伏安特性曲线。7 该设计通过测量二极管的伏安特性曲线,了解二极管的导电性的实质,使我们8 在设计电路时能够准确的选择二极管。 9 10 二、设计原理 11 1、二极管的伏安特性 12 (1)二极管的伏安特性方程为: 13 式中,Is为反向饱和电流,室温下为常数;u为加在二极管两端电压;UT 14 15 为温度的电压当量,当温度为室温27℃时,UT≈26mV。 16 当PN结正向偏置时,若u≥UT,则上式可简化为:IF≈ISeu/UT。 17 当PN结反向偏置时,若︱u︱≥UT,则上式可简化为:IR≈-IS。可知- IS 18 与反向电压大小基本无关,且IR越小表明二极管的反向性能越好。 19 对二极管施加正向偏置电压时,则二极管中就有正向电流通过,随着正向偏置电压的增加,开始时,电流随电压变化很缓慢,而当正向偏置电压增至接近 20 21 其导通电压时,电流急剧增加,二极管导通后,电压少许变化,电流的变化都

很大。 22 23 对上述二种器件施加反向偏置电压时,二极管处于截止状态,其反向电压增24 加至该二极管的击穿电压时,电流猛增,二极管被击穿,在二极管使用中应竭25 力避免出现击穿观察,这很容易造成二极管的永久性损坏。所以在做二极管反26 向特性时,应串入限流电阻,以防因反向电流过大而损坏二极管。 27 二极管伏安特性示意图1、2所示。 28 29 图1锗二极管伏安特性图2硅二极管伏安特性 30 31 2、二极管的伏安特性曲线 下面我们以锗管为例具体分析,其特性曲线如图3所示,分为三部分: 32 33

电路元件伏安特性的测量

实验一:电路元件伏安特性的测量 一、实验目的 1. 掌握线性、非线性电阻元件及电源的概念。 2.学习线性电阻和非线性电阻伏安特性的测试方法。 3.学习直流电压表、直流电流表及直流稳压电源等设备的使用方法。 二、实验仪器 电路分析实验箱、数字万用表、直流电流表、直流电压表、二极管、稳压二极管、电阻 三、实验原理 1、数字万用表的构成及使用方法 数字万用表一般由二部分构成,一部分是被测量电路转换为直流电压信号,我们称为转换器,另一部分是直流数字电压表。 直流数字电压表构成了万用表的核心部分,主要由模-数转换器和显示器组成。可用于测量交直流电压和电流、电阻、电容、二极管正向压降及电路通断,具有数据保持和睡眠功能。 2、整体结构 1)交直流电压测量 (1)将红表笔插入VQ插孔,黑表笔插入COM插孔。 (2)将功能开关置于V量程档。 将测试表笔并联在被测元件两端 2)交直流电流测量 (1)将红表笔插入mA或A插孔,黑表笔插入COM插孔。(2)将功能开关置A量程。 (3)表笔串联接入到待测负载回路里。 3)电阻测量 (1)将红表笔插入VQ插孔,黑表笔插入COM插孔。 (2)将功能开关置于Q量程。 (3)将测试表笔并接到待测电阻.上 4)二极管和蜂鸣通断测量 (1)将红表笔插入VQ插孔,黑色表笔插入”COM”插孔。(2)将功能开关置于二极管和蜂鸣 通断测量档位。 (3)如将红表笔连接到待测-二极管的正极,黑表笔连接到待测二极管的负极,则LCD.上的 读数为二极管正向压降的近似值。 将表笔连接到待测线路的两端,若被测线路两端之间的电阻大于700,认为电路断路;被测线路两端之间的电阻≤100,认为电路良.好导通,蜂鸣器连续声响;如被测两端之间的电阻在10~700之间,蜂鸣器可能响,也可能不响。同时LCD显示被测线路两端的电阻值。

测定半导体二极管的伏安特性

测定半导体二极管的伏安特性 1 背景知识 电子器件的伏安特性 电子器件的伏安特性是指流过电子器件的电流随器件两端电压的变化特性,测定出电子 器件的伏安特性,对其性能了解与其实际应用具有重要意义。在生产和科研中,可用晶体管特性图示仪自动测绘其曲线,在现代实验技术中,可用传感器及计算机进行测定给出测量结果。如果手头没有现成的自动测量仪器,提出应用电流表和电压表进行人工测量的方法,进行应急的测量是很有用的。 半导体二极管 半导体二极管是具有单向导电性的非线性电子元件,其电阻值与工作电流(或电压)有关。二极管的单向导电性就是PN结的单向导电性:PN结正向偏置时,结电阻很低,正向电流 甚大(PN结处于导通状态);PN结反向偏置时,结电阻很高,反向电流很小(PN结处于截止 状态),这就是PN结的单向导电性。 (正向偏置);(反向偏置)。 二极管的结构:半导体二极管是由一个PN结,加上接触电极、引线和管壳而构成。按内 部结构的不同,半导体二极管有点接触和面接触型两类,通常由P区引出的电极称为阳极,N 区引出的电极称为阴极。 二极管的伏安特性及主要参数:二极管具有单向导电性,可用其伏安特性来描述。所谓 伏安特性,就是指加到二极管两端的电压与流过二极管的电流的关系曲线,如下图所示。这个特性曲线可分为正向特性和反向特性两个部分。 图1 二极管的伏安特性曲线 (1)正向特性 当二极管加上正向电压时,便有正向电流通过。但是,当正向电压很低时,外电场还不

能克服PN结内电场对多数载流子扩散运动所形成的阻力,故正向电流很小,二极管呈现很大的电阻。当正向电压超过一定数值(硅管约,锗管约)以后,内电场被大 大削弱,二极管电阻变得很小,电流增长很快,这个电压往往称为阈电压UTH(又称死区电压:0-U0)。二极管正向导通时,硅管的压降一般为,锗管则为。 导通以后,在二极管中无论流过多大的电流(当然是允许范围之内的电流),在极管的两端将始终是一个基本不变的电压,我们把这个电压称为二极管的“正向导通压降”。(2)反向特性 二极管加上反向电压时,由于少数载流子的漂移运动,形成很小的反向电流。反向 电流有两个特性:一是它随随温度的增加而增长得很快,这是由于少数载流子的数量随随温度增加而按指数规律迅速增长的缘故;二是在反向电压不超过某一范围时,反向电流不随反向电压改变而达到饱和,故这个电流IBO称为反向饱和电流。 当加二极管的反向电压过高时,反向电流突然急剧增大,二极管失去单向导电性, 这种现象称为电击穿,这个电压URB称为反向击穿电压。发生击穿的原因是外加的强电场强制地把原子的外层价电子拉出来使载流子数目急剧上升。而处于强电场中的载流子又因获得很大的能量,而将其它价电子撞击出来,产生更多的载流子,如此连锁反应,使反向电流迅速增大,这种现象称为雪崩击穿。因此,当二极管的反向电压接近或超过击穿电压URB,又没有适当的限流措施时,将会因电流大,电压高而使管子造成永久性的损坏。 (3)主要参数 1、最大整流电流IOM 最大整流电流是指二极管能够允许通过的最大正向平均电流值。当电流超过这个允 许值时,二极管会因过热而烧坏,使用时务必注意。 2、反向击穿电压URB与最高反向工作电压URM URB是指二极管反向击穿时的电压值。击穿后,其反向电流剧增,二极管的单向导 性被破坏,甚至管子因过热而烧坏。一般手册上给出的最高反向击穿电压URM约为 反向击穿电压的一半或三分之二,经确保管子安全运行。 3、最大反向电流IRM

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