二极管反向伏安特性测量的研究

二极管反向伏安特性测量的研究 西 安 邮 电 学 院 学 年 月 ,,,,,:,,,:,, ,, 报 第 卷 第 期,, ,, ,:,,,, ::,,,’::,,:,, :,,,,: ,:,,,,,,,, :,,:,,,,:, ,,,,,:,,,:,,,,,:: , 二极管反向伏安特性测量的研究 ，，李 育 新 赵 云 芳 王 莲 芬 ,第二炮兵 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 大 学 基础部 ，陕 西 西 安 ,:,::,, ,，，摘 要 为了准确测量二极管的反向伏安特性 提出了用内置放大器的指针式检 流计测量微弱电流的方法 设 计 了 测 ，，。量 电 路 测量了多种常见二极管的反向伏安特性 对二极管应用的改进提出了建议 ,,,,关 键 词 检 流 计 二 极 管 反 向 电 流 伏 安 特 性 ,,,,,中 图 分 类 号 文 献 标 识 码 文 章 编 号 ,,,,,:,,,,:,,,:,:::,,,:::))) ,,,。 二极管伏安特性测量 是 常见的基础实验项目 常 见 、、、的二极管分整流二极管 发 光 二 极 管 稳 压 二 极 管 检 波 二 极 ，、，。 管 由 于 内 部 结 构 封装方式的不同 伏 安 特 性 差 异 较 大 在 ，，二 极 管 伏 安 特性测量的实 验 中 正 向 电 流 较 大 易 于 测 。量 但 是 ，二 极 管 的反向电流很小 ，多 数 在 亚 纳 安 ,,量 级 ，常 ,, 。 用电流测量装置 难 于 准 确 测 量 本 文 介 绍 用内置放大器的 。 指针式检流计准 确 测量二极管的反向电 流 的 方 法 这 种 检 流计是一种多量程 到 级 的 电 压 , ,, μ测 量 电 路 ,。表 ，测 量 采 用 一 种 内 置放大器的指针式直流检流计 型 号 ,,,， ，，，个 量 程 最 小 量 程 最 大 输 入 电 阻 ,:,, ,:,,,: ,:)Ω μ,。 ，，量 程 最 小 分 度 可 见 其 最 小 可 测 量 ,:,,:,,,:,:,,μ , 二极管反向伏安特性测量电路图 图 ,，。 的 电 流 实 验证明可以用它 来测量二极管的反向电流 但 ，，，是 精度受到生产成本的限制 读数有明显漂移 故 采 用 两 台 测 量 结 果 ,，。 ，或 多 台 串 联 同 时 测 量 的 方 式 对 比 测 量 结 果 降 低 工 作 。状 态漂移产生的影响 用 图 所示电路对稳压二极管 ,,、硅 整 流 二 极 管, ,,,, 如 图 所 示 ，电源采用直流 稳 压 电 源 ，为 滑 线 变 阻 , , ,,、红色发光二极管 、绿 色 发 光 二极管的反向伏安特性 ,:,:::，，,，器 功 率 大 于 为 限 流 电 阻 阻 值 约 功 率 大 ,,,,,Ω, ，。进 行 测 量 测量结果经过计算如表表所 示 由 于 不 同 二 ,:,于 ，。 极管的伏安特性差异较大 对测量电压的选取不尽相同 ,为 电 压 表 ，量 程 大 约 ，可使用数字万用表的直流 ,,,,:,, ,, 表 稳 压 二 极 管 反向伏安特性测量数据表 , ,,,, ,、，电 压 挡 为内置放大器的指针式 级 电 压 表 或 ,,, , , μ,,,,,, ,, 序 号 电 压 电 流 序 号 电 压 电 流 ,, ,,,,,,,、,，。称 检 流 计 为 六 位 电 阻 箱 最 大 阻 值 ,,,,,,,,,Ω, , 。 电阻箱来测量检流计内阻 闭 合 开 关 ，或 对 检 流 计 , ,, , ,:,,::,:,,,,,,:,,,:， 为了准确地测量检流计的输入电阻 通 过 对 检 流 计 并 联。 ，调节电阻箱的阻值 使检流计的示数 减 小 为 并 并 联 电 阻 箱 , ,,:: :,:, ,, ,,,: ,,,: ，。 ，联 前 的 一 半 另 一 个检流计的示 数 保 持 不 变 这 时 电 阻 , ,,,: :,,: ,, ,,,: ,,,: 。箱 的电阻等于检流计的输入电阻 , ,,:: :,,, ,, ,,,: ,,,: ，由 于 检 流 计承载的电压在 大 量 级 电 压 表 , ,, μ, ,,,: :,,, ,, ,,,: ,:, 于 , ,,:: :,,, ,, ,,,: ,,, ，量 级 所 以 检 流 计承载的电压对电压表 测 量 结 果 ,:,, ,, : ,,,: :,:, ,: ,,:: ,,: 。 的影响忽略不计 , ,,:: ,,: ,, ,,,: ,,: ，，为 电 压 表 输 入 电 阻 较 小 测 量 电 压时留过的电流较 ,, , ,,,: ,,, ,, ,,,: ,,: ，。 ，大 远大于二极管 的 反 向 电 流 所 以 不可以直接并联在二 ,: ,,:: ,,, ,: ,,:: ,,: ，极 管 的 两 端 应该并联在二极管和两个检流计串联 的 整 体 的 ,,,。 ，。 两 端 这 样 才能正确测量二极管的反向电流 ,收 稿 日 期 ,,:,,:,,)) ,,,，，,。，，，,作 者 简 介 李 育 新 男 实 验 师 硕 士 研 究 方 向 大学物理实验教学 )),,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,:,,, ,,。 表 硅 整 流 二 极 管 反向伏安特性测量数据表 结果对二极管的 反 向运用具有参考价值 例如实验发现稳 ,,:,::: 压二极管的反 向 电 压 小 于 时 ，反 向 电 流 最 小 ，适 合 两 ,, ,,,, ,, ,, 电 流 序 号 电 压 电 流 序 号 电 压 ,,,,,,个 ，反 向串联用它作为仪器的输入保护电路 与 常 用 两 个 反 向 ,:,:,:,,,,,,,::,,::并 , :,,: :,,, ,, ,,,: ,,,, , :,,, :,,: ,, ,,,: ,,:, ，。 联的整流二极管相比 可以提高输入电阻 提 高 微 弱 信 号 检 , :,,: :,,, ,, ,,:: ,,,, 。测 的 灵 敏 度 , :,,, :,,, ,, ,,:: ,,,, , :,,: ,,:, ,, ,,:: ,,:: : :,,: ,,,, ,: ,,:: ,,,: , :,,: ,,,, ,, ,:,: ,,,: ,:,,:,,,,,,,:,:,,,, ,: :,,: ,,,, ,: ,:,: ,,,, 表 红色发光二极管反向伏安特性测量数据表 , ,,,, ,, ,, 序 号 电 压 电 流 序 号 电 压 电 流 ,,,,,, ,:,,::,,,,,,,::,,,, ,:,,::,,:,,,,,:,,,, ,,,:::,,,,,,,::,,,, ,,,,::,:,,,,,,:,,,, ,,,:::,:,,,:,::,,,, ,,,,::,,,,,:,,:,,,, :,,:::,,,,:,,::,,,, ,,,,:,,::,,,,,:,,,, 图 二极管反向伏安特性对比示意图 ,,,::,,:,,,,,::,,,,, ,: ,,,: ,,,, ,: ,,,: ,,,, 表 绿色发光二极管反向伏安特性测量数据表 , ,,,,,, ,, 电 压 电 流 序 号 电 压 电 流 序 号 ,,,,,, ,:,,::,,:,,,,,:,,,, ,,,:::,,,,,,,::,,,, ,,,,::,,,,,,,,:,,,, ,,,:::,,,,,:,:::,:, ,,,,::,,,,,:,,:,:,, ,,,:::,:,,,,,::,,,, :,,,:,,::,:,,,:,,,: ,,,::,,,,,,,,::,,,, ,,,,:,,,:,,,,,:,,,, ,: ,,:: ,,,, ,: ,:,: ,,,, 图 二极管反向伏安特性对比示意图 ,，为 了对测量结果有直观的对比 绘制二极管的 反 向 伏 安 。 、、、 特 性 在 图图 中 曲 线分别对应数据表和 图中 , , ,,,, ,参 考 文 ,,、,,、红 表 中的稳压二极管 硅 整 流 二 极 管 : , ,,,,,:,:::献 色 发 光 二 极 管 、绿色发光二极管的反向伏安特性 。 图 对 应,,,, ,,罗 积 军 实 验 技 术 基 础 西 安 西北工业大学出版 ,,,, ， ，。 社 的电压测量范围较大 图 对应的电压测量范围较小 ,:,,,, ,,，，刘 玉 德 检 流 计 与 电位差计匹配使用的研 可 见 不 同 二 极 管 的 伏 安 特 性 差 异 较 大 这 对 于 二 极 ,,:,, ,:,, , 。，，,,,管 的正确使用提供了参考依据 究 抚顺石油学院学报 ,,,,,,,:,,,:,,) ,,，，,, 刘 秋 霞 高 阻电子检流计的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 电 子 技 术 ,:,,:,:,结 论 ,,,, ,:,,,,) ,, 杨 德 甫 测 二 极管反向伏安 特性实验的改进 ,,延 安 ,:,,，实 验 结 果 表 明 检流计可以用来准确测量常见 二 极 管 的 ,,，，,,,大 学 学 报 自 然 科 学 版 ),,,,::,,,,,,，，反 向 伏 安 特 性 不 同 二极管的反向伏安特 性 差 异 较 大 测 量 ’,,,,:,,,,,,,,,,,,:,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,),, ,, ，，,,,,,,,:,,: ,,,,,,,,:, ,,,,,,,)),) ,，，，’,,:,::,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,,,,:,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, , , ,，’,,,,,,,,,,:,,,,,:,,,:,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,,),,, ，,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,::,,,,,,,,,,,,,,,:,,,:,,,,,,,,,,,,:,,,) ,,,,),,,,,,,责 任 编 辑 祝 剑 ,,,:,,,,,,,,:,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,, ),,,，, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,:,,,:,,,,,,