二極管的伏安特性ppt課件

1、.,1,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)二極管伏安特性測(cè)量,.,2,實(shí)驗(yàn)提示,教學(xué)目標(biāo),儀器介紹,注意事項(xiàng),預(yù)習(xí)題,思考題,實(shí)驗(yàn)要求,實(shí)驗(yàn)任務(wù),.,3,教學(xué)目標(biāo),1、通過(guò)部分內(nèi)容的設(shè)計(jì)完成一個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)自主探索與科學(xué)研究的過(guò)程，激發(fā)學(xué)生求知興趣，培養(yǎng)學(xué)生基本的科學(xué)素養(yǎng)。2、拓展學(xué)生思路，提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。3、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。,.,4,1了解二極管的相關(guān)參數(shù)。2學(xué)習(xí)電路設(shè)計(jì)思路及參數(shù)設(shè)置。3實(shí)驗(yàn)時(shí)先粗測(cè)觀察判斷、調(diào)整，后細(xì)測(cè)數(shù)據(jù)記錄。4學(xué)會(huì)變阻器的使用。,學(xué)習(xí)要點(diǎn),.,5,實(shí)驗(yàn)任務(wù),1.測(cè)量二極管伏安特性。2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的儀器，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)施方案（實(shí)驗(yàn)電路，寫出實(shí)驗(yàn)步驟,寫出要

2、測(cè)量的量，自擬數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)處理表格)。3.在坐標(biāo)紙上，畫出二極管伏安特性曲線。,.,6,實(shí)驗(yàn)要求,確定電源電壓輸出值（經(jīng)計(jì)算得到）及數(shù)據(jù)點(diǎn)分布后方可實(shí)驗(yàn)。,.,7,實(shí)驗(yàn)提示,1.復(fù)習(xí)舊知（1）電表改裝電路（2）太陽(yáng)電池伏安特性測(cè)量電路2.二極管伏安特性（1）二極管伏安特性（2）二極管一些參數(shù),.,8,安培表的內(nèi)接和外接,.,9,二極管的伏安特性,正向特性：u0的部分稱為正向特性。反向特性：u0的部分稱為反向特性。反向擊穿：當(dāng)反向電壓超過(guò)一定數(shù)值U（BR）后，反向電流急劇增加，稱之反向擊穿。,.,10,IN4007的作用IN4007的主要參數(shù)二極管類型:StandardRecovery電壓,V

3、rrm:1000V電流,If平均:1A正向電壓Vf最大:1.1V電流,Ifs最大:30A封裝形式:DO-41針腳數(shù):2器件標(biāo)記:1N4007,.,11,二極管的伏安特性,1、當(dāng)二極管加正向電壓，正向電壓小于閾電壓（鍺管約為0.1V，硅管約為0.5V）時(shí)二極管電阻很大，電流很?。灰坏┩饧与妷撼^(guò)閾值電壓，二極管正向電壓變小，電流迅速上升，二極管呈導(dǎo)通狀態(tài)。一般二極管的正向壓降，鍺管為0.20.3V（一般取0.2V），硅管為0.70.8V（一般取0.7V）。2、若二極管加反向電壓，當(dāng)電壓較小時(shí)，反向電流很小，二極管基本上呈截止?fàn)顟B(tài)。鍺管的反向電流一般不大于250A，而硅管的在5A(甚至0.1A)以

4、下。3、當(dāng)電壓增加到二極管的擊穿電壓，二極管被擊穿，電流劇增，二極管損壞。,.,12,二極管的伏安特性,IN40070-0.5V死區(qū)，0.5V閾值電壓電流開(kāi)啟0.5-0.7電流緩沖，0.7-0.8V正向?qū)?，電流急劇增加，電壓基本不變?.,13,二極管的伏安特性,1、當(dāng)二極管加正向電壓，正向電壓小于閾電壓（鍺管約為0.1V，硅管約為0.5V）時(shí)二極管電阻很大，電流很小；一旦外加電壓超過(guò)閾值電壓，二極管正向電壓變小，電流迅速上升，二極管呈導(dǎo)通狀態(tài)。一般二極管的正向壓降，鍺管為0.30.4V，硅管為0.60.7V。若二極管加反向電壓，當(dāng)電壓較小時(shí)，反向電流很小，2、二極管基本上呈截止?fàn)顟B(tài)。鍺管的

5、反向電流一般不大于250A，而硅管的在5A(甚至0.1A)以下。3、當(dāng)電壓增加到二極管的擊穿電壓，二極管被擊穿，電流劇增，二極管損壞。,.,14,儀器介紹,名稱數(shù)量型號(hào)直流穩(wěn)壓電源1臺(tái)020V可調(diào)二極管1只IN4007電阻1只10萬(wàn)用表2只開(kāi)關(guān)1只滑線變阻器1只連接導(dǎo)線7只實(shí)驗(yàn)用9孔插件方板1塊297mm300m,.,15,思考題（任選5題回答）,1.分壓器的滑動(dòng)端位置開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)放在什么位置。2、測(cè)量二極管正向特性時(shí)，是否應(yīng)設(shè)計(jì)保護(hù)電路？為什么？若考慮設(shè)計(jì)保護(hù)電路，采用什么方式？3、測(cè)量二極管反向特性時(shí)，是否應(yīng)設(shè)計(jì)保護(hù)電路？為什么？4、限流保護(hù)，那保護(hù)電阻在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)考慮哪幾方面問(wèn)題（阻值

6、大小、功率大?。?、如何實(shí)現(xiàn)加在二極管二端電壓的變化？電路應(yīng)如何設(shè)計(jì)？6、直流電源提供的電壓應(yīng)選擇多少？（應(yīng)經(jīng)過(guò)計(jì)算得到）7、四位半萬(wàn)用表應(yīng)讀幾位有效數(shù)字？,.,16,實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容,一.方案設(shè)計(jì)：1.實(shí)驗(yàn)任務(wù)與要求。2.實(shí)驗(yàn)測(cè)量電路及電源輸出電壓值確定。3.實(shí)驗(yàn)具體步驟。4.預(yù)習(xí)思考題回答。5.測(cè)量的物理量（明確直接測(cè)量量）。6.數(shù)據(jù)記錄表格（自變量數(shù)據(jù)要確定）。二.實(shí)驗(yàn)過(guò)程和數(shù)據(jù)記錄：1.實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題和方案的修正。（實(shí)驗(yàn)可修正方案，若有修正，在實(shí)驗(yàn)總結(jié)部分要有兩者比較的分析。）2.數(shù)據(jù)記錄三.數(shù)據(jù)處理和實(shí)驗(yàn)總結(jié)（包括結(jié)論及分析討論）,.,17,操作規(guī)范及使用注意,1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求正確選擇

7、電表的量程。說(shuō)明：硅二極管的方向電流很?。ㄒ话?.1A）,選用100A量程的微安表往往測(cè)不出來(lái)，只好讀成0.0A。最好選用例如20A量程的微安表。2.按前述的電路接線規(guī)范正確接線。應(yīng)特別注意滑線變阻器的接線（阻值小的作為分壓器，阻值大的作為限流器；分壓器不得接成限流器，限流器也可接成固定電阻），分壓器的滑動(dòng)端位置應(yīng)放在輸出為零的位置。3.正確辨認(rèn)二極管的正、負(fù)極，接入電路中正、負(fù)極不得接錯(cuò)。4.正確選擇電源電壓的大小，使分壓器的調(diào)節(jié)不致過(guò)于靈敏。例如測(cè)量正向特性時(shí)，打算電流最大測(cè)到10mA，電源電壓最好調(diào)到當(dāng)滑線變阻器放在最大輸出位置時(shí)正好正向電流為10mA左右。5.正確改變電壓，使實(shí)驗(yàn)點(diǎn)在曲線上大致呈均勻分布。例如測(cè)硅二極管