實驗報告4資料

《電子電路與系統(tǒng)基礎實驗》2015年第四次實驗5/8實驗題目：二極管的特性與應用班級：無44學號：2014011116姓名：劉笑凡日期：2015.5.18實驗目的掌握二極管的主要特性及基本使用，加深對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；進一步鞏固常用電子儀器儀表的使用技能。預習用數(shù)字萬用表判斷二極管的好壞與極性分別記錄1N4148型和1N4733二極管正負極的標識特點，并記錄它們的正向壓降值。型號正極標識特點負極標識特點正向壓降值1N4148無標記黑色標記1N4733無標記黑色標記二極管開關的應用——整流分別用示波器的兩個通道同時觀測并記錄電路的輸入端及輸出端的波形。測量并記錄輸出信號的平均值Ue。U0=（調(diào)整函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率為1Hz，峰峰值為20V的正弦波）在上圖A基礎上加入電容C，即按圖B連接電路，分別用示波器的兩個通道同時觀測并記錄電路的輸入端及輸出端的波形，測量此時輸出信號的平均值U0。U0=研究二極管的非線性特性——測量二極管的靜態(tài)電阻和動態(tài)電阻（二極管為1N4148型）研究二極管的非線性特性——測量二極管的靜態(tài)電阻和動態(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，測量并記錄此時二極管兩端的直流壓降VDQ，計算得到二極管的靜態(tài)電阻RD，再將VS加入，用示波器測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算流過R2的交流電流得到，最后計算得到二極管的動態(tài)電阻rd。IDQVDQRDVDiDrd1mA0.59V590Ω15.7mV0.293mA53.6Ω2mA0.629V315Ω8.5mV0.269mA31.6Ω二極管穩(wěn)壓設計并選擇限流電阻R滿足：當輸入直流電壓Vi為10V±10%，負載RL從1kΩ～∞變化時，輸出電壓Vo基本保持在5.1V左右。（R=100Ω）設定并測量直流工作點Q設定：VI為10V，RL=2kΩ，測量直流工作點Q，即：測量此時DZ兩端的電壓（VDQ），并計算得到DZ的電流IDQ。VDQ=5.00VIDQ=47.6mA測量該穩(wěn)壓電路的電壓調(diào)整率S設定：RL=2kΩ，R為（1）選定的阻值，分別測量并記錄VI為10V和（10V+10%）時的輸出電壓Vo的值，通過計算得到該穩(wěn)壓電路的電壓調(diào)整率S。VIVoS10V4.99V8%10V+10%5.03V測量該穩(wěn)壓電路的負載特性設定：VI為10V，在1kΩ～∞范圍內(nèi)改變RL，通過描點法畫出該穩(wěn)壓電路的負載特性曲線。實驗總結(jié)二極管伏安特性為正向?qū)ā⒎雌刂?，因此可以進行半波整流。電壓平均值的實際測量值與理論值之間存在一定誤差是因為正偏導通區(qū)實際上為指數(shù)模型，而非理想的開關模型。二極管非線性的具體表現(xiàn)特征為：正向?qū)ā⒎雌刂?、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維持在擊穿電壓附近。思考題如果希望用萬用表測量二極管正向伏安特性曲線，請你用學過的電路知識設計一個測試電路并簡要說明方法。答：實驗電路圖如下。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，兩萬用表均測量對應元件的電壓。先將電阻箱的電阻調(diào)至一個較低的合適值（不能為0），得到此時兩表的數(shù)值，VXMM2/R1可得此時通過二極管的電流。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，進而得到不同電壓值下通過二極管的電流?！皽y量二極管的靜態(tài)電阻和動態(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，而實際值小于這個值；2.二極管