微电子器件与电路实验实验一实验报告.docx
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微电子器件与电路实验实验一实验报告
微电子器件与电路实验报告
姓名
学号
合作人
实验时间
2016.10
实验成绩
教师签名
实验名称
实验一二极管电学特性仿真验证实验
实验设备
（1）计算机
（2）Multisim12
实验目的
1.各种类型的二极管的IV特性测试
2.各种类型的二极管正向导通电压随温度漂移特性测试
3.齐纳二极管反向击穿电压随温度漂移特性测试
4.各种二极管的CV特性曲线测试
实验内容
1.普通二极管、齐纳二极管、肖特基二极管、LED二极管IV特性分析
2.普通二极管、齐纳二极管、肖特基二极管正向导通电压随温度漂移特性分析
3.齐纳二极管反向击穿电压随温度漂移特性分析
4.普通二极管、肖特基二极管、变容二极管CV特性分析
实验报告要求
1.实验前按要求阅读器件说明文档，阅读实验操作文档，熟悉实验过程及操作步骤
2.按实验报告要求操作、记录数据（波形）、处理数据（波形）
实验记录：
实验1.1二极管IV特性分析（IV分析仪）
1N4001普通二极管、1N4728A稳压二极管、1N5817G肖特基二极管、LED蓝灯（LED_blue）的正向导通电压及反向击穿电压，及IV特性波形记录
实验1.2二极管IV特性分析
1N4001普通二极管、1N4728A稳压二极管、1N5817G肖特基二极管正向偏置下指定电流下的二极管偏压及IV特性曲线
实验1.3二极管正偏电压随温度漂移特性
1N4001普通二极管、1N4728A稳压二极管、1N5817G肖特基二极管在1mA恒流驱动下，二极管正向导通电压随温度漂移特性及波形记录
实验1.4齐纳二极管反向击穿电压随温度漂移特性
1N4728A，1N4733A，1N4743A在10mA恒流驱动下，反向击穿电压随温度漂移特性及波形记录
实验1.5二极管反向偏置下CV特性
1N4001普通二极管、1N5817G肖特基二极管、BB112变容二极管反偏CV特性测试及Excell数据处理绘制CV特性曲线
实验1.1二极管IV特性分析（IV分析仪）
二极管正向导通电压及反向击穿电压数据记录
表格1-1IV分析仪分析二极管IV特性
型号
正向导通电压V@1mA
反向击穿电压V@-1mA
1
1N4001
0.535
53
2
1N4728A
0.494
3.2
1N5817G
0.123
20
4
蓝光LED
3.2
61
①将1N4001二极管IV特性曲线（IV分析仪）波形放在下面虚方框中，需按照要求处理波形，并标注正向导通电压和反向击穿电压点【波形打印出来必须清晰】
②将1N4728A二极管IV特性曲线（IV分析仪）波形放在下面虚方框中，需按照要求处理波形，并标注正向导通电压和反向击穿电压点【波形打印出来必须清晰】
③将1N5817G二极管IV特性曲线（IV分析仪）波形放在下面虚方框中，需按照要求处理波形，并标注正向导通电压和反向击穿电压点【波形打印出来必须清晰】
④将蓝光LED二极管IV特性曲线（IV分析仪）波形放在下面虚方框中，需按照要求处理波形，并标注正向导通电压和反向击穿电压点【波形打印出来必须清晰】
实验1.2二极管IV特性分析（直流分析）
正向偏置状态下二极管的IV特性，并计算电流增加10倍时，二极管正向偏压的增加值
计算方法：
比如0.1mA时电压为416mV,1mA时电压为535mV，电压增量为△V=119mV。
表格1-2二极管正向偏置下IV特性
型号
V@0.1mA
V@1mA
V@10m
V@1
0mA
V@1000m
1
1N4001
0.416
0.535
0.655
0.778
0.936
△V
-------
0.119
0.120
0.123
0.158
2
1N4728A
0.435
0.494
0.554
0.613
0.674
△V
-------
0.059
0.060
0.059
0.061
3
1N5817G
0.051
0.123
0.202
0.287
0.413
△V
-------
0.072
0.079
0.085
0.126
①将1N4001二极管IV特性曲线波形放在下面虚方框中，需按照要求处理波形，并标注各个电流点的二极管电压值【波形打印出来必须清晰】
②将1N4728A二极管IV特性曲线波形放在下面虚方框中，需按照要求处理波形，并标注各个电流点的二极管电压值【波形打印出来必须清晰】
③将1N5817G二极管IV特性曲线波形放在下面虚方框中，需按照要求处理波形，并标注各个电流点的二极管电压值【波形打印出来必须清晰】
实验1.3二极管的正向导通电压随温度漂移特性
表格1-3二极管正向导通电压随温度漂移特性
型号
27℃正向导通电压
V
温度漂
系数mV/℃
1
1N4001
0.535
-0.872
2
1N4728A
0.494
-2.317
3
1N5817G
0.123
0.059
①将1N4001二极管正向导通电压随温度漂移特性曲线波形放在下面虚方框中，需按照要求处理波形，并用光标标注计算曲线斜率【波形打印出来必须清晰】
②将1N4728A二极管正向导通电压随温度漂移特性曲线波形放在下面虚方框中，需按照要求处理波形，并用光标标注计算曲线斜率【波形打印出来必须清晰】
③将1N5817G二极管正向导通电压随温度漂移特性曲线波形放在下面虚方框中，需按照要求处理波形，并用光标标注计算曲线斜率【波形打印出来必须清晰】
实验1.4齐纳二极管反向击穿电压随温度漂移特性
表格1-4齐纳二极管反向击穿电压随温度漂移特性
型号
27℃下的反向击穿电压
温度漂移系数mV/℃
1
1N4728A
3.247V
-10.6
2
1N4733A
5.059V
-17.4
3
1N4743A
12.983V
-22.5
①将1N4728A二极管反向击穿电压随温度漂移特性曲线波形放在下面虚方框中，需按照要求处理波形，并用光标标注计算曲线斜率【波形打印出来必须清晰】
②将1N4733A二极管反向击穿电压随温度漂移特性曲线波形放在下面虚方框中，需按照要求处理波形，并用光标标注计算曲线斜率【波形打印出来必须清晰】
③将1N4743A二极管反向击穿电压随温度漂移特性曲线波形放在下面虚方框中，需按照要求处理波形，并用光标标注计算曲线斜率【波形打印出来必须清晰】
实验1.5二极管反偏时CV特性曲线测试
11N4001CV特性测试
使用的恒流源电流大小为10uA，二极管反向饱和电流大小3.19824e-08A
实际二极管充电电流大小10uA，计算二极管电容的最终计算式为：
C=10/deriv（V）/1000000
表格1-51N4001CV特性测试
V
@1V
@2V
@3V
@4V
@5V
@6V
@7V
C（pF）
27.4
20.9
17.6
15.6
14
13
12.2
V
@8V
@9V
@10V
@11V
@12V
@13V
@14V
C（pF）
11.5
10.8
10.3
9.9
9.5
9.1
8.8
V
@15V
@16V
@17V
@18V
@19V
@20V
C（pF）
8.5
8.3
8.1
7.9
7.7
7.4
1N4001CV特性曲线（使用EXCEL软件处理得到的CV特性曲线）
21N5817GCV特性测试
使用的恒流源电流大小为100uA，二极管反向饱和电流大小2.93092e-05A
实际二极管充电电流大小71uA，计算二极管电容的最终计算式为：
C=71/deriv（V）/1000000
表格1-61N5817GCV特性测试
V
@1V
@2V
@3V
@4V
@5V
@6V
@7V
C（pF）
184.4
167.7
153.9
142.4
132.5
124.0
116.5
V
@8V
@9V
@10V
@11V
@12V
@13V
@14V
C（pF）
110.0
104.2
99.0
94.4
90.1
86.3
82.7
V
@15V
@16V
@17V
@18V
C（pF）
79.4
76.5
73.8
71.1
1N5817GCV特性曲线（使用EXCEL软件处理得到的CV特性曲线）
3BB112CV特性测试
使用的恒流源电流大小为1000uA，二极管反向饱和电流大小1e-14A
实际二极管充电电流大小1000uA，计算二极管电容的最终计算式为：
C=1000/deriv（V）/1000000
表格1-5BB112CV特性测试
V
@1V
@2V
@3V
@4V
@5V
@6V
@7V
C（pF）
1150.6
763.15
582.83
468.31
391.37
340.44
298.45
V
@8V
@9V
@10V
@11V
@12V
@13V
@14V
C（pF）
269.39
242.5
222.15
205.24
189.01
177.51
168.89
V
@15V
@16V
@17V
@18V
@19V
@20V
C（pF）
156.39
148.83
142.11
133.88
127.54
121.88
BB112CV特性曲线（使用EXCEL软件处理得到的CV特性曲线）
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