電路分析基礎,實驗九 線性與非線性元件伏安特性的測繪,上海交大出版社,主編李秀平,主審胡耀華

實驗九線性與非線性元件伏安特性的測繪實驗目的掌握線性電阻、非線性電阻元件伏安特性的逐點測試法。學習恒電源、直流電壓表、電流表的使用方法。實驗原理任一二端電阻元件的特性可用該元件上的端電壓U與通過該元件的電流I之間的函數(shù)關系U=f(I)來表示，即用U—I平面上的一條曲線來表征，這條曲線稱為該電阻元件的伏安特性曲線。根據(jù)伏安特性的不同，電阻元件分兩大類:線性電阻和非線性電阻。線性電阻元件的伏安特性曲線是一條通過坐標原點的直線，如圖9—1中(a)所示，該直線的斜率只由電阻元件的電阻值R決定，其阻值為常數(shù)，與元件兩端的電壓U和通過該元件的電流I無關；非線性電阻元件的伏安特性是一條經過坐標原點的曲線，其阻值R不是常數(shù)，即在不同的電壓作用下，電阻值是不同的，常見的非線性電阻如白熾燈幺幺.、普通二極管、穩(wěn)壓二極管等，它們的伏安特性如圖5-1中(b)、(c)、(d)o在圖1一1中，U〉0的部分為正向特性，U<0的部分為反向特性。繪制伏安特性曲線通常采用逐點測試法，即在不同的端電壓作用下，測量出相應的電流，然后逐點繪制出伏安特性曲線，根據(jù)伏安特性曲線便可計算其電阻值。I,I*'/八(c)圖9一1實驗內容測定線性電阻的伏安特性按圖9-2接線，圖中的電源U選用恒壓源的可調穩(wěn)壓輸出端，通過直流數(shù)

字亳安表與IkQ線性電阻相連，電阻兩端的電壓用直流數(shù)字電壓表測量。調節(jié)恒壓源可調穩(wěn)壓電源的輸出電壓U,從0伏開始緩慢地增加（不能超過10V）,在表9一1中記下相應的電壓表和電流表的讀數(shù)。表9-1線性電阻伏安特性數(shù)據(jù)U(V)0246810/(mA)測定6.3V白熾燈泡的伏安特性將圖9-2中的IkQ線性電阻換成一只6.3V的燈泡，重復1的步驟，電壓不能超過6.3V,在表9-2中記下相應的電壓表和電流表的讀數(shù)。表9-26.3V白熾燈泡伏安特性數(shù)據(jù)U(V)0123456.3/(mA)測定半導體二極管的伏安特性按圖9-3接線，R為限流電阻，取200Q（十進制可變電阻箱）,二極管的型號為1N4007。測二極管的正向特性時，其正向電流不得超過25mA,二極管VD的正向壓降可在0?0.75V之間取值。特別是在0.5?0.75之間更應取凡個測量點；測反向特性時，將可調穩(wěn)壓電源的輸出端正、負連線互換，調節(jié)可調穩(wěn)壓輸出電壓U,從0伏開始緩慢地減少（不能超過-30V）,將數(shù)據(jù)分別記入表9一3和表9-4中。圖9-3表9-3二極管正向特性實驗數(shù)據(jù)U(V)00.20.40.450.50.550.600.650.700.75/(mA)表9-4二極管反向特性實驗數(shù)據(jù)U(V)0—5-10-15-20-25-30/(mA)注意事項測量時，可調穩(wěn)壓電源的輸出電壓由0緩慢逐漸增加，應時刻注意電壓表和電流表，不能超過規(guī)定值。穩(wěn)壓電源輸出端切勿碰線短路。測量中，隨時注意電流表讀數(shù)，及時更換電流表量程，勿使儀表超量程。實驗報