實(shí)驗(yàn)報(bào)告4資料

《電子電路與系統(tǒng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》2015年第四次實(shí)驗(yàn)5/8實(shí)驗(yàn)題目：二極管的特性與應(yīng)用班級(jí)：無44學(xué)號(hào)：2014011116姓名：劉笑凡日期：2015.5.18實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆斩O管的主要特性及基本使用，加深對(duì)二極管非線性特性的理解；掌握判斷二極管好壞和極性的方法；進(jìn)一步鞏固常用電子儀器儀表的使用技能。預(yù)習(xí)用數(shù)字萬用表判斷二極管的好壞與極性分別記錄1N4148型和1N4733二極管正負(fù)極的標(biāo)識(shí)特點(diǎn)，并記錄它們的正向壓降值。型號(hào)正極標(biāo)識(shí)特點(diǎn)負(fù)極標(biāo)識(shí)特點(diǎn)正向壓降值1N4148無標(biāo)記黑色標(biāo)記1N4733無標(biāo)記黑色標(biāo)記二極管開關(guān)的應(yīng)用——整流分別用示波器的兩個(gè)通道同時(shí)觀測(cè)并記錄電路的輸入端及輸出端的波形。測(cè)量并記錄輸出信號(hào)的平均值Ue。U0=（調(diào)整函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出頻率為1Hz，峰峰值為20V的正弦波）在上圖A基礎(chǔ)上加入電容C，即按圖B連接電路，分別用示波器的兩個(gè)通道同時(shí)觀測(cè)并記錄電路的輸入端及輸出端的波形，測(cè)量此時(shí)輸出信號(hào)的平均值U0。U0=研究二極管的非線性特性——測(cè)量二極管的靜態(tài)電阻和動(dòng)態(tài)電阻（二極管為1N4148型）研究二極管的非線性特性——測(cè)量二極管的靜態(tài)電阻和動(dòng)態(tài)電阻調(diào)整VBB使得流過二極管的直流電流IDQ分別為1mA和2mA，測(cè)量并記錄此時(shí)二極管兩端的直流壓降VDQ，計(jì)算得到二極管的靜態(tài)電阻RD，再將VS加入，用示波器測(cè)量并記錄二極管兩端的交流電壓峰峰值VD，流過二極管的交流電流通過計(jì)算流過R2的交流電流得到，最后計(jì)算得到二極管的動(dòng)態(tài)電阻rd。IDQVDQRDVDiDrd1mA0.59V590Ω15.7mV0.293mA53.6Ω2mA0.629V315Ω8.5mV0.269mA31.6Ω二極管穩(wěn)壓設(shè)計(jì)并選擇限流電阻R滿足：當(dāng)輸入直流電壓Vi為10V±10%，負(fù)載RL從1kΩ～∞變化時(shí)，輸出電壓Vo基本保持在5.1V左右。（R=100Ω）設(shè)定并測(cè)量直流工作點(diǎn)Q設(shè)定：VI為10V，RL=2kΩ，測(cè)量直流工作點(diǎn)Q，即：測(cè)量此時(shí)DZ兩端的電壓（VDQ），并計(jì)算得到DZ的電流IDQ。VDQ=5.00VIDQ=47.6mA測(cè)量該穩(wěn)壓電路的電壓調(diào)整率S設(shè)定：RL=2kΩ，R為（1）選定的阻值，分別測(cè)量并記錄VI為10V和（10V+10%）時(shí)的輸出電壓Vo的值，通過計(jì)算得到該穩(wěn)壓電路的電壓調(diào)整率S。VIVoS10V4.99V8%10V+10%5.03V測(cè)量該穩(wěn)壓電路的負(fù)載特性設(shè)定：VI為10V，在1kΩ～∞范圍內(nèi)改變RL，通過描點(diǎn)法畫出該穩(wěn)壓電路的負(fù)載特性曲線。實(shí)驗(yàn)總結(jié)二極管伏安特性為正向?qū)?、反偏截止，因此可以進(jìn)行半波整流。電壓平均值的實(shí)際測(cè)量值與理論值之間存在一定誤差是因?yàn)檎珜?dǎo)通區(qū)實(shí)際上為指數(shù)模型，而非理想的開關(guān)模型。二極管非線性的具體表現(xiàn)特征為：正向?qū)?、反偏截止、反向擊穿。二極管穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓原理為：齊納二極管工作在反向擊穿區(qū)，其兩端電壓穩(wěn)定擊穿電壓附近，可以起到穩(wěn)壓作用。選擇限流電阻的一般原則是：使二極管兩端的電壓在電源電壓變化時(shí)維持在擊穿電壓附近。思考題如果希望用萬用表測(cè)量二極管正向伏安特性曲線，請(qǐng)你用學(xué)過的電路知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)試電路并簡(jiǎn)要說明方法。答：實(shí)驗(yàn)電路圖如下。其中，R1為電阻箱，最大阻值近似于二極管的靜態(tài)電阻相等，兩萬用表均測(cè)量對(duì)應(yīng)元件的電壓。先將電阻箱的電阻調(diào)至一個(gè)較低的合適值（不能為0），得到此時(shí)兩表的數(shù)值，VXMM2/R1可得此時(shí)通過二極管的電流。此后依次增加電阻箱阻值，得到不同電阻箱阻值下兩元件的電壓，進(jìn)而得到不同電壓值下通過二極管的電流。“測(cè)量二極管的靜態(tài)電阻和動(dòng)態(tài)電阻”的電路圖中，為什么流過二極管D的交流電流近似等于流過R2的交流電流？答：由于R1遠(yuǎn)大于R2，故R2的交流電流與D近似相等。理論上在室溫下理想二極管的動(dòng)態(tài)電阻為rd答：1.通過二極管的電流采用了R2的電流作為近似值，而實(shí)際值小于這個(gè)值；2.二極管