电路元件特性曲线的伏安测量法-实验报告

实验报告课程名称：电路与电子技术实验Ⅰ指导老师：聂曼成绩：实验名称：电路元件特性曲线的伏安测量法实验类型：电路原理实验一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求1.熟悉电路元件的特性曲线；2.学习非线性电阻元件特性曲线的伏安测量方法；3.掌握伏安测量法中测量样点的选择和绘制曲线的方法。二、实验内容和原理1.元件的特性曲线在电路原理中，元件特性曲线是指特定平面上定义的一条曲线。该曲线的函数关系式称为电阻元件的伏安特性，电阻元件的特性曲线就是在u-i平面上的一条曲线。当曲线变为直线时，与其相对应的元件即为线性电阻器，直线的斜率为该电阻器的电阻值。电容和电感的特性曲线分别为库伏特性和韦安特性，与电阻的伏安特性类似。线性电阻元件的伏安特性符合欧姆定律，它在u-i平面上是一条通过原点的直线。该特性曲线各点斜率与元件电压、电流的大小和方向无关，所以线性电阻元件是双向性元件。非线性电阻的伏安特性在u-i平面上是一条曲线。2.非线性电阻元件特性曲线的逐点伏安测量法元件的伏安特性可以用电压表、电流表测定，称为逐点伏安测量法。伏安法原理简单，测量方便，但由于仪表内阻会影响测量的结果，因此必须注意仪表的合理接法。采用伏安法测量二极管特性时，限流电阻以及直流稳压源的变化范围与特性曲线的测量范围是有关系的，要根据实验室设备的具体要求来确定。在综合考虑测量效率和获得良好曲线效果的前提下，测量点的选择十分关键，由于二极管的特性曲线在不同的电压区间具有不同的形状，因此测量时需要合理采用调电压或调电阻的方式来有效控制测量样点。三、主要仪器设备1.数字万用表；2.电工综合实验台；3.DG07多功能网络实验组件；4.信号源；5.示波器。四、操作方法和实验步骤1.用伏安法测定晶体二极管、稳压二极管、发光二极管的伏安特性曲线。专业：自动化（电气）姓名：冷嘉昱学号：3140100926日期：2015/9/16地点：东三206序号：22装订线实验名称：电路元件特性曲线的伏安测量法姓名：冷嘉昱学号：3140100926图1按照图1接线，分别测量晶体二极管、发光二极管正反向伏安特性与稳压二极管反向伏安特性，记录五组数据。2.用伏安法测定白炽灯的伏安特性曲线。图2按照图2接线，测量白炽灯的伏安特性，记录数据。五、实验数据记录和处理1.晶体二极管正向伏安特性U/V0.470.520.550.570.580.600.610.620.630.650.670.690.710.730.75I/mA1.042.954.906.888.8410.8212.7914.7716.7518.7427.9037.1044.3059.0064.702.晶体二极管反向伏安特性U/V0.400.450.500.600.70I/mA00000装订线P.2实验名称：电路元件特性曲线的伏安测量法姓名：冷嘉昱学号：31401009263.稳压二极管反向伏安特性U/V0.982.504.504.704.804.905.005.105.205.305.375.50I/mA0.040.296.069.3611.5814.2218.0439.2073.60103.20125.50170.504.白炽灯的伏安特性U/V10.8434.6546.5755.8075.9080.5988.3896.60102.50109.10I/A0.0380.0530.0580.0620.0690.0710.0740.0760.0780.081U/V115.50123.10130.00139.90149.80160.40170.20180.50190.60199.80I/A0.0820.0850.0870.0900.0930.0960.0990.1010.1040.1065.发光二极管正向伏安特性U/V0.061.3601.5001.7011.8231.8881.988I/mA00.010.021.254.076.2910.12装订线P.3实验名称：电路元件特性曲线的伏安测量法姓名：冷嘉昱学号：31401009265.发光二极管反向伏安特性U/V30.031.732.233.033.734.234.534.734.935.3I/A0.0010.0030.0080.0180.0310.0460.1180.2870.4630.972U/V36.037.038.039.040.041.0I/A1.662.733.904.905.847.20六、实验结果与分析本次实验的重点是二极管的伏安特性曲线测量。通过实验可形象的认识到几种二极管伏安特性的共性与差异。普通晶体二极管的特点是正向电阻和反向电阻区别很大。正向压降很小，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几伏至几十伏时，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，如果反向电压加得过高，超过管子的极限值，则会导致管子击穿损坏。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，但其反向特性则与普通二极管不同，在反向电压开始增加时，其反向电流几乎为零，但当反向电压增加到某一数值时（称为管子的稳压值），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。上述两种二极管的伏安特性均属于单调型，电压和电流之间是单调函数。二极管的特性参数主要有开启电压Uth，导通电压Uon,反向电流IR，反向击穿电压UBR以及最大整流电流IF。七、讨论、心得特性曲线测量时，要保证二极管安全工作，也就是说，测二极管的正向特性时，其正向电流不得超过二极管长期运行时允许通过的最大半波整流电流平均值。做反向特性实验时，其反向电压不能超过反向击穿电压。装订线P.4