用示波法显示稳压二极管的伏安特性曲线

用示波法显示稳压二极管的伏安特性曲线

实验者：郑晓锋 同组实验者：庄宇斌 指导教师：尹会听 班级 A13计算机 学号130604107 ，联系号 675121

【摘要】利用负载电阻对稳压二极管电流特性的模拟，接好好线路，如把二极管接在示波器X输入插孔和地电极C之间,再通过示波器的调节，使能在示波器屏幕上直接读出稳压二极管的伏安特性曲线，得出稳压二极管是一种用于稳定电压，且工作在反向击穿状态下的二极管。

【关键词】示波器，稳压二极管，单向导电特性，伏安特性曲线。 限流电阻 A 【实验原理】 X轴输入端 B Y轴输入端

电源

R

接地

C

二极管具有单向导电特性。即当二极管加上正向电压，（其值小于阀电压时）因二极管的电阻

0接上交流电压（若接上直流电压，屏上只显示正向特征曲线）在A、B之间测出的是近似加在待测元件R0的电压，在B、C间的是电阻R的电压，这个电压正比于R0的电流强度。因而将二极管的电压U加到示波器的“X轴输入”端，将二极管的电流转化为电压后加到示波器的“Y轴输入”端，从而在示波器屏上得到伏安特性曲线图象，稳压二极管是一个特殊的面接触型的半导体硅二极管，其V-A特性曲线与普通二极管相似，但反向击穿曲线比较陡~稳压二极管工作于反向击穿区，由于它在电路中与适当电阴配合后能起到稳定电压的作用，故称为稳压管。稳压管反向电压在一定范围内变化时，反向电流很小，当反向电压增高到击穿电压时，反向电的变化却相当小，利于这一特性，稳压管访问就在电路到起到稳压的作用了。而且，稳压管与其它普能二极管不同之反向击穿是可逆性的，当去掉反向电压稳压管又恢复正常，但如果反向电流超过允许范围，二极管将会发热击穿，所以，与其配合的电阻往往起到限流的作用。

【调试方案设计】 1、仪器用具

示波器，两个电阻箱（0-9999），导线若干，晶体二极管，数字合成函数信号发生器。 2、调试方法步骤

（1）、将线路如上图接好，并做好检查。 （2）、打开信号源和示波器，按下信号发生器频率按钮，调节信号发生器输出信号频率f为50Hz

左右，电源为10V左右。

（3）、把示波器打到X-Y档，得到较清晰的特征曲线。

（4）、查看波形，调节R1、R2和示波器的偏转因素，可使曲线大小适中。

（5）、最后，将特性曲线测绘出来，并记录R1、R2的阻值，以及信号发生器上的输出 频率和输出电压。

（R1为限流电阻，用以防止通过二极管的电流过大造成损失，一般将它先调到1kΩ左右。）

【实验测量】照实验步骤可得用示波法显示稳压二极管的伏安特性曲线，可得下图：

示波器上显示曲线

由上图可知，本实验能在示波器上同时完整地显示该稳压二极管的正向和反向伏安特性。本实验的电路连接是把稳压二极管串联在电路中的，而且电阻也是串联在电路中。稳压二极管通过

串联可以获得更多的稳定电压，而串联电阻则是为了更好起到稳压的作用。一般稳压二极管是利用二极管的反向导通性工作的，通过它的电流相对比较小，它也是通过分流才分压，保持输出电压稳定。所以串联电阻更有利于电路输出电压稳定。

【结论或总结】

（1）、实验心得：在本实验中，对于我的难点来说是线路的接法，经过多次的尝试与努力，失败的线路总是影响了实验的进程与卡关，所以在线路图上必须下功夫去理解而不是上来就连线。而在我们使用示波器来显示稳压二极管的伏安特性曲线时，必须掌握一些专业知识，如怎样操作示波器的使用和一些原理，实验中，我们改变电阻值，我们可以发现伏安特性曲线会发生变化，但变化不大。总体来说，实验操作简单，但难在了理论知识上的理解与学习。

（2）、实验误差：本实验存在误差，主要是导线的连接问题，要保证用最少的最短的连接方式去连接，来达到减小误差的目的。 （3）、注意事项：

1、操作时要爱护仪器，示波器和发生器的所有开关、旋钮、都一定的调节角度 和机械寿命，调节时不能用力太大、太猛！

（4）、本二极管的参数：型号1N4728A，稳定电压3.3v，工作电流76mA，耗散功率1w。 （5）、问题一：如何正确认识（辨认）二极管正、反向特性曲线？

答：用黑色和红色的表笔分别接到二极管的两端测出电阻，然后，黑色和红色表笔交换一下位置，接到二极管两端，测出电阻，比较测出的电阻大小，电阻大的一组即为由正极到负极的，反之则相反。

问题二：为什么可以同时显示正、反向特性曲线？

答：这是因为GOS-6021型双踪示波器具有两个独立的Y通道——CH1、CH2，可同时显示和测量两个信号波形。CH1：“CH1信号输入”插座。在X-Y模式时，输入的是X轴偏移信号。CH2：“CH2信号输入” 插座。在X-Y模式时，输入的是Y轴偏移信号。 【参考文献】

[1] 林柕，龚镇雄，普通物理实验·北京：人民教育出版社，1981. [2] 梁华翰等，大学物理实验·上海：上海交通大学出版社，1996.

[3] 竺江峰,芦立娟,鲁晓东.大学物理实验[M].中国科学技术出版社.2005.9:212—219.

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