实验一  电阻、二极管的伏安特性

一、实验目的

1.       学会识别常用电路元件的方法。

2.       掌握线性电阻、二极管、稳压二极管等元件伏安特性的逐点测试法。

3.     掌握GP-4303TP直流稳压电源和DM-441B台式万用表的使用方法。

二、实验设备

1、  可调直流稳压电源GP-4303TP  2、二极管1N4007

2、  万用表DM-441B  4、线性电阻器100Ω/2W  5、实验箱KHDL-3

三、实验内容

1.       测定线性电阻器的伏安特性
按图1-1接线，调节稳压电源的输出电压U，从0伏开始缓慢地增加到10伏，记下相应的电压表和电流表读数。

2.       测定半导体二极管的伏安特性

按图1-2接线，R为限流电阻，测二极管的正向特性时，其正向电流不得超过25 m A，二极管D正向压降可在0～0.75V之间取值。特别是在0.5～0.75之间更应该多取几个测量点。作反向特性实验时，只需将图1-2中的二极管D反接，且其反向电压可加到30V。

正向特性实验数据

反向特性实验数据

四、实验报告

1.       据各实验结果数据，分别在方格纸上绘制出光滑的伏安特性曲线。（其中的二极管的正、反向特性均要求画在同一张图中，正、反向电压可取为不同的比例尺）。

2.       根据实验结果，总结、归纳被测各元件的特性。

                                                图1-1

图1-2

五、实验注意事项

1.             测二极管正向特性时，稳压电源输出从0V开始，由小到大逐渐增加，应时刻注意电流表读数不得超过25 m A，稳压源输出端切勿碰线短路。

2.             进行不同实验时，应先估计算电压和电流值，合理选择仪表的量程，勿使仪表超量程，仪表的极性亦不可接错。

六、原理说明

任何一个二端元件的特性可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数关系I=f (V)来表示，即用I-V平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。线性电阻器的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，如图1-3中a所示，该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。

1.       一般的白炽灯在工作时灯丝处于高温状态时，其灯丝电阻随着温度的升高而增大，通过白炽灯的电流越大，其温度越高，阻值也越大，一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”的阻值可相差几倍至十几倍，所以它的伏安特性如图1-3中b曲线所示。

2.       一般的半导体二极管是一个非线性电阻元件，其特性如图1-3中c曲线。正向压降很小（一般的锗管约为0.2～0.3，硅管约为0.5～0.7V)，正向电流随正向压降的升高而急骤上升，而反向电压从零一直增加到十多至几十伏时，其反向电流增加很小，粗略地可视为零。可见，二极管具有单向导电性，但反向电压加得过高，超过管子的极限值，则会导致管子击穿损坏。

3.       稳压二极管是一种特殊的半导体二极管，其正向特性与普通二极管类似，但其反向特性较特别，如图1-3中d曲线。在反向电压开始增加时，其反向电流几乎为零，但当电压增加到某一数值时(称为管子的稳压值，有各种不同稳压值的稳压管)电流将突然增加，以后它的端电压将维持恒定，不再随外加的反向电压升高而增大。

图1-3