二極管的伏安特性ppt課件

1、.,1,大學物理實驗,設計性實驗二極管伏安特性測量,.,2,實驗提示,教學目標,儀器介紹,注意事項,預習題,思考題,實驗要求,實驗任務,.,3,教學目標,1、通過部分內容的設計完成一個設計性實驗，體驗自主探索與科學研究的過程，激發(fā)學生求知興趣，培養(yǎng)學生基本的科學素養(yǎng)。2、拓展學生思路，提高學生解決實際問題的能力。3、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。,.,4,1了解二極管的相關參數(shù)。2學習電路設計思路及參數(shù)設置。3實驗時先粗測觀察判斷、調整，后細測數(shù)據(jù)記錄。4學會變阻器的使用。,學習要點,.,5,實驗任務,1.測量二極管伏安特性。2.根據(jù)實驗室提供的儀器，自行設計實驗實施方案（實驗電路，寫出實驗步驟,寫出要

2、測量的量，自擬數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)處理表格)。3.在坐標紙上，畫出二極管伏安特性曲線。,.,6,實驗要求,確定電源電壓輸出值（經計算得到）及數(shù)據(jù)點分布后方可實驗。,.,7,實驗提示,1.復習舊知（1）電表改裝電路（2）太陽電池伏安特性測量電路2.二極管伏安特性（1）二極管伏安特性（2）二極管一些參數(shù),.,8,安培表的內接和外接,.,9,二極管的伏安特性,正向特性：u0的部分稱為正向特性。反向特性：u0的部分稱為反向特性。反向擊穿：當反向電壓超過一定數(shù)值U（BR）后，反向電流急劇增加，稱之反向擊穿。,.,10,IN4007的作用IN4007的主要參數(shù)二極管類型:StandardRecovery電壓,V

3、rrm:1000V電流,If平均:1A正向電壓Vf最大:1.1V電流,Ifs最大:30A封裝形式:DO-41針腳數(shù):2器件標記:1N4007,.,11,二極管的伏安特性,1、當二極管加正向電壓，正向電壓小于閾電壓（鍺管約為0.1V，硅管約為0.5V）時二極管電阻很大，電流很小；一旦外加電壓超過閾值電壓，二極管正向電壓變小，電流迅速上升，二極管呈導通狀態(tài)。一般二極管的正向壓降，鍺管為0.20.3V（一般取0.2V），硅管為0.70.8V（一般取0.7V）。2、若二極管加反向電壓，當電壓較小時，反向電流很小，二極管基本上呈截止狀態(tài)。鍺管的反向電流一般不大于250A，而硅管的在5A(甚至0.1A)以

4、下。3、當電壓增加到二極管的擊穿電壓，二極管被擊穿，電流劇增，二極管損壞。,.,12,二極管的伏安特性,IN40070-0.5V死區(qū)，0.5V閾值電壓電流開啟0.5-0.7電流緩沖，0.7-0.8V正向導通，電流急劇增加，電壓基本不變。,.,13,二極管的伏安特性,1、當二極管加正向電壓，正向電壓小于閾電壓（鍺管約為0.1V，硅管約為0.5V）時二極管電阻很大，電流很?。灰坏┩饧与妷撼^閾值電壓，二極管正向電壓變小，電流迅速上升，二極管呈導通狀態(tài)。一般二極管的正向壓降，鍺管為0.30.4V，硅管為0.60.7V。若二極管加反向電壓，當電壓較小時，反向電流很小，2、二極管基本上呈截止狀態(tài)。鍺管的

5、反向電流一般不大于250A，而硅管的在5A(甚至0.1A)以下。3、當電壓增加到二極管的擊穿電壓，二極管被擊穿，電流劇增，二極管損壞。,.,14,儀器介紹,名稱數(shù)量型號直流穩(wěn)壓電源1臺020V可調二極管1只IN4007電阻1只10萬用表2只開關1只滑線變阻器1只連接導線7只實驗用9孔插件方板1塊297mm300m,.,15,思考題（任選5題回答）,1.分壓器的滑動端位置開始實驗時應放在什么位置。2、測量二極管正向特性時，是否應設計保護電路？為什么？若考慮設計保護電路，采用什么方式？3、測量二極管反向特性時，是否應設計保護電路？為什么？4、限流保護，那保護電阻在設計過程中應考慮哪幾方面問題（阻值

6、大小、功率大小）5、如何實現(xiàn)加在二極管二端電壓的變化？電路應如何設計？6、直流電源提供的電壓應選擇多少？（應經過計算得到）7、四位半萬用表應讀幾位有效數(shù)字？,.,16,實驗報告內容,一.方案設計：1.實驗任務與要求。2.實驗測量電路及電源輸出電壓值確定。3.實驗具體步驟。4.預習思考題回答。5.測量的物理量（明確直接測量量）。6.數(shù)據(jù)記錄表格（自變量數(shù)據(jù)要確定）。二.實驗過程和數(shù)據(jù)記錄：1.實驗中出現(xiàn)的問題和方案的修正。（實驗可修正方案，若有修正，在實驗總結部分要有兩者比較的分析。）2.數(shù)據(jù)記錄三.數(shù)據(jù)處理和實驗總結（包括結論及分析討論）,.,17,操作規(guī)范及使用注意,1.根據(jù)實驗要求正確選擇

7、電表的量程。說明：硅二極管的方向電流很?。ㄒ话?.1A）,選用100A量程的微安表往往測不出來，只好讀成0.0A。最好選用例如20A量程的微安表。2.按前述的電路接線規(guī)范正確接線。應特別注意滑線變阻器的接線（阻值小的作為分壓器，阻值大的作為限流器；分壓器不得接成限流器，限流器也可接成固定電阻），分壓器的滑動端位置應放在輸出為零的位置。3.正確辨認二極管的正、負極，接入電路中正、負極不得接錯。4.正確選擇電源電壓的大小，使分壓器的調節(jié)不致過于靈敏。例如測量正向特性時，打算電流最大測到10mA，電源電壓最好調到當滑線變阻器放在最大輸出位置時正好正向電流為10mA左右。5.正確改變電壓，使實驗點在曲線上大致呈均勻分布。例如測硅二極管