華東理工大學電路及測試基礎(chǔ)電路元件伏安特性的測繪

電路元件伏安特性的測繪11.學會識別常用電路元件的方法。

2.掌握線性電阻、非線性電阻元件伏安特性的測繪。

3.掌握實驗臺上直流電工儀表和設(shè)備的使用方法。一、實驗?zāi)康?/p>

2

任何一個二端元件的特性可用該元件上的端電壓

u與通過該元件的電流

i之間的函數(shù)關(guān)系

i＝f(u)來表示，即用

i~u平面上的一條曲線來表征，這條曲線稱為該元件的伏安特性曲線。二、原理說明

3c、dabdabc0.51-15-10-5各種元件的u～i特性u(V)i(mA)4三、實驗設(shè)備序號名稱型號

/規(guī)格數(shù)量備注1可調(diào)直流穩(wěn)壓電源

GPS-3303C一臺

用一路：

0~30V2數(shù)字式萬用表

UT803

二臺用作

：直流電壓表直流電流表3直流電路實驗箱

HE-12A

1個51.GPS-3303C型多組直流電源電源開關(guān)追蹤模式調(diào)節(jié)電壓輸出電壓輸出按鈕6

GPS-3303C型多組直流電源中CH1和CH2兩路電源是可調(diào)節(jié)式的恒壓及恒流源，在最大輸出額定電流時，提供了滿刻度額定的輸出電壓或連續(xù)調(diào)整輸出范圍內(nèi)任何定點電壓，對相當大負載可作一恒壓源，對非常小的負載可作一恒流源。當供給恒壓源時(獨立模式或追蹤模式)，前面板的電流調(diào)節(jié)器可限制輸出電流

(超載或短路)。當供給恒流源時(只有在獨立模式時)前面板的電壓調(diào)節(jié)器可限制最大(上限)電壓輸出;也就是當輸出電流達到預(yù)定值時，可自動將電壓穩(wěn)定性轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏鞣€(wěn)定性，反之亦然，當輸出電壓達到預(yù)定值時，可自動將電流穩(wěn)定性轉(zhuǎn)為電壓穩(wěn)定性。簡介72.XJ-W30型直流電源8（1）兩組獨立電源(用于疊加定理驗證實驗)接通穩(wěn)壓電源的開關(guān)，調(diào)電壓調(diào)節(jié)旋鈕使兩路電源分別輸出+5V和+12V，用數(shù)字式（或指針式）萬用表“DCV”檔測量輸出電壓的值。注意：接入線路時先關(guān)閉電源，連接負載后，再打開電源。3.直流穩(wěn)壓電源使用操作（2）±12V電源（用于受控源的實驗研究）接通穩(wěn)壓電源的開關(guān)，追蹤模式為“SERIES”，調(diào)CH1電壓調(diào)節(jié)旋鈕使電源輸出+12V和+12V（CH2追蹤CH1），用數(shù)字式（或指針式）萬用表“DCV”檔測量輸出電壓的值。9

當CH1、CH2輸出在恒壓源狀態(tài)時，或在并聯(lián)或串聯(lián)追蹤模式，CH1和CH2輸出在恒壓源狀態(tài)時，C.V.燈(綠燈)就會亮。當CH1、CH2輸出在恒流源狀態(tài)時，C.C.燈(紅燈)就會亮。（3）

C.V./C.C.指示燈本次實驗需保證C.V.

燈(綠燈)亮。101）首先確定所需供給的最大安全電流值。2）用測試導線暫時將輸出端的正極和負極短路。3）將VOLTAGE控制旋鈕從零開始旋轉(zhuǎn)直到C.C

燈亮起。4）將電流表選擇鍵設(shè)定到“A”的位置。5）調(diào)整CURRENT控制鈕到所需的限制電流，并從電流表上讀取電流值。6）此時，限流點(超載保護)已經(jīng)設(shè)定完成，請勿再旋轉(zhuǎn)電流控制旋紐。7）消除第二步驟的輸出端正極和負極的短路，連接恒壓源操作。

（4）限流點的設(shè)定11直流電路實驗箱4.125.UT803新型臺式萬用表13技術(shù)指標基本功能量程基本精度

直流電壓600mV~1000V±（0.3%+2）

交流電壓600mV~1000V±（0.6%+5）

直流電流600μA~20A±（0.5%+3）

交流電流600μA~20A±（1.0%+5）

電阻600Ω~60MΩ±（0.5%+2）

電容6nF~6mF±（2%+5）

頻率10Hz~60MHz±（0.1%+3）

攝氏溫度-40℃~1000℃±（1%+3）華氏溫度-40℉~1832℉±（1.5%+5）UT803新型臺式萬用表功能特殊功能

通/斷蜂鳴、RS232C/USB接口、全符號顯示、最大顯示5999、輸入阻抗:10MΩ、自動量程、二極管測試、數(shù)據(jù)保持、最大/最小、10A保險141)將紅表筆插入“V”插孔，黑表筆插入“COM”插孔。2)將功能旋鈕開關(guān)置于“V”電壓測量檔，按SELECT

鍵選擇所需測量的交流或直流電壓，并將表筆并聯(lián)到待測電源或負載上。從顯示器上直接讀取被測電壓值。交流測量顯示值為真有效值。4)測量交流+直流電壓的真有效值，必須按下AC/AC+DC

選擇按鈕(按“SELECT”鍵選擇“AC”測量時本選擇按鍵才有用)。5)測得的被測電壓值小于600.0mV,必須將紅表筆改插入“mV”插孔,同時,利用“RANGE”按鈕,使儀表處于“手動”600.0mV檔(LCD屏有“MANUL”和“mV”

顯示)。

常用測量操作說明交、直流電壓測量15交、直流電流測量1、將紅表筆插入“μA

mA”或“A”插孔，黑表筆插入“COM”插孔。2、將功能旋鈕開關(guān)置于電流測量檔“μA”“mA”或“A”，按SELECT鍵選擇所需測量的交流或直流電流，并將儀表表筆串聯(lián)到待測回路中。3、從顯示器上直接讀取被測電流值，交流測量顯示真有效值。4、測量交流+直流電流的真有效值，必須按下AC/AC+DC

選擇按鈕。161、將紅表筆插入“Ω”插孔，黑表筆插入“COM”插孔。2、將功能旋鈕開關(guān)置于“Ω”測量檔，按SELECT鍵選擇電阻測量，并將表筆并聯(lián)到被測電阻二端上。

3、從顯示器上直接讀取被測電阻值。電阻測量注意：當測量在線電阻時，在測量前必須先將被測電路內(nèi)所有電源關(guān)斷，并將所有電容器放盡殘余電荷。才能保證測量正確。17自動關(guān)機功能當LCD顯示符號，且約10分鐘內(nèi)沒有轉(zhuǎn)動功能旋鈕開關(guān)或使用HOLD按鍵等操作，顯示器將消隱顯示，同時保存消隱前最后一次測量數(shù)據(jù)，隨即儀表進入微功耗休眠狀態(tài)。如要喚醒儀表重新工作，只要按一次HOLD等鍵即可。喚醒儀表后，LCD顯示消隱前最后一次測量數(shù)據(jù)并處于HOLD模式。再按一次HOLD鍵即可繼續(xù)測試。在開機的同時按下MAX/MIN、RANGE、LIGHT、或RS232鍵中的任何一個鍵都可以關(guān)閉自動關(guān)機功能，并消隱提示符號。18表1-1按圖接線，調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源的輸出電壓US，使UO從0伏開始依次增加到10V，記下相應(yīng)的電流表的讀數(shù)I。UO(V)0246810I(mA)1.測定線性電阻器的伏安特性四、實驗內(nèi)容

19接線圖120按圖接線，調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源的輸出電壓US，使UO從0伏開始依次增加到10V，記下相應(yīng)的電流表的讀數(shù)I。2.測定非線性燈泡的伏安特性

表1-2UO(V)0246810I(mA)213.測定半導體二極管的伏安特性按圖接線，R為限流電阻器。測二極管的正向特性時，其正向電流不得超過35mA，二極管D的正向壓降UD可在0～0.75V之間取值。a)正向特性測試：表1-3正向特性實驗數(shù)據(jù)（UD：二極管正向電壓）UD(V)00.20.40.500.550.600.650.700.75I（mA）R=1K22接線圖3233.測定半導體二極管的伏安特性b)反向特性測試：按圖接線，二極管D反接。

表1-4反向特性實驗數(shù)據(jù)（UR：二極管反向電壓）UR－(V)0-5-10-15-20-25-30I（mA）R=1KΩ244.測定穩(wěn)壓二極管的伏安特性a)正向特性測試：UD為2CW51的正向壓降。表1-5正向特性實驗數(shù)據(jù)（UD：穩(wěn)壓二極管正向電壓）UD(V)00.20.40.500.550.600.650.700.75I（mA）R=1KΩ254.測定穩(wěn)壓二極管的伏安特性b)反向特性測試：R:510Ω，2CW51反接，測量2CW51的反向特性。穩(wěn)壓電源的輸出電壓US從0～20V，測量2CW51二端的電壓UZ及電流I，由UZ可看出其穩(wěn)壓特性。表1-5反向特性實驗數(shù)據(jù)（UZ：穩(wěn)壓二極管反向電壓）US(V)05101520UZ(V)I（mA）R=1KΩ261.測二極管正向特性時，穩(wěn)壓電源輸出應(yīng)由小至大逐漸增加，應(yīng)時刻注意電流表讀數(shù)不得超過35mA。穩(wěn)壓源輸出端切勿碰線短路。R=1KΩ為限流電阻必須接入線路中。2.