二极管实验室1性质与发光二极管(Power(精)
发光二极管特性测试实验报告
发光二极管特性测试实验报告实验报告：发光二极管特性测试一、实验目的1.学习了解发光二极管的基本原理及特性。
2.熟悉使用示波器、数字万用表等实验设备进行实际测试。
3.通过实验数据的测量、处理和分析，验证发光二极管的特性。
二、实验仪器和材料1.示波器2.数字万用表3.直流电源4.发光二极管5.电阻6.连线电缆三、实验原理四、实验步骤与结果1.实验电路接法：将发光二极管连接在直流电源的正极，通过一个限流电阻与直流电源的负极相连接，示波器的地线接到直流电源的负极，示波器的正极接到二极管的正极。
2.正向电压测试：设置直流电源输出电压为1V，并逐渐增加，观察示波器上的电压波形以及发光二极管的亮度变化情况。
记录不同电压下的电流值和电压值。
3.正向电流测试：将直流电压设定为一个确定值，通过调节限流电阻的电阻值，改变电流的大小。
观察发光二极管的亮度变化情况。
记录不同电流下的电压值和电流值。
4.实验数据处理：统计并整理实验数据，计算得出不同电压下的电流值与电流值之间的关系。
五、实验结果与分析实验中记录了发光二极管在不同电压下的电流值和电压值的数据，并进行了统计和整理。
根据数据绘制出电流-电压曲线，通过拟合曲线可以得到发光二极管的工作特性参数，如电流-电压关系、亮度-电流关系等。
六、实验结论通过本次实验，我们学习了发光二极管的基本原理，并通过实际测试验证了其特性。
实验结果表明，发光二极管在正向电压下，电流与电压之间呈现非线性关系。
同时，通过改变电流大小可以调节发光二极管的亮度。
这为我们进一步研究和应用发光二极管提供了理论依据和实验基础。
二极管特性实验报告
二极管特性实验报告二极管特性实验报告引言：二极管是一种常见的电子元件，具有非常重要的特性和应用。
本次实验旨在通过实际操作和测量，深入了解二极管的特性，并探索其在电路中的应用。
通过实验，我们可以更好地理解二极管的工作原理和特性。
实验目的：1. 了解二极管的基本结构和工作原理；2. 掌握二极管的伏安特性曲线的测量方法；3. 研究二极管的整流特性和稳压特性；4. 探索二极管在电路中的应用。
实验器材与原理：1. 实验器材：二极管、直流电源、电阻、万用表、示波器等；2. 实验原理：二极管是一种具有非线性特性的电子元件。
它由P型半导体和N 型半导体组成，具有一个PN结。
当二极管正向偏置时，电流可以流过PN结，形成通路；而反向偏置时，电流无法流过PN结，形成截止状态。
实验步骤：1. 搭建二极管的伏安特性测量电路。
将二极管连接到直流电源的正负极，通过电阻限流，将万用表调至电流测量档位，用示波器测量电压。
2. 正向偏置测量：将电源正极接到二极管的P端，负极接到N端，逐渐增加电压，记录电流和电压的变化。
3. 反向偏置测量：将电源正负极与之前相反地接到二极管的端口，逐渐增加电压，记录电流和电压的变化。
实验结果与分析：1. 正向偏置测量结果：我们可以观察到，当正向电压超过二极管的正向压降（一般为0.6-0.7V）时，电流急剧增加，呈指数增长。
这表明二极管在正向偏置时具有导通特性。
2. 反向偏置测量结果：我们发现，无论反向电压如何增加，电流都非常小，接近于零。
这说明二极管在反向偏置时具有截止特性。
实验讨论：1. 二极管的整流特性：通过实验我们发现，二极管在正向偏置时可以将交流电信号转换为直流电信号。
这是因为在正半周，二极管导通，电流可以流过；而在负半周，二极管截止，电流无法流过。
因此，二极管可以用作整流器，将交流电转换为直流电。
2. 二极管的稳压特性：二极管在正向偏置时，具有稳定的电压降。
这使得二极管可以用作稳压器，将输入电压稳定在一定范围内。
发光二极管特性测试实验报告
从图 3 可见，红色发光二极管正向导通压降最低，约为 1.8V~2.0V 左右；黄色的正向压降次之，约为 2.0~2.2V，绿色的压降为 3.0~3.2V。
它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通 过管子的电流，否则电流过大会烧毁 LED。限流电阻 R 可用下式计 算：
R = E −VF IF
2、LED 参数 发光二极管的两根引线中较长的一根为正极，应按电源正极。有
的发光二极管的两根引线一样长，但管壳上有一凸起的小舌，靠近小 舌的引线是正极。按发光管出光面特征分圆型、方型、矩型、面发光 管、侧向管、表面安装管等。最为常见为圆型，其直径有：分为 φ3mm、 φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm 等。国外通常把 φ3mm 的发光二极 管记作 T-1；把 φ5mm 的记作 T-1（3/4）；把 φ4.4mm 的记作 T-1（1/4）。
表 2 LED 的 V-I 特性和发光状况
黄光 LED
目测 发光 状态
电流 I/mA
电压 V/V
功率 P/mW
目测 发光
0.0 0.5
0.0
0.0 1.0
0.0
0.0 1.1
0.0
0.0 1.2
0.0
1.0
1.0
2.0
2.0
3.0
3.0
4.0
4.0
5.0
5.0
+5V
R1
100
Rw2
Rw1
1 A2
500
2k
电流表
1
V 电压表
LED
2
实验步骤
图 4 实验原理图
1、将 RW1 和 RW2 电阻调至最大，按图 4 连接，图中 LED 使用红色
发光二极管、光电二极管、变容二极管工作特性图文说明
发光二极管、光电二极管、变容二极管工作特性图文说明1.发光二极管发光二极管的实物和图形符号如图 1.20(b)和(c)所示。
它是一种将电能直接转换成光能的固体器件，简称LED(Light Emitting Diode)。
发光二极管和普通二极管相似，也由一个PN 结组成，结构如图1.20(a)所示。
发光二极管在正向导通时，发出一定波长的可见光。
光的波长不同，颜色也不同。
常见的LED有红、绿、黄等颜色。
发光二极管的驱动电压低、工作电流小，具有很强的抗振动和抗冲击能力，同时由于发光二极管体积小、可靠性高、耗电省、寿命长，被广泛用于信号指示等电路中。
(a) 结构组成(b) 实物(c) 图形符号图1.20发光二极管LED的反向击穿电压一般大于5V，但为使器件长时间稳定而可靠的工作，安全使用电压选择在5V以下，同时发光二极管在使用时也需要串联一个适当阻值的限流电阻。
3．光电二极管光电二极管的结构与普通二极管的结构基本相同，实物和图形符号如图1.21所示，只是在它的PN结处，通过管壳上的一个玻璃窗口能接收外部的光照，从而实现光电转换。
光电二极管的PN结可在反向偏置状态下运行，其主要特点是反向电流与光照度成正比。
图1.21光电二极管实物和图形符号除了上述常见的特殊二极管之外，还有用于高频电路的变容二极管、激光二极管等，其中激光二极管在计算机上的光盘驱动器、激光打印机中的打印头、条形码扫描仪、激光测距、激光医疗、光通信、激光指示等小功率光电设备中得到了广泛的应用。
3.变容二极管变容二极管与普通二极管不同的是其结电容的大小随反向偏压的增加而减小特别明显，因此，变容二极管使用时要反向偏置，其符号如图1.22(a)所示，图(b)是某种变容二极管的特性曲线。
(a)图形符号(b)C-U特性曲线图1.22 变容二极管变容二极管主要应用于高频电子线路中的电子调谐、调频、自动频率控制等电路中。
发光二极管特性参数(精)
发光二极管特性参数IF 值通常为 20mA 被设为一个测试条件和常亮时的一个标准电流，设定不同的值用以测试二极管的各项性能参数，具体见特性曲线图。
IF 特性：1. 以正常的寿命讨论，通常标准 IF 值设为 20 － 30mA ，瞬间（ 20ms ）可增至100mA。
2. IF 增大时 LAMP 的颜色、亮度、 VF 特性及工作温度均会受到影响，它是正常工作时的一个先决条件， IF 值增大：寿命缩短、 VF 值增大、波长偏低、温度上升、亮度增大、角度不变，与相关参数间的关系见曲线图；1.VR （ LAMP 的反向崩溃电压）由于 LAMP 是二极管具有单向导电特性，反向通电时反向电流为 0 ，而反向电压高到一定程度时会把二极管击穿，刚好能把二极管击穿的电压称为反向崩溃电压，可以用“ VR ”来表示。
VR 特性：1. VR 是衡量 P/N 结反向耐压特性，当然 VR 赿高赿好；2. VR 值较低在电路中使用时经常会有反向脉冲电流经过，容易击穿变坏；3. VR 又通常被设定一定的安全值来测试反向电流（ IF 值），一般设为 5V ；4. 红、黄、黄绿等四元晶片反向电压可做到 20 － 40V ，蓝、纯绿、紫色等晶片反向电压只能做到 5V 以上。
2.IR （反向加电压时流过的电流）二极管的反向电流为 0 ，但加上反向电压时如果用较精密的电流表测量还是有很小的电流，只不过它不会影响电源或电路所以经常忽略不记，认为是 0 。
IR 特性：1. IR 是反映二极管的反向特性， IR 值太大说明 P/N 结特性不好，快被击穿； IR 值太小或为 0 说明二极管的反向很好；2. 通常 IR 值较大时 VR 值相对会小， IR 值较小时 VR 值相对会大；3. IR 的大小与晶片本身和封装制程均有关系，制程主要体现在银胶过多或侧面沾胶，双线材料焊线时焊偏，静电亦会造成反向击穿，使 IR 增大。
3.IV （ LAMP 的光照强度，一般称为 LAMP 的亮度）指 LAMP 有流过电流时的光强，单位一般用毫烛光（ mcd ）来衡量，由于一批晶片做出的 LAMP 光强均不相同，封装厂商会将其按不同的等级分类，分为低、中、高等多个等级，而 LAMP 的价格也与其亮度大小有关系。
二极管和发光二极管教案示例精选
二极管和发光二极管教案示例精选一、教学内容本节课选自《电子技术基础》第三章第一节，主要详细讲解二极管和发光二极管的原理、特性及其应用。
内容包括：二极管的单向导电特性、发光二极管的工作原理、常见二极管和发光二极管的分类及识别。
二、教学目标1. 让学生理解二极管的单向导电特性，掌握二极管的基本应用。
2. 让学生掌握发光二极管的工作原理，了解其分类及特点。
3. 培养学生动手操作能力，学会使用二极管和发光二极管进行电路设计。
三、教学难点与重点教学难点：二极管的单向导电特性及其应用，发光二极管的分类及工作原理。
教学重点：二极管和发光二极管的基本原理，以及其在实际电路中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：电子元件示教板、二极管、发光二极管、电源、万用表等。
2. 学具：每组一套电子元件、电路图、实验报告册等。
五、教学过程1. 导入：通过展示实际生活中的二极管和发光二极管应用实例，激发学生兴趣，引入本节课内容。
2. 理论讲解：（1）讲解二极管的单向导电特性，分析其工作原理。
（2）介绍二极管的常见类型及识别方法。
（3）讲解发光二极管的工作原理，分析其分类及特点。
3. 实践操作：（1）学生分组，每组按照电路图搭建一个简单的二极管电路，观察二极管的单向导电现象。
（2）学生使用万用表测量二极管和发光二极管，了解其正负极。
（3）学生搭建一个发光二极管电路，观察发光效果。
4. 例题讲解：（1）分析一个二极管限幅电路的原理。
（2）讲解发光二极管驱动电路的设计方法。
5. 随堂练习：（1）绘制二极管和发光二极管的符号。
（2）设计一个二极管整流电路。
六、板书设计1. 二极管单向导电特性2. 发光二极管工作原理及分类3. 二极管和发光二极管的应用七、作业设计1. 作业题目：（1）简述二极管单向导电特性。
（2）分析发光二极管的工作原理。
（3）设计一个简单的二极管电路。
2. 答案：（1）二极管单向导电特性：只允许电流单向通过，反向截止。
二极管发光技术原理
二极管发光技术原理二极管发光技术是一种能够将电能转化为光能的技术。
它是基于半导体材料的特性，通过电子在半导体材料中的运动来产生光。
二极管发光技术在电子显示、照明、通信等领域得到了广泛应用。
一、二极管的结构二极管是一种由P型半导体和N型半导体构成的器件。
P型半导体具有正电荷多的特性，N型半导体具有负电荷多的特性。
当P型和N 型半导体通过特定工艺连接在一起时，形成了一个PN结。
PN结的形成使得半导体材料内部形成了一个禁带，禁止电子在晶格中的自由移动。
二、二极管的工作原理当二极管处于正向偏置状态时，即P端连接正极，N端连接负极，PN结会有一个电场，这个电场会阻碍电子的自由移动。
当外加电压大到克服了PN结的电场时，电子可以通过PN结向P端移动，形成电流。
此时，二极管处于导通状态。
当二极管处于反向偏置状态时，即P端连接负极，N端连接正极，PN结的电场会进一步加强，阻碍电子的移动。
此时，二极管处于截止状态，电流无法通过。
三、发光二极管的工作原理发光二极管（LED）是一种特殊的二极管，它在正向偏置状态下能够发出可见光。
LED的发光原理是基于半导体材料的能带结构。
在LED中，当电流通过PN结时，电子从N型区域跃迁到P型区域。
在这个跃迁过程中，电子失去能量，并释放出光子。
LED的光子能量与电子的能带差有关。
通过控制材料的组分和结构，可以调节LED发出的光的颜色。
四、发光二极管的特点发光二极管具有以下几个特点：1. 高效能：相比传统的照明方式，LED能够以更高的效率将电能转化为光能。
LED的发光效率可以达到20%以上，而传统的白炽灯只有5%左右的效率。
2. 长寿命：LED的寿命远远超过传统的白炽灯和荧光灯。
LED的寿命可以达到几万小时，而传统的白炽灯只有几千小时。
3. 快速响应：LED具有快速的开关特性，可以在纳秒级别的时间内响应电流变化。
这使得LED在通信领域得到广泛应用。
4. 小体积：LED器件体积小巧，便于集成和安装。
实验一 发光二极管特性测试实验
发光二极管特性测试实验一、实验背景介绍（一）发光二极管的工作原理发光二极管是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；常简写为LED （light-emitting diode）。
由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。
在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。
它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。
当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。
不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。
当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。
常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。
磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。
其工作原理图如下：（二）发光二极管的特性参数IF 值通常为20mA被设为一个测试条件和常亮时的一个标准电流，设定不同的值用以测试二极管的各项性能参数，具体见特性曲线图。
IF 特性：1. 以正常的寿命讨论，通常标准IF 值设为20 －30mA，瞬间（20ms ）可增至100mA。
2. IF 增大时LAMP 的颜色、亮度、VF 特性及工作温度均会受到影响，它是正常工作时的一个先决条件，IF 值增大：寿命缩短、VF 值增大、波长偏低、温度上升、亮度增大、角度不变，与相关参数间的关系见曲线图；1.VR （LAMP 的反向崩溃电压）由于LAMP 是二极管具有单向导电特性，反向通电时反向电流为0 ，而反向电压高到一定程度时会把二极管击穿，刚好能把二极管击穿的电压称为反向崩溃电压，可以用“VR ”来表示。
VR 特性：1. VR 是衡量P/N 结反向耐压特性，当然VR 赿高赿好；2. VR 值较低在电路中使用时经常会有反向脉冲电流经过，容易击穿变坏；3. VR 又通常被设定一定的安全值来测试反向电流（IF 值），一般设为5V ；4. 红、黄、黄绿等四元晶片反向电压可做到20 －40V ，蓝、纯绿、紫色等晶片反向电压只能做到5V 以上。
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实验Experiment P46: Diodes Lab 1 – Properties & LED’s 二极管实验室1——性质与发光二极管(Power Amplifier, Voltage Sensor)（功率放大器，电压传感器）Concept: semiconductors概念：半导体Time: 45 mSW Interface: 700Macintosh_ file: P46 Diodes Lab 1Windows_ file: P46_DIO1.SWSEQUIPMENT NEEDED所需仪器•Science Workshop Interface•Power Amplifier功率放大器•(2) Voltage Sensor 电压传感器•(2) Patch Cords 接插线FROM AC/DC ELECTRONICS LAB* 来自AC/DC电子学实验室•diode, 二极管，1N-4007•light-emitting diode 发光二极管(LED), bi-color双色•light-emitting diode 发光二极管(LED), green绿色•light-emitting diode 发光二极管(LED), red红色•light-emitting diode发光二极管(LED), yellow黄色•resistor,电阻器，1 kilo-ohm千欧(1 k_)•wire lead, 引线，5 inch英寸(*The AC/DC Electronics Laboratory is AC/DC电子学实验室是PASCO EM-8656.) PURPOSEIn this laboratory activity, the properties of various type of diodes are investigated.本实验将研究不同型号的二极管的性质。
THEORY原理A diode (or p-n junction rectifier) is an electronic device which only allows current to flow in one direction through it once a certain forward voltage is established across it. If the voltage is too low, no current flows through the diode. If the voltage is reversed, no current flows through the diode (except for a very small reverse current). 二极管（或p-n连接整流器）是这样的一种电子装置，一旦在它两端施加了某一正向电压，它就只允许单一方向的电流通过。
如果电压太低，则没有电流通过二极管。
如果电压反向，也没有电流通过二极管（除了一个很小的反向电流外）。
A light-emitting diode emits light as current passes through the diode in the forward direction. A red-green diode is actually two diodes connected together anti-parallel so that the red diode allows current to flow in one direction and the green diode allows current to flow in the opposite direction. Thus, if DC (direct current) is applied to the red-green diode, it will be only red or only green depending on the polarity of the applied DC voltage. But if AC (alternating current) is applied to the red-green diode (bi-color LED), the diode will repeatedly blink red then green as the current repeatedly changes direction. 发光二极管在有正向电流通过它时会发光。
红绿二极管实际上是反并联连接在一起的两个二极管。
红色允许电流沿一个方向通过，而绿色允许电流沿相反的方向通过。
这样，如果DC（直流电）施加在红绿二极管上时，取决于所施加的DC电压的极性，将只有红色或绿色发光。
但是如果AC（交流电）施加在红绿二极管（双色LED）上，由于电流反复改变方向，二极管将反复闪烁红色和绿色。
A bi-color LED is an example of a Zener diode. A Zener diode allows current to flow in one direction when the forward voltage is large enough, and it allows current to flow in the opposite direction when reverse voltage (called the “breakdown” voltage) is large enough (usually a few volts).双色LED是一个稳压二极管的例子。
当正向电压足够大时，稳压二极管允许电流沿一个方向通过；当反向电压（称为击穿电压）足够大（通常是几伏）时，稳压二极管允许电流沿相反的方向通过。
OVERVIEW概述There are four units in the Diode Labs. You will complete the first two units in Lab 1 (this experiment). You will complete Unit Three and Unit Four in Lab 2 (the next experiment). 二极管实验室中有四个单元。
在实验室1（本实验）中你将完成前两个单元；在实验室2（下一个实验）中你将完成单元3和单元4。
Unit单元Activity实验One1diode properties二极管的性质Two2LED’s and Zener diode 发光二极管LED和稳压二极管Three3rectify a sine wave整流一个正弦波Four4basic power supply基础电源In the first unit you will investigate the general properties of a diode. In the second unit you will investigate different types of diodes, including light-emitting diodes (LED’s) and a Zener diode. In the third unit you will rectify a sine wave generated by the Power Amplifier. In the last unit you will set up the basic circuitry for a power supply.在第一单元中，你将研究二极管的一般性质。
在第二单元中，你将研究不同类型的二极管，包括发光二极管和稳压二极管。
在第三单元中，你将整流一个由功率放大器产生的正弦波。
在最后一单元中，你将为一个电源设置基础电路。
PROCEDURE: Unit One – Diode Properties步骤：单元1——二极管的性质PART I: Computer Setup计算机设置1. 将ScienceWorkshop接口连接到计算机上，打开接口，然后打开计算机。
2. 将一个电压传感器连接到模拟通道A，另一个电压传感器连接到模拟通道B。
3. 将功率放大器连接到模拟通道C，将电源插线插入功放的背面，然后把它连接到一个合适的插座上。
4. 打开如下命名的ScienceWorkshop文件：1. Connect the Science Workshop interface to the computer, turn on the interface, and turn onthe computer.2. Connect one Voltage Sensor to Analog Channel A. Connect the second Voltage Sensor toAnalog Channel B.3. Connect the Power Amplifier to Analog Channel C. Plug the power cord into the back ofthe Power Amplifier and connect the power cord to an appropriate electrical outlet.4. Open the Science Workshop document titled as shown:Macintosh WindowsP46 Diodes P46_DIOD.SWS•The document opens with a Graph display of Current in milliamperes (mA) versus Voltage (V), and the Signal Generator window which controls the Power Amplifier. The current is a calculation based on the voltage drop across a 1000 ohm resistor (as measured on by the Voltage Sensor connected to Channel B). 文件将打开并带电流（mA）——电压图表显示和控制功率放大器的信号发生器窗口。
电流是根据一个1000欧姆电阻器两端的电压降（即连接通道B的电压传感器的测量值）计算出来的。
5. The Signal Generator is set to output 5.98 V, up-ramp AC Waveform, at 2.00 Hz. 信号发生器被设置为输出5.98V，2.00Hz的向上的AC波形。