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实验内容

电阻元件伏安特性的测定
2013-11-19 13:35  

一、实验目的

掌握锗二极管和硅二极管的非线性特点。

二、实验器材

电阻元件V-A特性实验仪

三、实验原理

2AP10是典型的锗点接触普通二极管,二极管的电容效应很小,主要在100MHz以下无线电设备中作检波用;1N4007为典型的硅半导体整流二极管,主要在电气设备中作低频整流用。

对二极管施加正向偏置电压时,则二极管中就有正向电流通过(多数载流子导电),随着正向偏置电压的增加,开始时,电流随电压变化很缓慢,而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时(锗为0.2V左右,硅管为0.7V左右),电流急剧增加,二极管导通后,电压的少许变化,电流的变化都很大。

对上述二种器件施加反向偏置电压时,二极管处于截止状态,其反向电压增加至该二极管的击穿电压时,电流猛增,二极管被击穿,在二极管使用中应竭力避免出现击穿观察,这很容易造成二极管的永久性损坏。

图1 2AP10 V-A特性示意图    图2 1N4007 V-A特性示意图

四、实验内容

1、反向特性测试电路

二极管在反向导通时,呈现的电阻值很大,采用电流表内接测试电路可以减少测量误差(图7-7)。因为二极管及电压表内阻都较大,采用稳压输出调节和分压器调节,容易得到所需的电压值。

          图3 二极管反向特性测试电路

2、正向特性测试电路

二极管在正向导道时,呈现的电阻值较小,拟采用如图4所示的电流表外接测试电路,电源电压在0~10V内调节,变阻器开始设置200,调节电源电压和变阻器电阻值,以得到所需电流值。

      图4 二极管正向特性测试电路

五、注意事项

2AP10正向电流不得超过7mA;而1N4007最大工作电流可达1A。本实验仪可提供0.5A电流,在作IN4007二极管正向V-A曲线测试时,数据表中I可按最大200 mA设计,电流表量程也相应选择200mA档。

六、思考题

1、二极管反向电阻和正向电阻差异如此大,其物理原理是什么?

2、现时仪器中多采用1N4007二极管作整流元件,其原因是什么?

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