項(xiàng)目二極管性能測試

1、項(xiàng)目3二極管性能測試、實(shí)訓(xùn)目的(1) 了解二極管的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)；(2) 測試普通二極管的單向?qū)щ娦裕?3) 學(xué)習(xí)繪制二極管伏安特性曲線；(4 )樹立儀表的精度及誤差等基本意識；、實(shí)訓(xùn)器材序號類別數(shù)量備注1模擬萬用表MF471臺2穩(wěn)壓電源1臺3面包板1塊4電阻2個阻值不同5普通二極管1個IN40076穩(wěn)壓二極管1個7發(fā)光二極管1個三、基礎(chǔ)知識1、二極管概述晶體二極管為一個由 P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體形成的PN結(jié)，在其界面處兩側(cè)形成空間 電荷層，具有單向?qū)щ娦?，?dāng)外界有正向電壓偏置時，外界點(diǎn)成和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流；當(dāng)外界有反向電壓偏置時，外界電場和自建電場進(jìn)

2、一步加強(qiáng)，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關(guān)的反向飽和電流10;當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時，PN結(jié)空間電荷層中的電場強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程，產(chǎn)生大量電子空穴對，產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流，成為二極管的擊穿現(xiàn)象。在 正向偏置狀態(tài)下，當(dāng)加在二極管兩端的正向電壓很小時，二極管仍然不能導(dǎo)通， 通過二極管的正向電流十分微弱，只有當(dāng)正向電壓達(dá)到某一數(shù)值(死區(qū)電壓，鍺管約為0.2V,硅管約為0.7V )時，二極管才能真正導(dǎo)通，導(dǎo)通后二極管兩端的電壓基本保持不變(鍺管約為0.3V,硅管約為0.7V),成為二極管的“正向壓降”。二極管的種類很多，根據(jù)用途不同，有整流二極管、穩(wěn)壓二極管

3、、開關(guān)二極管、發(fā)光二 極管等。不同二極管的作用不同，穩(wěn)壓二極管具有穩(wěn)壓的作用，工作在反向擊穿狀態(tài)。2、二極管好壞的檢測根據(jù)二極管的單相導(dǎo)電性，可用數(shù)字萬用表測試二極管性能的好壞。測試前先把萬用表的轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到歐姆檔的RX1K檔位（注意不要使用 RX1,以免電流過大燒壞二極管）。將萬用表紅黑表筆分別接到二極管的陽極和陰極，若正向電阻小，反向電阻大，則二極管可以使用，若正、反向電阻都很小，說明二極管短路損壞，若正反向電阻接近無窮大值，說明二 極管斷路損壞。3、二極管伏安特性曲線任何一個二端元件的特性都可以用這個元件上的端電壓U與通過該元件的電流I之間的函數(shù)關(guān)系I二f（U）來表示即用I-U平面上的一

4、條曲線來表示。這條曲線稱為該 元件的伏安特性曲線。線性電阻器的伏安特性曲線是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，該直線的 斜率等于該電阻器的電阻值的倒數(shù)。一般的白熾燈的燈絲在工作時處于高溫狀態(tài)，其電阻值隨著溫度的升高而增大。通過白熾燈的電流越大，其溫度越高，阻值也越大。一般燈泡的“冷電阻”和“熱電阻”的阻值可 相差幾倍至幾十倍。一般的半導(dǎo)體二極管是一個非線性電阻元件，其正向壓降很?。ㄒ话愕逆N管為伏，硅管為伏），正向電流隨正向壓降的升高而急驟上升，而反向電壓從零一直增 加到十多伏甚至幾十伏時，其反向電流增加很小，可視為零。二極管具有單向?qū)щ娦裕欠聪螂妷杭拥眠^高，超過管子的極限值，則會導(dǎo)致管子擊穿損壞。穩(wěn)

5、壓二極管是一種特殊的半導(dǎo)體二極管，其正向特性與普通二極管類似，但反向特性較特別，在反向電壓開始增加時，其反向電流幾乎為零，但當(dāng)電壓增加到一定數(shù)值時，電流將突然增加。之后它的端電壓將基本維持恒定，當(dāng)外加的反向電壓繼續(xù)升高時其端電壓僅有少量增加。注意：流過二極管或穩(wěn)壓二極管的電流不能超過管子的極限值，否則管子會被燒壞。4、二極管伏安特性測試方法測定半導(dǎo)體二極管的伏安特性將二極管串接于電路中，使用穩(wěn)壓電源提供電路電源，調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源的輸出電壓U。先將二極管的正接于電路，觀察不同電源值下所對應(yīng)的電流值，注意其正向電流不得超過35mA，二極管的D的正向施壓UD .可在0-0.75V之間進(jìn)行取值。在之間應(yīng)該

6、多取幾個測 量點(diǎn)。測反向特性時，只需將二極管D反接，且其反向施壓UD_可達(dá)30V,記錄所對應(yīng)測量點(diǎn)的電流值。四、任務(wù)實(shí)施任務(wù)一：用數(shù)字萬用表測量二極管好壞及其極性方法1使用數(shù)字萬用表二極管檔，紅黑表筆分別接于二極管的兩端。方法2 :把萬用表的轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到歐姆檔的RX1K檔位（注意不要使用 RX1，以免電流過大燒壞二極管）。將萬用表紅黑表筆分別接到二極管的陽極和陰極，若正向電阻小，反向 電阻大，則二極管可以使用，若正、反向電阻都很小，說明二極管短路損壞，若正反向電阻 接近無窮大值，說明二極管斷路損壞。任務(wù)二：半導(dǎo)體二極管的伏安特性曲線（1）將二極管正向串接于電路中，調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源的輸出電壓U;（2

7、）改變輸出電壓值，二極管的D的正向施壓UD .可在0-0.75V 之間進(jìn)行取值。在0.5-0.75V 之間應(yīng)該多取幾個測量點(diǎn)。記錄所對應(yīng)的電流值；（3）將二極管反向串聯(lián)在電路中，調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源的輸出電壓U,記錄所對應(yīng)的電流值；（4）將所得值繪制成曲線，即得伏安特性曲線。注：1、測二極管正向特性時， 穩(wěn)壓電源輸出應(yīng)從小到大逐漸增加，應(yīng)時刻注意電流表讀數(shù)。2、進(jìn)行不同測量時，應(yīng)先估算電壓和電流值，合理選擇儀表的量程，勿使被測量超過儀表量程。儀表的極性也不可接錯。VI,將示波器任務(wù)三：半波整流電路測試將整流二極管正向串接于電路中，用信號發(fā)生器提供一定頻率、幅值的 觀察輸出端電壓波形。Van itDI1N4D0任務(wù)四：認(rèn)識并檢測發(fā)光二極管驅(qū)動幾個發(fā)光二極管，觀察發(fā)光二極管類型，發(fā)光二極管正常工作時的正向?qū)?壓，以及電流。使用數(shù)字萬用表二極管檔，紅黑表筆分別接于發(fā)光二極管的兩端（通常情況下 發(fā)光二極管長管腳為陽極，短管腳為負(fù)極） ，正向連接時可觀察到發(fā)光二極管的正向 導(dǎo)通電壓，使用數(shù)字萬用表與發(fā)光二極管串聯(lián)，觀察發(fā)光二極管的工作電流。 任務(wù)五：整