801实验室二极管伏安特性测量讨论区

2018(上)

老师,请问为什么实验中有时万用电表显示的二极管两侧的电压比电源显示的输出电压还要高?
可以把当时的实验条件和现象写一下吗? — 苏卫锋 2018/06/08 10:31
老师,请问在制作伏安特性曲线时,书上提到正反向可以使用不同的分度值。请问这种不一样的分度值在图表中如何标记出来?
作图时选正反向特性选不同的比例。 — 苏卫锋 2018/06/08 10:31
老师您好,请问为什么全波整流的时候示波器显示的波形,在x轴附近的部分波动很大,必须要截屏测量? — 汪睿 2019/05/24 15:03

2017

>老师,请问示波器一个频道只有一条连接线,如何接入电路测量电压?

用示波器的另一通道测量电压,再利用“X-Y”模式即可显示“电压——电流”关系图。 — 原媛 2017/03/22 11:10
老师,请问为什么在半波整流的时候零输出时间的时候图像会往下凸? 而且测出来有输出小于零输出时间?实验图如下

两个参数需要核对下:示波器是不是接在了二极管两端;外接电阻的参数是不是1K欧姆。 — 原媛 2017/05/22 12:50
老师,在实验过程中!发现在电源电压使用1.5伏时,电流表会有±0.020毫安的缓慢变动,而电源电压为9伏时,变动只有±0.001毫安了。带实验的助教认为是电流表不准确,但我认为是因为电源本身不稳定,有一个固定值的波动噪音,在1.5伏时的相对误差是9伏时的6倍从而有这种结果。请问哪种解释是正确的? — 蔡凝 2017/04/09 20:58
放到示波器里去观察下放大波形,根据波形分析看是直流电源的问题,还是电流表的问题。 — 原媛 2017/05/22 12:50

2016

老师,请问二极管正向压降是不是使电流达到最小时测出来的的电压
二极管正向导通(即有电流流过,万用表定义次电流大小为1mA,工程上一般为250微安)所需要的最小电压。 — 原媛 2016/09/27 08:02
老师您好,就是实验时你说过反向测的时候电流(电压)不能到零,请问这是什么原因呢?因为实验可以轻易使正向电流为零。
实验背景:实验室电流表最小精度为0.001mA,电压表精度为0.001V。二极管被导通前,其阻值很大,实验数据显示可以到10^5欧量级,所以当回路中电流很小(可以取电流表的最小精度为例),二极管两侧的电压都可以达到百毫伏量级,因此在实验中电流表会早于电压表达到零值(并不是电流真正为零,只是小于电表能显示的最小分度值)。 — 原媛 2016/06/02 14:23
老师您好,请问在测二极管正向电压时,电流为零时电压不为零,可理解为是正向压降,但是当电压小于正向压降时也有电流产生,请问这是什么因素造成的?是否是由于二极管里的电容放电产生的。
二极管的导通标准工业上一般取250微安,万用表二极管档取1毫安,所以不导通(外加电压小于正向压降)时,并不是说二极管载流子就不做定向移动了,只是相对比较微弱;跟充放电没有关系,量级上不匹配。 — 原媛 2016/06/02 14:23

老师你好,请问二极管反向测量伏安特性曲线时,I与U有线性关系,是否可理解为由于反向电流是由于二极管内部的漂移运动引起,而漂移运动的物体内部应该满足微观的欧姆定律即:j=r*E,这会导致二极管在一定范围内成为欧姆导体,从而表现出线性。

我们实验室测得的是[1,20]V电压范围内的伏安特性,并没有采集[0,1]V,且[0,1]V并不是线性,因此上面的描述并不严谨。 — 原媛 2016/06/02 14:23
老师您好,请问在二极管的全波整流时候,如果输入的交流电的频率较小(100Hz一下)会不会导致输出到示波器的整流后的波形噪音较大?
思路很不错,建议你可以预先设计实验,到实验室进行对比实测。有问题可随时联系。 — 原媛 2016/04/12 09:58
老师,问一下在全波整流电路中四个二极管两两对接时二极管方向有严格的控制吗?还是只要保证两只二极管正接两只二极管反接而不用考虑对角还是相邻? —崔懿15307130001
可以按照你的思路设计电路,到实验室进行实践。 — 原媛 2016/04/05 09:22
老师,问一下为什么测量二极管的正向特性时需要记录25-30组数据,而测量反向特性时则需要10-15组数据? —邵一宸 2016/04/08 14:13
正向特性非线性变化,因此尽管其自变量(电压)变化范围(0-0.3v)远小于反向(0-20v),仍需多组数据方能较为接近地描述真实曲线;而反向饱和电流区,伏安特性接近线性,因此可以用较少数据量描述。 — 原媛 2016/04/12 09:58
老师您好,请问在二极管的全波整流时候,为什么输出的波形一个波峰高,一个波峰低,高低交替出现?且有小的抖动?调节信号发生器的信号频率(调低),波形开始右移?是信号发生器本身的误差造成的吗? 2016.4.23
信号发生器输出的信号中含有部分直流成分,即信号的最大值与最小值的绝对值不等造成的。 — 原媛 2016/04/26 09:12
老师您好,我在做二极管整流实验的时候,示波器上出现了拍的波形,频率很高(达到几MHz),请问是为什么?还有,我用origin做二极管反向电流的图像时发现做出的图线是一条倾斜的直线(x-axis: Voltage/V; y-axis: Current/10^(-3)mA ),请问需要重做实验吗? ——周海沧 2016/05/20 19:53
二极管反向饱和电流区伏安特性曲线的确是一段线性,所以你的测量结果应该是没有问题的;而你描述的拍的波形,需结合你的实际情况,没看到具体的现象无法给出解释,周二下午有空的话可以到实验室重复下实验,并将相关现象截图上传或发邮件,以便进一步讨论。 — 原媛 2016/05/24 10:48
老师您好,我发现得到的二极管的正向伏安特性曲线在死区时电流也是随着电压增大而增大的,这是为什么呢?在死区过后,曲线呈非线性变化,查找资料得知这一段理想模型是一个以e为底的指数函数,但没有找到明确解释,能大概解释一下其中的原理吗?在作反向伏安特性曲线时,发现电压与电流呈线性关系,这又是为什么? — 江忠文 2016/05/25 14:38
建议查阅《固体物理》或《半导体物理》。 — 原媛 2016/05/31 09:54
Q:参考资料[7]中有误,1N4001~4007系列是常用硅整流管,并不是锗管。——江逸舟2015/4/21 17:55
已更改,谢谢! — 原媛 2015/04/22 15:07
老师您好。我在百度百科整流电路词条下查到全波整流和半波整流是不同的电路,与书上的说法不同。应该以哪个为准?。——赵伯尊2015/10/11
同学你好,我不清楚你描述的是那种情况,按照你的信息我查阅了百度,上面给出的是跟我们讲义上一致的描述,仅有的区别是它的电路源头是经过变压器处理的交流信号,而我们实验室提供的信号发生器发出的交变信号。百度链接如下http://baike.baidu.com/link?url=En_gzoh0WmgO9Aell7MkwRmw2kX9tpox8P3aUkHyVdPeLR_uBvUVl60FsnvUmjWrGZSodujEpFWs6euKW24sbK
若未能解释你的疑惑,可到实验室答疑。 — 原媛 2015/10/12 08:59
Q:老师您好。我查阅的是“整流电路”词条下“3.2 全波整流电路”http://baike.baidu.com/view/135927.htm#3_2 原文:“全波整流电路,可以看作是由两个半波整流电路组合成的。变压器次级线圈中间需要引出一个抽头,把次组线圈分成两个对称的绕组,从而引出大小相等但极性相反的两个电压e2a 、e2b ,构成e2a 、D1、Rfz与e2b 、D2、Rfz ,两个通电回路。”附加的图片中可以看到只使用了两个二极管,而我们书上的电路被列为与其并列的“3.3 桥式整理电路”。
赵伯尊同学,这个百度百科上给出的两个全波整流电路都能工作。但正如你所说:它们的结构不同,所用元器件也不同。你也可以预期:它们的特性也是有区别的。你能比较一下“3.2”与“3.3”中的两个全波整流电路在特性上的区别吗? — 乐永康 2015/10/26 23:09
老师您好。我认为3.2虽然结构较简单,但是二极管需要较高的耐压值。用同样的二极管,3.3可以承载较大的电压。
Q:老师您好,请问本实验数据处理需要写什么呢?——田宇辰2015/10/18 10:36
计算各种电压下二极管的电阻值(注意结果的有效位数),绘制U-I曲线图。如若用计算机绘图的话,建议分别给出两个方向的拟合结果。 — 原媛 2015/10/19 09:09
Q:老师,您好,我想请问一下在测量二极管反向电阻时,为什么所加反向电压越大,反向电阻越大? — 顾潇 2015/06/16 15:07
二极管两端加反向电压,该电压方向与PN结空间电荷区的内建电场方向一致。随着反向电压的增大,结电场被进一步增强,多子的扩散运动更加不易,即阻值增大。 — 原媛 2015/06/19 15:26
Q:老师,我们在做二极管伏安特性实验时发现,将电源电压调至0.25V左右,电阻箱调为0Ω时,电压表显示的二极管两端电压略大于电源显示的电源电压,这是为什么?
你好,观察很仔细。可以尝试用万用表的电压档直接测量稳压电源的输出电压值,看两者的测量结果是否相同。再分析你所观测到的实验现象。 — 原媛 2015/04/01 15:43
Q:老师你好,我是周五课上的学生,因为周四时受伤去医院看病没有去做实验,请问下周时还能来补做这个实验吗?什么时间点能来补做呢?
请与周五的指导老师袁翔联系。建议带好假条,下周二下午到实验室补做。 — 原媛 2015/04/03 14:03
Q:老师您好。直流数字电流表的误差(以20mA量程为例) +(0.05%RD+0.02%FS)经查询,RD应为读数的意思,那么FS是什么意思呢?是如万用电表一样的字数?还是量程?还是有效数字? — 朱星宇 2015/04/06 10:50
RD:reading(电表示数或读数);FS:Full-Scale(满量程)。 — 原媛 2015/04/07 10:40
Q:麻烦老师再看一下原媛老师在2014/12/22 09:49的回答(即本学期板块最下方的回答),此回答中似乎有两处笔误:1.“电流表的示数小于此时二极管中的电流,也就是说此时二极管中的电流是小于1mA的”。前半句的小于是不是应该改成大于?2.“又知道二极管正向特性,电流越大,阻值越大,不妨假设二极管在此时的电阻为253欧,而在1mA时的电阻为235欧”。前半句是否应为:电流越大,阻值越小?—任奕 2015/01/09 07:49
非常感谢任奕同学。正向测量用的是电流表外接法所以电流表显示的值是两者的和,因此前半句话应改为“电流表的示数大于此时二极管中的电流”;二极管正向特性所加外接电压越大电阻越小,也就说流过二极管的电流越大,所以此处应改为“电流越大,阻值越小”。 — 原媛 2015/01/09 17:40
Q:老师,观察二极管的反向的伏安特性曲线,发现反向电流(作图拟合后)似乎并不是从零开始而是从大约0.1微安开始。(而且确实有一段接近线性。)这是为什么?
对的,我们实验室在对二极管反向特性进行测量时,在[0,1]v范围内是不做测量的,一是半导体材料在反向较小电压时其变化特性本身是非线性的,二是我们实验室的电压表电流表的精度在此区间也有较大误差,所以这段不做测量。反向电压超过1v后,二极管伏安特性呈现线性变化,该段称为反向饱和电流区。 — 原媛 2014/12/15 09:47
老师,是要对什么数据进行误差计算和误差分析,与实验有关的真实值我们只知道正向压降的范围的说0.0
对于二极管实验来说我们首先可以分析的实验方法带来的误差(内接法和外接法);还有就是实验者带来的估读和操作误差;还可以分析下实验仪器本身的仪器误差。具体的数据分析:可以比较万用表测得的开启压降与实测的相对误差;可以计算实测电阻值与理论计算值的相对误差……。 — 原媛 2014/10/29 09:12
Q:老师,补充教材的图6在什么地方?
补充教材P14。 — 原媛 2014/10/27 08:52
Q:老师你好!我想请问一下,在示波器显示二极管的伏安特性曲线实验中,“将二极管的电流转化为电压加到示波器Y轴”有什么特殊意义吗?正常情况下电压和电流的关系图已经能表示伏安特性,为什么一定要转化为有两个电压变量的关系图呢? — 付婉婷 2014/12/14 17:50
应该是示波器的原理所限制吧,示波器只能直接测量电压的大小,所以必须将非电学量转化为电压之后才可用示波器测量。对于电流,则是通过一个电阻实现与电压量的转换。我是这么认为的,老师怎么看?—张宇晔 2014/12/16 08:24
张同学说的是正确的,示波器只能显示电压信号。 — 原媛 2014/12/17 16:47
Q:老师你好,请问,我在用万能电表测量时得到正向压降为0.235,正式实验时发现电压在低于这个值时(到了0.181)还是有明显的电流(约0.103mA),我们猜测是因为从高电流开始下降,二极管一旦导通就会一直有电流,所以又做了实验,让电压从低于正向压降的值开始增加,发现还是有电流出现,这是为什么呢?还有,请问,我们在测量时发现当电流为1.0mA时,电压为0.253,如果考虑电压表的分流影响的话,此时的电压应该比0.235要小吧(并联电阻变小)?
万用表的二极管档定义的是流过二极管的电流为1mA时的电压,所以小于该开启压降并不意味着电流为零,只是说电流值会很小,所以你测到0.181是正常的,具体的可以查阅PN结原理;在电流为1mA时实验测得的电压值的确是比二极管测得的要大的;正向特性测量时,在二极管未开启之前我们可以看到其电阻是相当大的(约为10^4量级),而电压表的内阻为10M欧,两者并联后电阻减小,回路中电流比实际值大,所以电压表测得电压会偏大。 — 原媛 2014/12/17 16:54
Q:老师您好,接着上题您的回答,这里的电流表外接测得已经是回路实际电流了呀,实际电流为1mA,此时电阻小于二极管单独存在是的电阻,所以还是应该减小的吧?还有,二极管的正向阻值不是很小吗,中学老师说可以把它当作闭合的开关了,这里二极管的阻值怎么会这么大呢?您说的是没有外加电场的二极管阻值吗?二极管阻值收电场大小和方向影响的吧?
你好!绘制完二极管伏安特性曲线后,我们可以明显看到二极管在外加电压不同(大小、方向)时,其阻值会有非常大的变化:反向阻值在几十兆欧量级,正向在未导通之前也有万欧量级,只有导通后才会体现出小电阻(注意并不是没有电阻)的特性,所以二极管当作闭合的开关只能是导通之后的近似看法。
关于你的上一个问题,的确是个比较绕的问题!我们重新看下这个现象:实验测得的电流表显示1mA时电压表的示数大于万用表测得的正向开启压降(且该现象是必然会出现的现象,并非偶然现象),那么这个现象的原因是什么呢?首先,有一点我们已达成共识:电流表外接时,电流表的示数小于(此处应改为“大于” — 原媛 2015/01/09 17:45)此时二极管中的电流,也就是说此时二极管中的电流是小于1mA的;又知道二极管正向特性,电流越大,阻值越大(此处应改为“阻值越小” — 原媛 2015/01/09 17:45),不妨假设二极管在此时的电阻为253欧,而在1mA时的电阻为235欧;现在做个简单的计算:253欧与电压表并联(内阻10M欧)当它们总电流为1mA时测得的并联电阻的电压应为0.253V;而二极管档测二极管流过1mA电流时的电压应为1m×235=0.235v,所以我们必然会看到伏安法测量结果大于二极管档测量结果的现象。归根结底这个问题的本质是因为二极管的阻值是随着所加电压的变化而发生变化的,且电压越小阻值越大(正向)。若还有疑问可继续讨论。 — 原媛 2014/12/22 09:49
老师,我们在全波整流中发现整出的并不是一个波呀!而且SEC调的较小时可以看出相邻波峰峰值不相等呀,这是为什么呢?——谢志伟
请往下看,下面的讨论区有给出关于这个现象的解释。 — 原媛 2014/05/28 14:00

老师请问本实验需要计算相对误差吗?

本实验不要求计算相对误差。 — 原媛 2014/04/21 16:23
老师您好,我在做全波整流时,将一个二极管拆除后,为什么示波器显示的是半波整流的波形?谢谢老师。 — 晏仕鑫 2013/12/27 20:29
这个问题,那你就要仔细看看全波整流的原理了,四个二极管是怎么工作的,若还是有疑问的话,答疑时间到实验室吧。 — 原媛 2013/12/27 20:49
老师您好,我们在作全波整流实验的时候,发现了一个现象:在一定范围内,电压增大时,同一周期相邻两个波峰高度相差越多,当电压到达7.0V时相对高度差最大(相对高度差大小的比较是大致估测绝对高度差与波峰高度之比后进行比较)之后增大电压,波峰相对高度差减小。想问一下,这里的相对高度差在7V达到最大怎么解释?是一种偶然吗?
另外在全波整流时出现这样的图像,形成原因是什么呢谢谢 — 魏若妍 2013/12/20 16:06
关于你描述的第一个现象,我需要先做实验,随后给你回答;造成高低峰的原因,可在讨论区早期的问题中找到答案。 — 原媛 2013/12/23 12:42
我重复了你所描述的实验条件,但是没有得到你所描述的实验现象;你们当时用示波器测量时,信号源幅度不同时,是否有更改过示波器的衰减倍率开关(VOLTS/DIV),该开关位置不同时,测量的误差是不同的,不知你们是否注意到该现象,是不是这个因素导致了你说描述的现象;若依然不能解释的话,可以在答疑时间到实验室重复实验,进而与指导老师展开讨论。 — 原媛 2013/12/24 21:45
老师您好,我在做预习时,看到选做实验里说将“二极管的电流转化为电压后加到示波器的Y轴”,请问老师,我们要怎样把电流信号转化为电压信号呢?_—姜宜萱 2013/11/22 23:35
从欧姆定律出发,就可以实现变量的转换。 — 原媛 2013/11/25 13:39
老师您好,请问一下反向伏安特性曲线虽然因为没有达到击穿电压而不会有电流骤升的段,但为什么是一条斜线而没有出现理论上的平稳段呢,是因为坐标标度选择的问题么。谢谢。
是的,我们在做I-U曲线图的时候,电流正向用的是mA的分度,而反向用的是uA的分度,在同一坐标下作图就会出现你描述的斜线;如果正反向用一样的分度即mA就会得出跟讲义中示意图类似的曲线图。 — 原媛 2013/11/12 09:22
1.关于20组数据的不确定度,是不是应该对每一组数据计算B1不确定度?另外,仪器不确定度限额未知,无法计算B2类
该实验不做不确定度的评定。 — 原媛 2013/10/12 14:16
2.实验作出的反向电压中,电压较小时电流上升的还是很快的,与之后的平稳有较大区别,不清楚原因——邓宇嘉
没有看到你的具体数据,就你的描述问题并不是很清楚,可以周二到实验室与指导老师讨论;另建议你可以将电表内阻测量结果的影像考虑进去,可能可以帮你分析你所遇到的现象。 — 原媛 2013/10/12 14:16
3.老师好!本实验中需测多组数据,对于相邻组数据,可能发生不同组修正后数值表现相同,此时对计算结果还要修正吗?另对于整流后图像,其峰-峰值需对幅度X2吗?
第一个问题:我们原始测量结果的有效位数由实验室所用仪器的精度决定,其次作图时如果出现测量结果跨度范围比较大的情况可以先对数据进行数学处理(求导,求对数等);第二个问题:我们实验上定义的峰峰值是波峰到波谷的压降,你想想在这种情况下还需要*2吗? — 原媛 2013/10/15 08:48
4.同问题二,同不清楚原因。数据应该是没有问题的,图像是按照数据来的。——杨昊臻
二极管反向特性示意图如下:

二极管反向特性示意图。实验室测得的二极管的反向曲线是非常接近线性的一段曲线,我们实验中并没有做击穿区实验。可否将你们的示意图或数据贴上来,抑或直接发我邮箱也可以,不然我不清楚你们描述的情况,没办法回答。 — 原媛 2013/10/24 09:08

哦,那就没问题了,谢谢老师
老师您好,我在做整流实验的过程中遇到了两个问题:1)、半波整流并没有完全把下半峰截掉,而是留了一个很平缓,但是明显可见的峰,峰读数有0.28V,调整示波器没有改变,重启了示波器后这个现象消失,显示和理论一样的图像,这个问题是示波器的问题吗?是示波器哪一部分出了问题?2)、全波整流时,输入的信号电压幅度为6V,而波形读出的峰-峰值只由5.12V,这接近1V的衰减,超出了二极管自身小电阻的分压的效果,那么是什么问题呢? ——唐启浚
AC/DC耦合模式是否有改变?因为没看到你的实验现象,故只能猜测应该是AC耦合模式下滤波电容电路引入的误差。对于第二个问题还需考虑四个二极管的开启压降。 — 原媛 2013/06/17 09:44
老师,我本应该下个周三上讨论课,但是周三中午有英语考试,大概会考到13:10,影响第一节讨论课,这个应该怎么办?
可以7、8两周所在实验室老师发邮件告知情况,让该老师给你安排吧。 — 高渊 2013/04/22 17:21
老师您好,我是周一3.4节基础物理实验的学生,这周做的是二极管的实验,今天写实验报告的时候发觉数据的选取有较大问题,希望能做重做一次.请问什么时候能重做呢?谢谢. — 张娴 2013/05/14 22:54
老师您好,请问为何我使用的二极管的正向压降是0.248伏,但是在作图时在0.15伏左右图像的斜率就开始变大了呢? — 许长弓 2013/04/07 14:29
万用表给出的正向压降对应的是流过二极管正向电流为1mA时的电压值。你可看下你测得的电流为1mA时的电压是否在该值附近。 — 原媛 2013/04/22 20:19
老师,还有一个问题:在做全波整流时相邻的波峰由于经过路径不同有高低的区别,但是为什么隔一段时间两个波峰会交换位置? — 许长弓 2013/04/07 15:43
你描述的这个情况在实验上不应该出现的。你能否确切地描述下你的实验现象,或者给个示意图也可以,或者实验室开放时重现下你的现象跟指导老师进一步探讨。 — 原媛 2013/04/22 20:19
实验中U I 的有效数字都是三位,在图纸上可不可以四舍五入化成小数点后两位作图呢
作图要求里面有一条:图纸要能反应测量结果的有效数字,因此,在作图之前是不应该对原始数据进行修约处理的。 — 原媛 2013/04/02 21:42
老师您好!请问一下为什么我输出的全波整流图像在正弦半周期间有水平图像,像是直线长度较小的半波整流?谢谢!
可从二极管的正向开启压降出发来考虑这个问题。 — 原媛 2013/04/02 21:42
老师你好,我在半波整流的实验中发现示波器上显示的图像很模糊,但是经过老师调节电阻阻值后,图像变清晰,这是什么原因呢?还有就是在二极管的反向特性时,实验室提供的电源是否不足以突破反向饱和电流到达电流随电压迅速变化的区域?
首先,二极管和负载电阻现在是串联在电路中,你可以想想外接电阻调小后,其两端的分压有什么变化,就可以找到原因了;另在实验室反向测量时,我们实验室是不测反向击穿的,因此,只能测得反向接近线性关系的饱和电流区。 — 原媛 2013/04/02 21:42
老师您好,请问一下为什么我测出的二极管图像是线性的?
老师您好!我在二极管反向测量实验中得到的图像,随着电压增大,电流也是不断增大的,图像近似一条斜线,这是怎么回事?
你好,我们实验室做二极管特性测量时,反向只做了饱和电流区,未作击穿电压,所以测得的是一段非常接近直线的曲线。 — 原媛 2013/05/01 09:57
老师好,我在做全波整流的波形输出时示波器显示出的波形与书上示意图是相反的,就是显示出的是y轴负半轴的那部分。是不是因为与示波器信号输入端连接的那条导线正负接反了?那根导线一端有红黑两个接口,这两个接口在接电路时方向有要求吗?还有可能是什么原因造成输出波形相反?谢谢老师!——12307110326
关于这个问题你可以把问题简化到半波整流的内容当中,线路中只包含三个元件(交流信号源、二极管、电阻箱),你想想那些元件会对波形的极性(正反向)有影响,再回到全波整流的问题,就会很清楚地得到答案了。:-)若还有疑问可继续讨论。 — 原媛 2013/05/14 08:49
嗯,那只能是接示波器那条线路的问题吧,其它地方如果接反的话也不会有波形出现啊。可是那条线是示波器配套专用的吗?只有电流从红色一端流入黑色一端流出才能显示正向电压?
导线中红色是信号端,黑色是接地端;还要考虑二极管的单向导电性(正接,电流流过;反接,电流截止)。 — 原媛 2013/05/15 12:33
老师好,我在实验中有一个问题经过与助教讨论仍没得到结果。就是在用示波器观察整流时,若在接地条件下把扫描线调至中央水平线上;若在AC条件下观察整流后的波形,发现半波整流中直线那一段,全波整流电压趋势改变的那条线均不在中央水平线上,但是在DC条件下就不会出现这种问题。两种情况下测出峰峰值是一样的,请问这是为什么呢? — 郑雯瀚 2013/05/27 20:53
老师好,对于我上面提出的问题,我现在认为是因为二极管的等效电容造成的。所以我认为在实验指导书上应该说明观察整流图形时应该在DC条件下观察,因为实际上流过R的电流不是理想化的直流脉冲型电流,其还有一部分因为等效电容造成的交流部分,正是这部分造成了输出为0那条线对于水平中央刻度线的偏差。 — 郑雯瀚 2013/05/29 00:14
这个问题还是比较复杂的:首先需要清楚示波器的DC耦合和AC耦合的区别,AC耦合——电容电路,滤掉信号中的直流成分,DC耦合——直接将信号放大;但是从现象看DC状态下并不能看到二极管结电容表现出的充放电过程(或者说DC时显示出的信号只有大小变化,方向并没有变化),而在AC状态下看到了很明显的充放电,(现象显示出信号既有大小又有方向的变化),如果是二极管的结电容作用的话,DC状态下应该能够看到明显的充放电过程,但事实正好相反,所以我觉得这个现象应该更主要的是由示波器AC耦合状态下自带的滤波电容电路造成的,而不能归结为二极管的结电容。 因此,要观测不失真信号的话,应该向郑雯瀚同学说的那样在DC耦合状态下去观测半波和全波整流。— 原媛 2013/05/31 16:25
老师好,试验中我们观察到全波整流相邻峰之间峰值相差大概0.2,除了是信号电压正负峰值本来就不同和二极管电阻不同的原因外还有什么原因呢? 刘显铚 2013/5/30 7:33
还需考虑进去的因素有每个二极管的开启压降也会不同,以及每个回路中的导线内阻的影响。 — 原媛 2013/05/31 16:13
老师您好,我想提一个建议。在高中的时候,老师们都会强调电路的带电操作是不允许的,而本实验的电路图在干路部分都没有开关,实验操作都是带电操作。是不是可以考虑在每个实验台都增加一个开关? ——10301030055 齐翔宇 2011/5/21 15:00
反正这个电流电压都不大。不过如果真的短路,不会电死人,但电路会很烫的吧。——张赢
避免带电操作——这是有利于安全的好习惯。谢谢齐翔宇同学的建议。我们会尽快改进的。 — 乐永康 2011/05/21 21:58
参考材料4不给力,打不开。——张赢
已经换了一个链接了。原来的链接有问题了。谢谢提醒。不过,你们自己也可以搜索一些参考资料的。 — 乐永康 2011/05/21 21:58

老师你好。在做分压电路的调节特性的时候,当RL:RD=0.1时,电压表示数会明显偏小。请问这是为什么? –11300200004 徐天衡 2011/10/24

书上的试触法部分写到:如果ΔI/I>ΔU/U,则采用内接法;如果ΔU/U>ΔI/I,则采用外接法,但并没有明确指明分母上的U和I到底是电流表外接时的电压电流还是电流表内接时的电压电流。我自己算了下,发现这个式子的分母应该是内接的电压和电流,如果同学不清楚代了外接时的电压和电流的话,利用外接I大和内接U大的性质,一定能判断出内接法,但不一定能判断外接法!希望书上能明确指出分母是代内接法的电压和电流。——俞铭蓉10301010068
我刚想了想这个问题,不过没明白你是如何计算出应该用内接的电压和电流的。首先不管一开始是用内接还是外接ΔU和ΔI应该是不变的,但是当用不同的接法时,不等号确实有变号的可能。两种接法相差大约两倍的ΔUΔI/IU,就是说换了测定U和I的接法,原来偏大的一方会缩小ΔUΔI/IU,偏小的一方会变大ΔUΔI/IU,可能会造成误差的扩大。个人认为得先测算扩大的误差是否会影响试验结果,再来判断这种判断内外接的方法是否可行。但从理论上分析扩大的误差并不会很大,ΔUΔI/IU一般都是很小的值,即使发生变号的情况,也只能说明ΔI/I很接近ΔU/U,这时不管内接还是外接都差不多。一些极限情况:ΔUΔI能比拟于IU的情况是不可能的(因为这时要求电压表和电流表的内阻都接近被测电阻);讨论其中一方相比拟的情况(如仅ΔI比拟于I),也不会因取的UI不同而造成巨大的误差。----刘宇轩11307110032
老师,在做二极管反向特性的测量的时候因为部分电压值是两位有效数字的于是后面的电阻测量值只保留2位有效数字,但由于电流表的内阻值不大所以修正值在只保留2位有效数字的时候是和测量值一样的,就这样不管会造成比较大误差吗?而且在表格里就看不出有经过修正了。
对于反向特性的误差分析,同学在现有表格的基础上可以计算测量结果的相对误差,进而分析讨论。 — 原媛 2009/11/20 16:14
二极管正向特性的时候最后几组数据的电流值非常小,有效数字只有一位(eg:0.08,0.05),但计算得到的电阻值如果只保留一位的话就会有非常大的误差(eg:1600→2×10^3,2200→2×10^3),求解决方法。
这时可以选择电流表更小档位(2mA)来测量,计算相对误差时要用该档位的内阻。

建议增加二极管反向击穿电压测定实验的教师演示- 2010-9-21 9:30:27

老师,您好。在半定量测量分压电路的调节特性实验过程中,我发现偶尔电压表测量的数值会比电源显示电压还大,回来思考过了,还是不知道为什么。求解!
我们使用的整流稳压电压和数字万用表,都有各自的系统误差,也可以理解为在定标时两个仪器上有一定的误差,就会出现你描述的现象了。 — 原媛 2010/12/29 10:53
老师你好,在做二极管正向特性试验中,由于出现电流值过小故换至2mA档,这时电流数值突然变大,这是为什么?
和楼上差不多,我也遇到了这个问题,即电流表在同一状态下变换量程后示数会有明显变化,而并非是仅仅位数进退。查阅资料得万用表测量电流时是将待测电流通过不同阻值的电阻转换为相应电压来测量的,故除了人为因素,即是仪器存在的误差:1、每块万用表的不同量程所对应的最大允许误差不同(但基本无影响)2、按照构造每档量程所连分压电阻由于使用寿命各异的问题发生不同程度的阻值变化,比如有时输入信号过大(超量程过久)使此类元件不同程度发生变化或损坏。3、数字万用表的转换开关是与电路板一体的触点本身容量小,耐压低,有的机械强度也不够,用旧后直接造成换挡读书完全不可靠,即发生所遇到的情况。以上仅仅是愚见,希望和大家继续探讨~ ——Victor
老师您好!我想请问下我的反向测量图像画成了一条直线是什么情况??? — 温宝莹 2012/12/14 15:14
因为我们实验中设置的最大电压小于二极管的反向击穿电压,因而看不到电流急剧增大的现象,你的测量曲线没有问题。 — 原媛 2012/12/21 13:41
老师您好!我想请问,为什么我的二极管反向特性图像拟合出来的直线不过原点。是因为我实验数据有误还是因为什么? —刘杨海超2012-12-16 10:37:28
拟合直线的确是不过原点的,因为在二极管加很小的反向电压时(一般小于1V),电压——电流不是线性变化。具体可参考《半导体物理》(钱佑华) — 原媛 2012/12/21 13:44
老师您好,请问r0的用处是什么?谢谢!11300720109,2012/06/19
二极管正向导通后,R0的作用主要是限流。 — 苏卫锋 2012/06/20 22:55
老师,请问讲义21页提到的二极管正向最大测量值,最小测量值,反向的最大最小测量值分别指的什么?应该如何计算呢?谢谢老师
最大最小值指的是实验中测到的最大阻值和最小阻值;测好电压电流后即可得出相应的阻值。 — 原媛 2012/04/24 17:47
老师你好,我发现作出的二极管特性曲线在外加正向电压的部分没有“死区”,在外加反向电压的部分也没有一段电流恒定的区域。但根据资料,外加正向电压时,在正向特性的起始部分,正向电压很小,不足以克服PN结内电场的阻挡作用,正向电流几乎为零,这一段称为死区;外加反向电压时,在一定范围内形成与反向电压值无关的反向饱和电流。图像如图
虽然二极管有不同,但上述提到的两个区域应该都存在,为什么我作出的图像和这个很不相似? — 蔡鸣11307110001 2012/04/12 19:28
由于正向电流和反向电流的大小差别很大,要得到你说的结果,一般需要精度较高的仪器,另一方面,为了防止烧坏二极管,实验电路里额外接入了一个保护电阻,我们看到的现象偏离“理论预期”应该也和这一点有关。 — 乐永康 2012/04/12 23:36
正向测量时流经二极管的电流非常弱小,这是对的,所以在做小电压加在二极管上的测量时需要将电流表换到微安档,同时测量其内阻;并且“死区”附近还要相应地多取些数据点,才能找到那个拐点。测量反向特性时为了保护二极管不被烧坏,我们的测量工作都是在击穿电压下做的^_^,因此看不到后面的饱和电流段。 — 原媛 2012/04/16 10:58
老师你好,我实验时电流表有这么两个现象,一是读数在突变后会持续缓慢增加,非常影响读数(难道是电阻加热阻值减小?可不应该这么明显吧),二是微安档时,断开干路开关,仍有读数,但拔去表上的插线读数为零,电路连接指导老师看过没问题(断开的开关也会有微弱电流吗?)
第一个问题:需要检查所使用的二极管是否被烧坏;第二个问题,电表本身有供电电源,处于开路状态时,此电源会给回路供电。 — 原媛 2012/06/11 11:42
老师,您好。在计算相对误差的时候要用到RA和RV,即电压表和电流表的内阻,请问这两个数据该怎么获得啊?谢谢。
两个途径:一是参看仪器的说明书,上面有详细标注每个档位的内阻;另一个就是利用万用表的欧姆档直接测量所用档位的内阻。 — 原媛 2012/11/07 10:49
老师您好。我有两个问题。
1.在用二极管进行全波整流时,出现如下波形

请问重影的形成是什么原因?
主要原因:四个二极管虽然型号相同,但是具体的参数还是有细小区别,比如同一电压对应的阻值会略有不同、开启压降会不同,反向饱和电流会不同,所以在整流时因为这些细小的区别导致了信号正向和反向流过不同二极管时会引入小的相位差,就会看到图示的全波整流图形。 — 原媛 2012/11/28 14:52
2.在二极管反向特性测量中,当万用表显示电压为0V时,电流表显示为负值。这是什么原因?——12300740040 张方立
当万用表所处电路中无供电电源时,万用表自带的电源会给电路供电,所以电流表上会测到反方向电流。 — 原媛 2012/11/28 15:10
老师,网站上的实验内容和补充讲义上的不一样,多了分压电路特性,少了整流波形的观察,那么预习的时候该以哪个实验内容为准呢?谢谢!
请以补充讲义为准来预习和书写预习报告。 — 原媛 2012/11/28 15:10
老师好,请问半波整流中输出为0及有输出的时间间隔,为何前者大于后者?二极管伏安特性的物理原理是什么? ——12307120225
对于前一问,提示:二极管要导通,所加的正向电压需大于“正向导通电压”,余下的请自己思考。物理原理请参考《半导体物理》。 — 乐永康 2012/12/01 23:16
老师好,我发现直接把实验用的数字显示式电流表接到没有负载的二极管两段,也会有示数,而且正反接的时候电流方向好像也是相反的,因为有一种情况下电流表示数出现了负号。这是因为二极管内部有电容造成了电荷积累吗?
但是这样的话电流表没有理由一直保持有稳定的示数啊。我还发现,如果先给二极管加上交流电压,然后再取下来单独与电流表练成回路的时候,显示的电流示数跟之前不一样,会小一些。每个二极管单独连接电流表的时候都会有差不多的示数。
请问出现这些情况的原因是什么呢? — 李逸龙 2012/12/01 19:49
非常好的探究内容,赞一个!因为两端材料物性的不同,二极管的两端存在一个固定电势差,相当于一个小电源,该电势差的大小除了和材料物性有关,还受温度影响。物理原理请参考《半导体物理》。 — 乐永康 2012/12/01 23:16

老师您好,我想问一下在二极管反向伏安特性测量中,数字式万用表内部电池时间长了对测得的二极管两端电压精确度的影响。偏大还是偏小呢,为什么啊?我测的电压偏大啊!网上查不到啊!吴静静 2012/12/14 00:28/

你的问题是“反向测量的时候,万用表的测量结果会大于电压源的显示结果”吗?如果是这样的话,应该不是万用表电池不足的原因,电池不足会使测量结果偏小,而偏大的原因可以从二极管的结电压去考虑。 — 原媛 2012/12/21 13:37
老师你好,我想问一下,我在二极管反向测量时,发现二极管的电阻随着电压的增加,基本呈现减小趋势,这是为什么呢?是哪里出错了?
没有详细的实验过程的说明,也没有看到具体的实验结果,很难给出明确的答案?建议你和实验指导教师进行针对性的讨论。 — 乐永康 2012/04/12 23:36
  • course/platform/801/801实验室二极管伏安特性测量讨论区.txt
  • 最后更改: 2019/05/24 15:04
  • 由 汪睿