二极管伏安特性测量

• 本实验位于恒隆物理楼二楼西侧 225-231室
• “二极管伏安特性测量及应用”原理讲解
• “二极管伏安特性测量及应用”操作讲解

直流稳压电源（QJ2002A），VC9801A+型数字万用表(内阻10MΩ)，PA15A型直流数字电流表，电阻箱（ZX21A），待测二极管（2AP10/2AP09），SDS1102CML数字示波器，SG1005S双路数字合成信号发生器。

电路中有各种元器件，如电阻、二极管、三极管、光敏和热敏元件等。人们常需要了解这些元件的伏安特性，以便正确地选择或使用。

• 目标：
  1. 构建知识：非线性电阻、二极管单向导电特性、伏安特性、电流表内外接法；
  2. 实验设计：正确选用电表的内外接法，分别测量二极管的正反向伏安特性；通过示波器观测二极管整流输出波形，了解二极管的单向导电性；
  3. 物理建模：电流——电流变化曲线；
  4. 实验技巧（仪器）：直流稳压电源、数字万用表、数字电流表、电阻箱、数字示波器以及数字函数信号发生器
  5. 实验技巧：电路连接、测量范围及步长的确定、曲线图的绘制、计算测量结果的系统误差。

该部分内容需用数字示波器来完成，所以大家预习时注意对“数字示波器的使用”实验加以复习。

1. 二极管伏安特性测量
   • 申明：实验室提供电压源为[0,20]V，因此在测量二极管的反向特性时，只能测得图例所示二极管反向特性曲线中的一部分，即测量结果为一段很接近线性关系的图像。
   • 2AP9型锗二极管反向特性曲线：
     
2. 观察半波整流和全波整流的输出波形

1. 示波器显示二极管的伏安特性曲线

1. 伏安法电路图中R0的作用是什么？
2. 为了准确测量二极管伏安特性曲线，实验中应如何设计数据测量点？
3. 半波整流中为何有输出的时间间隔要小于输出为零的时间间隔？为何全波整流中相邻输出电压之间有极短时间的零输出？

• 实验前：认真预习，写出预习报告。应包括以下内容：实验目的、原理、简要说明实验内容和步骤，并画出数据记录表格；
• 实验中：记录必要的实验条件，简要描述观察到的主要实验现象，认真记录实验数据；及时记录实验中出现的问题和自己的想法等；完成测量后记录实验仪器的规格和型号。
• 实验后：解释实验现象、分析实验数据、得出实验结论，针对实验中出现的问题和想法给予分析讨论；欢迎针对实验教材、实验内容本身或教师的带教方式提出各种意见或建议等。
• 在规定时间内将报告交至指定信箱。

• [1] 王新生、张银阁，用伏安法测绘二极管伏安特性的研究，大学物理实验，2000年13卷第3期，第41-43页。
• [2] 崔玉亭、刘红兵，；二极管伏安特性曲线实验的探讨，黄淮学刊：自然科学，1997年第13卷第4期，第65-67页。
• [3] 陈清梅，、刑红军、朱南，也谈伏安法测电阻时电流表内、外接法的判定条件，大学物理2007,26(8)。也谈伏安法测电阻时电流表内_外接法的判定条件.pdf
• [4] 二极管符号、参数及含意——同学也可以自己搜索如“二极管参数”的参考资料。
• [5] DT9101型数字万用表使用说明。dt9101型数字万用表.doc
• [6] VC890D型数字万用表使用说明。vc890d型数字万用表.pdf
• [7]二极管的特性与应用

2022（上）