實(shí)驗(yàn)報(bào)告非線性元件伏安特性測(cè)量

1、非線性元件伏安特性測(cè)量實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)測(cè)量非線性元件的伏安特性，針對(duì)所給各種非線性元件的特點(diǎn)，選擇一定的實(shí)驗(yàn)方法，選用配套的實(shí)驗(yàn)儀器，測(cè)繪出它們的伏安特性曲線。2、學(xué)習(xí)從實(shí)驗(yàn)曲線獲取有關(guān)信息的方法。實(shí)驗(yàn)原理檢波和整流二極管檢波二極管和整流二極管都工作在1、4象限.第1象限區(qū)又稱為正向工作區(qū).當(dāng)所加的電壓較低時(shí)，流通的電流很小，繼續(xù)增加電壓時(shí)，電流急劇上升.這個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓稱為二極管的開(kāi)啟電壓，它與所用的半導(dǎo)體材料的禁帶寬度有關(guān)在常溫下，一般為0.20.7V.第4象限區(qū)又稱為反向工作區(qū)，其特點(diǎn)是加一個(gè)相當(dāng)高的電壓時(shí)，電流會(huì)突然增大，導(dǎo)致?lián)p壞，這種現(xiàn)象稱為擊穿.檢波二極管和整流二極管工作范圍不

2、能超過(guò)擊穿區(qū).檢波二極管的PN結(jié)是針形接觸，其特點(diǎn)是工作電流小，工作頻率范圍的寬，但反向耐壓低.整流二極管的PN結(jié)是面形接觸，其特點(diǎn)是工作電流大，工作頻率低，反向耐壓可達(dá)上千壓.它們的共同特點(diǎn)是要求反向工作時(shí)流過(guò)的電流越小越好.穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管工作在第4象限.而且工作在擊穿區(qū).其特點(diǎn)是反向工作電壓加到一定值時(shí)，電流突然增大，在此基礎(chǔ)上再加大電壓時(shí)，電流的變化非常劇烈，這時(shí)穩(wěn)壓二極管承受的功率急劇增大，若不加限流措施，PN結(jié)極易燒毀.3發(fā)光二極管發(fā)光二極管由半導(dǎo)體發(fā)光材料制成，工作在第1象限要發(fā)的光的波長(zhǎng)與材料的禁帶寬度E對(duì)應(yīng).根據(jù)量子力學(xué)原理E=eV=hu可知，對(duì)于可見(jiàn)光，開(kāi)啟電壓V約在2

3、3V.當(dāng)加在發(fā)光二極管兩端的電壓小于開(kāi)啟電壓時(shí)，發(fā)光二極管不會(huì)發(fā)光，也沒(méi)有電流流過(guò).電壓一旦超過(guò)開(kāi)啟電壓，電流急劇上升，二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)并發(fā)光，此時(shí)電流與電壓呈線性關(guān)系，直線與電壓坐標(biāo)的交點(diǎn)可以認(rèn)為是開(kāi)啟電壓.實(shí)驗(yàn)步驟1.普通二極管正向伏安特性：測(cè)量電路見(jiàn)圖1，二極管兩端電壓VW3V.電壓表內(nèi)接。2.穩(wěn)壓二極管.測(cè)量穩(wěn)壓二極管的反向伏安特性曲線.測(cè)量電路見(jiàn)圖2,穩(wěn)壓二極管的最大反向電流小于30mA,工作電壓約為5V左右.電壓表外接。3發(fā)光二極管正向伏安特性：測(cè)量電路見(jiàn)圖3,此時(shí)采用恒流源.根據(jù)伏安特性曲線和實(shí)驗(yàn)中的觀察找到的開(kāi)啟電壓，發(fā)光二極管最大正向電流IW20mA,二極管兩端電壓VW3V

4、。電壓表內(nèi)接。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理電壓/V0.000.400.500.600.700.800.901.00電流/mA0.000.000.110.713.256.8020.8144二極管正向伏安特性I/mA二極管正向伏安特性曲線U/V穩(wěn)壓管反向伏安特性電壓/V2.574.665.125.455.455.455.455.455.455.45電流/mA-0.010-0.020-0.030-0.750-1.40-2.50-3.45-4.47-5.52-6.49I/mAU/V穩(wěn)壓管反向伏安特性曲線發(fā)光二極管正向伏安特性電壓/V0.000.100.501.001.411.621.701.80電流/mA0.000.000.500.722.1010.516.422.125I/mA發(fā)光二極管正向伏安特性曲線U/V實(shí)驗(yàn)結(jié)論測(cè)繪出各非線性元件的伏安特性曲線如圖。普通二極管與發(fā)光二極管非線性體現(xiàn)在加正向電壓后電流先是隨電壓增大緩慢上升，超過(guò)開(kāi)啟電壓后電流先是隨電壓增大迅速上升。穩(wěn)壓管則是反向電流大于某一值之后電流增大電壓基本不變，體現(xiàn)出其穩(wěn)壓的作用。