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1、实验四.伏安法测二极管的特性一. 实验目的1. 了解二极管的基本特性2. 掌握用伏安法测二极管的方法3. 了解接入误差概念，正确掌握选择及其修正二. 实验仪器及其用法BZX稳压器 1750 0.3滑线变阻器 5V电压表MF-47型万用表（做电流表之用） 双刀双掷开关HY1711-3s0多路直流稳压电源 导线若干三. 实验原理二极管有限流，检波，稳压之用，其分类依据之一是伏安特性曲线，研究二极管的伏安特性，是指当在二极管两端加电压后，通过二级管的电流随加电压的变化关系，绘变化关系用图线表示出来即为伏安特曲线，由于二级管是非线性元件，有非负相关性，且共阻值随电压而变，还与连接方式有关，因而有正向伏
2、安特性（正向连接时）和反向伏安特性（反向连接时），如图所示vI图1 二极管伏安特性曲线由图中看出，在小电压（1V以内）范围内，二极管的正向电流变化大，反向电流接近于零，这正是所谓的单向导电性，同时也说明二极管正向电阻小，反向电阻大，（注意都是动态的），这是判断二极管正负极的依据，但注意条件是小电压范围，一旦电压较大，反向电压达到击穿电压时（见图中反向-3伏位置），电流将会猛增。实验中分别加正向与反向，通过双变电压，测电流对应值从而验证上述结论。但要同时测二极管两端电压仅通过二极管的电流，测二极管与电压表，电流表的连接方式就有两种，见图如直接从表上读数来作为二极管的电压和电流，二种解法均存在误差
3、，称为接入误差，分析如下：1. 内接法由图可见，电流表指示数值确为通过二极管的电流值，但电压表指示数值却不是二极管两端电压值，而是与电流表两端的电压之和，即测电压示数：V=+显然误差就是，即由于电流表的接入造成了电压的测量误差，故称为接入误差，这是一种系统误差，若知道电流表内阻，系统误差可计算出来并加以消除，方法如下： （2）（2） 式中为二极管两端真实电压，V为电压表示数，为电流表读数，（也为二极管所通过的电流），由（2）式即可消除接入误差。2.外接法由上分析，同理可知，外接法是由于电压表的接入造成了电流的测量误差，即电流表读数： （3）（3） 式中，为此接法是通过二极管的电流，为通过电压表
4、的电流，即系统误差，其大小为：（4） （4） 式中，V为电压表读数（准确值为），为电压表内阻，若已知则： （5）（2） 式和（5）式分别是内外接法消除接入误差的公式，但在某些情况下和不知道，无法使用（2）式和（5）式，但若待测原件组织大约数值已知，可适当选择接法（1）使接入电阻R尽可能小，内阻可以忽略，但需满足一定条件，根据上述分析，忽略接入误差条件为： 内接法： 外接法： 由于二极管正向电阻小（约n+）与电压表内阻相比符合宜用的接法，试验用两种解法都用，通过一个单刀双掷开关便可实现内+_+_+_外接法的转换，具体电路如下 图中接线点1.2.3即表示单刀双掷开关（实际中用双刀双掷开关，接线时只
5、接一侧，说明），中间接点为2应接电压表正极，接电路为分压电路，是测正向特性的电路（外接），测反向特性时，应将二极管反接，并向装换开关拨向1位置，其他不动。二极管极性判别方法：根据二极管正向电阻小，反向电阻大的特点，用万用表的电阻档10或100档级，（1电流太大，1K电压太大，都会烧坏二极管），进行判断，因万用表表笔代表内部电源正极，红表笔代表负极，所以用两表笔接触二极管二引线时，若呈现电阻较小，则与黑表笔相接一端为正极，（相当于加正向电压），另一侧为负极，若呈现电阻很大，则与黑表笔相接一端为负极。实验注意事项：1. 万用表的电流档作为安培表使用，其实量程应较小2. 随测量电压的升高，务必将万用
6、表换到大量程进行测量。（换挡时因万用表内阻不同，换档前的前一个数据需要再测一遍求平均）四. 实验步骤和要求（1） .测正向特性 1.按图接好电路，电流电压取5伏，开关K拨向3（即接成外接），滑动头置于B端（见图） 2.打开电源，实验从0伏开始，每隔0.1伏测一次时对应，直到0.7伏止，列表记录数据，作出正向特性曲线。（2） .测反向特性1. 在上述电路基础上，将二极管反接，开关K拨向1（内接法），电源电压取5伏。2. 实验从0伏开始，每隔0.3伏测一次对应值，到反向电流可明显读出（约1.8伏），而后进行细测（每隔0.1伏测一次），直到电压增大到使电流发生突变（约3伏左右）时为止，则表记录数据，作出反向特性曲线。五. 数据处理及实验表格正向数据 （表一）0.10.20.30.40.50.60.70.8反向 （表二）0.30.60.91.21.51.81.92.02.72.82.93.0