试验一二极管特性试验.docx
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试验一二极管特性试验
实验一二极管特性实验
一、实验目的:
1、验证晶体二极管的单向导电特性。
2、学会测量晶体二极管的伏安特性曲线。
3、掌握几种常用特种功能二极管的性能和使用方法。
二、实验前准备:
1、复习晶体二极管结构和伏安特性。
2、阅读光电二极管、发光二极管和稳压管的特性和使用范围。
3、复习用万用表测量晶体二极管的方法。
阅读用图示仪测试晶体二极管及用示波器测量输出电压的方法。
三、实验设备:
KJ120学习机一台
数字式万用表一块
指针式万用表一块(20KΩ/VDC)
四、实验原理:
晶体二极管由一个PN结构成,具有单向导电作用。
几种常用二极管的符号如图1.1所示。
(a)(b)(c)
图1.1几种常见二极管的符号
图1.1(a)为普通二极管,如In4001;In4148;2AP等。
图1.1(b)~(c)为稳压管、发光二极管等。
如稳压管,它工作在反向击穿区。
使用时,利用反向电流在击穿区很大范围内变化而电压基本恒定的特性来进行稳压。
发光二极管是一种把电能变成光能的半导体器件。
发光二极管有各种颜色,例如有发红光的,发黄光的,发绿光的等等。
发光二极管工作电压较低(1.6~3V),正向工作电流只需几毫安到几十毫安,故常作线路通断指示和数字显示。
若将万用表黑表笔接二极管正极,红表笔接二极管负极,则二极管处于正向偏置,呈现低阻,表针偏转大;反之,二极管处于反向偏置,呈现高阻,表针偏转小。
根据两次测得的阻值,就可以辨别二极管的极性。
注意万用表不同的电阻挡的等效内阻各不相同测得的阻值有差异。
一般不宜采用RX10K挡来测二极管,因该挡的电源电压较高(一般为9V),有可能损坏管子.
五、实验步骤:
1、二极管的一般测试。
(1)按实验报告表1.1要求多用万用表测量二极管(IN4001、IN4148、2AP、LED)的正、反向阻值。
将数据填入表1-1中。
(2)二极管正向电压测量:
调电位器,使I=5mA分别测量五种二极管的正向电压,将数据填入表1-1中。
图1.2二极管正反向电压测量电路(a)正向电压测量电路(b)反向电压测量电路
2、测量2AP的伏安特性。
(1)测量2AP正、反向伏安特性的线路见图1.2(a)、(b)。
按图接好线路图1.2测量2AP伏安特性的线路。
(2)将电位器Rw中心滑臂旋至地端,接通电源。
调节Rw阻值使输出电压逐渐增大。
按实验报告表1-2要求测量2AP或2CK的正向伏安特性,并将数据填入该表,在直角坐标上绘成曲线。
(3)按实验报告表1-2要求,测量2AP或2CK的反向伏安特性。
注意2AP型管反向电流不要超过400uA。
数据填入表中,在直角坐标上绘成反向特性曲线。
3、交流电路中二极管(IN4001)作用实验
(a)正向接法(b)反向接法
图1.3二极管单向导电试验线路
(1)实验线路如图1.3所示。
按图(a)接线
(2)调好示波器,用示波器分别观察图1.3(a)线路中A、B两点的输出波形。
(3)将D反接,线路如图1.3(b)所示,用示波器观察输出波形。
将波形绘入实验报告表1-3中。
4、稳压管实验
(1)用万用表测量10V/1W稳压管的正反向电阻。
数据填入实验报告表1-4中。
(2)按图1.5接线。
将直线电源先置于0V挡,然后按实验报告表1.4要求进行实验,数据填入表中。
图1.5稳压管的稳压性能实验线路
图中的‘R’用学习机中限流指示部分(R100Ω/4W+R470Ω/3W+LED)替代。
5.发光二极管(LED)实验
(1)用万用表测量发光二极管正反向电阻,由于发光二极管正向导通时管压降大于1.5V故需用Rx10k挡进行测量,否则正反向均呈开路状态。
(2)发光二极管实验线路如图1.6所示。
按图1.6安装元器件。
调节Rw使电流分别为0.3mA、3mA、10mA,观察LED亮度,观察LED两端电压。
数据填入实验报告表1-5中。
图1.6发光二极管实验电路
注意:
发光二极管微亮、亮可由实验者规定。
过亮,则超过其允许功耗。
此时应增大R阻值,降低LED的工作电流,否则易烧毁。
实验报告
表1-1二极管正反向电阻
管型
正向电阻R×10挡
反向电阻R×1挡
正向电压
实测值(Ω)
参考值(Ω)
实测值(Ω)
参考值(Ω)
(V)
IN4001
2AP15
IN4148
LEDP×10挡
表1-2逐点测量二极管伏安特性
正向电压
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.2
正向电流
反向电压
0
2
4
6
8
10
反向电流
二极管型号___________。
实验图1.1直角坐标
表1-3二极管单向导电(整流)
二极管接法
输出波形
导通状态
正半周
负半周
正向
负向
表1-4稳压二极管特性
稳压管型号___________。
稳压值___________。
输入电压(V)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
电压表V1值(V)
电压表V2值(V)
电流(mA)
表1-5发光二极管(LED)测试
电流
电压
亮度
LED1
LED2
LED1
LED2
0.3mA
3mA
10mA
总结各类二极管的特性
实验二三极管特性试验
一、实验目的:
1、学会用万用表判别晶体三极管的类型的管脚。
2、测试晶体三极管的输入,输出特性。
二、实验准备:
1、了解使用万用表判别晶体三极管的类型和管脚的方法。
明确当万用表拨到电阻挡时,红、黑表笔各接通表内电池的正极还是负极?
如何根据测量表笔的颜色和测得的阻值来判断管型和管脚,测试的方法的依据是什么?
2、复习晶体管共发射接法的输入、输出特性。
三、实验设备:
KJ120学习机1台
数字式万用表1块
指针式万用表1块(20KΩ/VDC)
四、实验原理:
1、利用万用表检测晶体三极管
(1)判断基极和管子类型
由于三极管的基极对集电极和发射极的正向电阻都较小,据此,可先找出基极。
例如黑表笔接基极,红表笔接另外两个极,阻值都很小,则为NPN型三极管的基极。
如果红表笔接基极、黑表笔接另外两个极,阻值都很小,则为PNP管的基极,如图2.1所示:
(a)NPN型管(b)PNP管
图2.1判断晶体三极管的基极和类型
(2)判断集电极和发射极
在三极管的类型和基极确定后,将红、黑表笔分别接待测的集电极和发射极,基极通过20~100千欧的电阻与集电极相接。
根据三极管共发射极电流放大原理可知,PNP型三极管集电极接红表笔(电池负极)时,表针偏转角度将变大,如图2.1(a)所示。
对于NPN型三极管,则集电极接黑表笔时,表针偏转角度将变大,如图2.2(b)所示。
这样就可判断集电极和发射极。
(a)PNP型管(b)NPN型管
图2.2判断晶体三极管的集电极和发射极
(3)ß值的测量
利用万用表测量晶体三极管ß值的线路如图2.3所示。
《方法一》先将万用表置于1mA挡,黑表笔接A点,红表笔接B点。
开关S断开,记下万用表读数IB。
接通开关S,记录读数IB。
接通开关S断,记录万用表读数I'C(即IC+IB之和)。
但由于IC》IB,所以,I'C≈IC
则ß≈IC/IB
图2.3万用表测量晶体管的
值图2.4万用表估测晶体管的
值
如果用万用表内电池(一般为1.5V)进行测量,方法更简单,但精度较差,
仅适于比较几只晶体管的ß值。
《方法二》将万用表置于R×1挡,调零后将红表笔按图2.4中B点、黑表笔
接A点,开关S断开,记录指针偏转格数N(因表针偏转极小,要仔细观察)。
接通开关S,再记录指针偏转格数M。
ß≈M/N
五、实验线路
晶体管共发射极输出特性曲线的实验线路如图2.5所示。
图2.5晶体管共发射极输出特性曲线的实验线路
六、实验项目
1、用万用表判别三极管类型和引出脚,并估测质量。
2、用逐点测量法测量晶体三极管共发射极输出特性曲线。
七、实验步骤
1、用万用表测量晶体三极管
(1)测量三极管各极间双向电阻。
(2)测量晶体三极管各极间的正、反向阻值。
按实验报告表要求进行测量,数据填入表2-1中。
(3)测量晶体三极管输出特性
逐点测量法按图2.5安装好电路,分别测量“NPN”开关管根据实验报告表2-2要求进行实验并做好记录,将输出特性曲线绘入实验报告图2.1中。
在做IB﹦0实验时,切断基极电源VB。
在做VCE﹦0实验时,应将电源VCC断开。
2、三极管参数测试
(1)极间电流
按图2.6接线测三种管子(9013、9012、C1008)的ICBO、ICEO填入表中
图2.6级间电流测试电路
(2)静态和动态电流放大系数
按图2.7接线测三种管子(9013、9012、C1008)的ß值填入表中。
图2.7静态和动态电流放大系数测试电路
实验报告
表2-1晶体三极管各极间正、反向电阻值
晶体管型号
b、e间电阻值(Ω)
b、c间电阻值(Ω)
c、e间电阻值(Ω)
NPN型(9013)
PNP型(9012)
表2-2逐点法测量晶体三极管输出特性
VCE=0(V)
0.5
1
2
4
6
8
IB=0(uA)
20
40
60
80
100
根据表2-2数据计算:
当VCE=5VIC=2mA时,ß=____。
当VCE=5VIC=6mA时,ß=____。
表2-3极间电流测试
内容
测试电压
NPN
PNP
开关
ICBO(uA)
5V
12V
ICEO(uA)
5V
12V
表2-4静态和动态电流放大系数测试
IB
IC
NPN
PNP
开关管
10uA
20uA
40uA
估算ß
实验三场效应管特性实验
一、实验目的:
1、了解场效应管的特性和使用方法。
2、学会利用万用表判别场效应管的引出脚和质量。
二、预习要求:
复习场效应管的构造、分类和基本特性。
弄懂场效应管的几种重要参数的意义,掌握使用注意事项。
三、实验原理:
和普通晶体管相比较,场效应管具有输入阻抗性、噪声低、热稳定性好、抗
辐射能力强等优点,为制造优异的大规模集成电路提供了有利条件。
根据结构不
同,场效应管可分为两大类:
一类是结构场效应