多种方法研究二极管的伏安特性曲线

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多种方法研究二极管的伏安特性曲线

作者：粟春渔 罗光丽 鲁晓娟 张宝丽 来源：《无线互联科技》2014年第07期

摘要：介绍了多种用于测量二极管伏安特性的方法，我们利用四种方法分别测量同一个二极管的电流电压值，并得出实验数据。用实验数据画出对应各个方法测得的二极管的伏安特性曲线，最后通过对四种方法测得的伏安特性曲线图做出相应的分析给出测量最为精准的方法。 关键词：二极管；伏安特性曲线；伏安法；等效法对各种元器件的伏安特性进行测量时，我们常用的是伏安法。二极管伏安特性的测量是大学基础物理实验之一，因此大学物理实验要求每一个物理、电子类的学生必须熟练掌握各种精确测量二极管伏安特性的方法。我们知道，二极管是非线性元件，即当加在二极管两端的电压增加到某一值后，如果继续增大电压，那么二极管的电阻就会从无穷大变到几十欧姆或甚至更小。当对这种伏安特性变化范围极大的元器件进行测量时，我们应该选择种哪方法测量才能较为精准的测出其伏安特性呢？本文给出了常见的四种测量二极管伏安特性的方法，并利用这四种方法测出了同一个二极管的伏安特性曲线，帮助读者理解二极管正向导通伏安特性变化情况。 1常见的四种测量二极管的伏安特性曲线的方法 1.1 伏安法的内接法[1]和外接法[2]

利用伏安法的电流表内接法和电流表外接法对二极管的伏安特性进行测量时，我们分别对这两种方法的实验电路图分析可知，当利用这两种实验电路对二极管的电流电压进行测量时都会存在误差，误差主要来源是由于电表内阻的接入而引起的。在实验中，通过对外接法实验电路图的分析还可以知道，当电流表电压表的测量值分别为I,U时，由于电压表内阻的分流作用，使得实际流经二极管RD的电流I'要小于I，且存在以下关系： ⑴式中的RV表示电压表的内阻。

同样对内接法实验电路分析可知，当电流电压表的测量示数分别为I,U时，由于电流表内阻的分压作用使得二极管两边的实际电压U'＜U，且存在如下关系： ⑵式中的RV表示电流表的内阻。 1.2 补偿法和等效法

通过对补偿法测二极管伏安特性实验电路[4]分析可知，补偿法的理论误差为零，误差的大小主要取决于检流计的灵敏度和电表的精度，与伏安法中的内、外接法相比，当利用补偿法对二极管的电流电压进行测量时，实验结果较为精准。在大学中由于在补偿法中引入电桥，这就使得其测量误差几乎为零。

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