二极管伏安特性曲线的研究
二极管的伏安特性曲线实验报告
二极管的伏安特性曲线实验报告实验报告实验名称：二极管的伏安特性曲线实验实验目的：1. 理解半导体材料的特性2. 理解二极管的基本结构和工作原理3. 掌握二极管的伏安特性曲线及其应用实验原理：二极管是一种半导体元器件，由p型半导体和n型半导体构成。
p型半导体具有正电荷载流子（空穴），n型半导体具有负电荷载流子（电子）。
当p型半导体接触n型半导体时，形成p-n结，随着外加正向电压的增加，p-n结区域中的空穴和电子被推向p区和n区，p-n结中的电阻变小，形成导通状态；当外加反向电压增加时，p-n结中的电阻增大，形成截止状态。
实验步骤：1. 将二极管连接在电路实验板上，通过万用表测量二极管的端子正向电压和反向电压；2. 在电源电压恒定条件下，分别改变二极管的正向电压和反向电压，记录相应的电路电流值；3. 根据实验数据，绘制二极管的伏安特性曲线图。
实验结果：通过实验数据，绘制出了二极管的伏安特性曲线，曲线呈现出明显的“S”型。
当正向电压为0.6-0.7V时，二极管开始导通，电路电流急剧增加；反向电压逐渐增加时，电路电流基本保持稳定。
二极管的正向导通电压和反向击穿电压分别为0.6-0.7V和80-100V。
实验分析：由伏安特性曲线可知，当二极管处于正向电压时，p-n结中的空穴和电子呈现出向前方向移动的趋势，形成电流；而当二极管处于反向电压时，p-n结中的电费载流子被压缩，在p-n结中形成尖锐的电场，电子与空穴受到强烈的吸引而向内流动，从而产生少量的逆向电流。
实验结论：通过本次实验，我们得到了二极管的伏安特性曲线图，理解并掌握了二极管的基本结构和工作原理，这对我们深入理解半导体材料和电子元器件的特性及其应用具有重要意义。
大学物理设计性实验-测定稳压二极管的伏安特性曲线
XXXXXX大学物理设计性实验测定稳压二极管的伏安特性曲线设计报告姓名：XX学号：2009XXXX专业：XXXXX班级：XXXX学院：XXXXXX指导老师：XXX2010年12月9日一、题目选择电路中二极管的应用比比皆是，有整流二极管、开关元件、限幅元件、继流二极管、变容二极管、稳压二极管等多种类型。
为了进一步了解二极管的工作原理，首先要了解它们的伏安特性曲线。
本实验通过对二极管伏安特性曲线的测定，了解二极管的单向导电性的实质。
二、实验原理1、原理及基础知识二极管是常见的非线性元件，其伏安特性曲线如图所示：当对二极管加上正向偏置电压，则有正向电流流过二极管，且随正向偏置电压的增大而增大。
开始电流随电压变化较慢，而当正向偏压增到接近二极管的导通电压，电流明显变化。
在导通后，电压变化少许，电流就会急剧变化。
当加反向偏置电压时，二极管处于截止状态，但不是完全没有电流，而是有很小的反向电流。
该反向电流随反向偏置电压增加得很慢，但当反向偏置电压增至该二极管的击穿电压时，电流剧增，二极管PN结被反向击穿。
2、通过对二极管不同电压下电流的测定，得出一系列电压和电流的数值，在坐标纸上作出U-I曲线,从而得出二极管的伏安特性曲线，进一步形象的认识二极管的单向导电性。
由此分析可知，能够达到精度、范围、功能的要求。
3、可行性分析运用所学过的电学实验的基础知识（电桥法测电阻、伏安法测电阻等），采用实验室已有的电学实验元器件（直流电源、电压表、电流表、滑线变阻器等），设计出一个测定二极管伏安特性曲线的电路。
通过对实验电路的控制，得出一系列电压和电流值，从而绘制二极管的伏安特性曲线。
三、方案设计测定非线性电阻可采用伏安法、电桥法、电势差计法、非平衡电桥法等，现对伏安法、非平衡电桥法进行介绍，进行比较之后选用一种合适的方法来测定二级管的伏安特性曲线。
1、 伏安法伏安法测二极管的伏安特性曲线，测量电路图如图所示：图（a ）是测定二极管正向导通状态的伏安特性曲线的电路。
二极管伏安特性曲线的理论分析
二极管伏安特性曲线的理论分析
二极管伏安特性曲线是指二极管在不同的电流和电压条件下的特性曲线，它可以反映出二极管的工作特性。
首先，我们来看一下二极管伏安特性曲线的基本结构。
二极管伏安特性曲线的基本结构是一条从左上角到右下角的抛物线，其中左上角的点代表二极管的开关状态，右下角的点代表二极管的饱和状态。
接下来，我们来看一下二极管伏安特性曲线的理论分析。
二极管伏安特性曲线的理论分析是基于二极管的物理结构和工作原理，以及电路中的电压和电流的变化。
首先，我们来看一下二极管的物理结构和工作原理。
二极管是一种由两个半导体层组成的电子器件，其中一个半导体层是N 型半导体，另一个半导体层是P型半导体。
N型半导体层和P 型半导体层之间形成了一个受控的电子通道，当电压施加到N 型半导体层和P型半导体层之间时，电子通道就会打开，从而使电流流过。
其次，我们来看一下电路中电压和电流的变化。
当电压施加到N型半导体层和P型半导体层之间时，电流会随着电压的增加而增加，但是当电压超过一定的阈值时，电流就会达到饱和状态，此时电流不再随着电压的增加而增加。
最后，我们来看一下二极管伏安特性曲线的理论分析。
根据二极管的物理结构和工作原理，以及电路中电压和电流的变化，我们可以得出二极管伏安特性曲线的理论分析：当电压施加到N型半导体层和P型半导体层之间时，电流会随着电压的增加而增加，但是当电压超过一定的阈值时，电流就会达到饱和状态，此时电流不再随着电压的增加而增加，从而形成了从左上角到右下角的抛物线形的二极管伏安特性曲线。
以上就是二极管伏安特性曲线的理论分析，它可以反映出二极管的工作特性，为电子工程师提供了重要的参考依据。
二极管伏安特性曲线和示波器观察法实验报告浙江大学
二极管伏安特性曲线和示波器观察法实验报告实验目的本次实验的主要目的是通过测量二极管的伏安特性曲线，学习和了解二极管的正向和反向特性，以及学习使用示波器观察和测量电路中的电压和电流信号。
实验原理二极管的伏安特性曲线二极管是一种非线性元件，其伏安特性曲线可以用来描述二极管在不同电压和电流下的工作状态。
二极管通常具有两种工作状态：正向偏置和反向偏置。
正向偏置：当二极管的正端连接到高电位，负端连接到低电位时，称为正向偏置。
在正向偏置状态下，二极管的开启电压为正向并呈指数增长的特性。
反向偏置：当二极管的正端连接到低电位，负端连接到高电位时，称为反向偏置。
在反向偏置状态下，二极管的电压通常为零或负值，电流也会很小。
通过实验，我们可以绘制二极管的伏安特性曲线图，从而更好地了解二极管在不同工作状态下的特性。
示波器的原理和用法示波器是一种用于观察和测量电路中电压和电流信号的仪器。
它通过将电信号转换为可视化的波形图来帮助我们分析和理解信号的特性。
示波器通常由电子束发生器、水平和垂直扫描发生器、延时部件和显示屏等组成。
在使用示波器时，我们可以调整垂直和水平扫描发生器的参数以获得所需的波形。
实验步骤1.准备实验所需材料和设备，包括二极管、电源、电阻和示波器等。
2.搭建电路：将二极管连接在电路中，正极连接到电源的正极，负极连接到电阻的一端，另一端再连接到电源的负极。
3.调整显示屏：调整示波器的垂直和水平扫描发生器，以便能够清晰地显示电压和电流的波形。
4.开启电源，并逐渐增加电压，观察二极管的伏安特性曲线，记录数据。
5.将电压逐渐减小，观察反向偏置下的二极管特性，并记录数据。
6.分析数据：根据实验数据，绘制二极管的伏安特性曲线图，并对曲线进行分析和解释。
实验结果与分析经过实验测量和数据分析，我们得到了二极管的伏安特性曲线图。
根据曲线图，我们可以清晰地观察到二极管在正向偏置和反向偏置下的不同特性。
在正向偏置下，随着电压的增加，二极管的电流呈指数增长的趋势。
二极管伏安特性曲线的研究
二极管伏安特性曲线的研究贵州师范大学2021级模拟电子技术基础二极管伏安特性曲线的研究2021级电子信息科学与技术第十组 2021/8/25指导老师：王麒实验目的用Mutisim软件研究二极管的伏安特性，并得出二极管的伏安特性曲线实验原理通过设计电路模拟出对二极管施加正向电压或反向电压的情况，从而得到测量的特殊点将二极管的正向及反向特性描述出来。
实验电路电路如下图所示模拟后的现象（正向施加电压）更改试验参数后可得到如图的图像模拟后的现象（正向施加电压）模拟后的现象（反向施加电压）实验现象（1）对二级管正向施加电压时，刚开始的时候电流随电压的变化很小，而随着电压的逐渐增大到某个值时，电流急剧增加，且近似按指数形式增加；（2）对二级管反向施加电压时，刚开始的时候电流无变化，而当电压增加到某个值时，电流急剧增加。
现象分析（1）当外加正向电压时，随着电压U的逐渐增加，电流I也增加。
但在开始的一段，由于外加电压很低，外电场不能克服PN结的内电场，半导体中的多数载流子不能顺利通过阻挡层，所以这时的正向电流极小，当外加电压超过死区电压以后，外电场强于PN结的内电场，多数载流子大量通过阻挡层，使正向电流随电压很快增长；（2）当外加反向电压时，所加的反向电压加强了内电场对多数载流子的阻挡，所以二极管中几乎没有电流通过。
但是这时的外电场能促使少数载流子漂移，所以少数载流子形成很小的反向电流。
由于少数载流子数量有限，只要加不大的反向电压就可以使全部少数载流子越过PN结而形成反向饱和电流，继续升高反向电压时反向电流几乎不再增大。
当反向电压增大到某一值以后，反向电流会突然增大，这时二极管失去单向导电性。
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二极管伏安特性曲线实验报告
二极管伏安特性曲线实验报告实验名称：二极管伏安特性曲线实验报告实验目的：通过对二极管的伏安特性进行测量，了解二极管的基本特性和工作原理。
实验器材：二极管、直流电源、万用表、电阻箱实验原理：二极管是一种半导体元件，具有单向导电性。
二极管正向导通电压较低，反向击穿电压较高。
在正向电压下，二极管两端间的电流与电压之间的关系可以用伏安特性曲线表示。
伏安特性曲线是指在不同电流下，二极管正向电压与两端电压之间的关系。
实验步骤：1. 将二极管连接在直流电源的正极与万用表的红色表笔之间，将直流电源的负极与万用表的黑色表笔之间连接一个小电阻，相当于串联一个电阻作为二极管的负载。
2. 通过调节直流电源的输出电压，从 0V 开始逐渐增加正向电压，每增加 0.1V 记录一组电压和电流数值，直到二极管正向电流较大时停止测量。
3. 将直流电源的极性反向，继续测量二极管反向电压下的电流和电压数值。
实验结果：正向电流（mA）正向电压（V）反向电流（uA）反向电压（V）0 0.00 0 0.000.2 0.10 0 0.101.0 0.20 0 0.205.0 0.30 0 0.3010.0 0.40 0 0.4030.0 0.50 0 0.5050.0 0.60 0 0.6070.0 0.70 0 0.7080.0 0.80 0 0.8090.0 0.90 0 0.90100.0 1.00 2.5 1.00150.0 1.10 27.1 1.10200.0 1.20 204.3 1.20250.0 1.30 614.7 1.30300.0 1.40 3485.8 1.40350.0 1.50 22382.9 1.50实验分析：根据伏安特性曲线，当二极管正向电压超过其正向击穿电压时，电流会急剧增加。
在正向电流较小时，正向电压与电流呈线性关系。
但当正向电流达到一定值时，二极管会进入饱和状态，使电流增加速度变慢，且电压变化范围也会明显缩小。
二极管伏安特性曲线实验报告
二极管伏安特性曲线实验报告二极管伏安特性曲线实验报告引言：二极管是一种常见的电子元件，它具有非线性的伏安特性。
通过研究二极管的伏安特性曲线，可以更好地理解二极管的工作原理和特性。
本实验旨在通过实验测量，绘制二极管的伏安特性曲线，并分析其特点和应用。
实验过程：1. 实验器材准备：本实验所需的器材有：二极管、直流电源、电阻、万用表、导线等。
2. 实验步骤：（1）将二极管连接到电路中，注意极性的正确连接。
（2）将直流电源接入电路，调节电压为适当的范围，如0-10V。
（3）通过万用表测量电压和电流的数值，并记录下来。
（4）调节直流电源的电压，重复步骤（3），得到不同电压下的电流数值。
（5）根据测量数据，绘制二极管的伏安特性曲线。
实验结果：根据实验测量的数据，我们得到了二极管的伏安特性曲线。
在实验中，我们发现了以下几个重要的特点：1. 正向特性：当二极管的正向电压增加时，电流呈指数增长。
这是因为在正向电压作用下，二极管的P区域和N区域之间的势垒逐渐减小，导致电子和空穴的扩散增加，形成电流。
当正向电压超过二极管的导通电压时，电流急剧增加，二极管进入导通状态。
2. 反向特性：当二极管的反向电压增加时，电流基本保持为零，直到达到反向击穿电压。
反向击穿电压是指当反向电压达到一定程度时，势垒电场足以使电子和空穴发生碰撞，形成电流。
在反向击穿电压下，二极管的电流急剧增加，导致二极管受损。
3. 饱和电流和饱和电压：在正向特性中，当二极管的正向电压继续增大时，电流并不会无限增加，而是趋于饱和。
饱和电流是指当正向电压增大到一定程度时，二极管的电流达到最大值并趋于稳定。
饱和电压是指在饱和状态下，二极管的电压维持在一个相对稳定的值。
实验分析：通过实验测量得到的二极管的伏安特性曲线，我们可以进一步分析其特点和应用。
1. 整流器：二极管的正向特性使其成为一种理想的整流器。
在交流电路中，通过使用二极管，可以将交流电信号转换为直流电信号。
二极管伏安特性曲线测量实验报告
二极管伏安特性曲线测量实验报告二极管伏安特性曲线测量实验报告一、实验题目：二极管伏安特性曲线测量二、实验目的：1、先搭接一个调压电路，实现电压1-5V连续可调2、在面包板上搭接一个测量二极管伏安特性曲线的电路3、测量二极管正向和反向的伏安特性，将所测的电流和电压列表记录好。
4、用e_cel或matlab画二极管的伏安特性曲线三、实验摘要：1、在面包板上搭接一个测量二极管伏安特性曲线的电路2、测量二极管正向和反向的伏安特性，将所测的电流和电压列表记录好四、实验仪器：1、示波器2、函数发生器3、数字万用表4、面包板，稳压二极管，100欧电阻，电位器，导线，可调直流电压源五、实验原理：示波器是可以直接观察电信号的波形的一种用途广泛的电子测量仪器，可以测电压的大小、信号的周期、相位差等。
一切可以转化为电压的电学量和非电学量，都可以用示波器来观察和测量。
设计一个测量二极管两端电压和电流的电路。
通过万用表测量出数据，画出伏安特性曲线并验证。
用函数信号发生器产生一个信号，测量二极管两端的信号。
原理图：六、实验步骤及数据为防止电流过高烧毁电路，使用了一个100欧姆的保护电阻。
用万用表测量不同阻值下二极管两端的电压和通过二极管的电流值，观察并记录数据。
为保证精确度，多测量几组数据绘制的二极管伏安特性曲线：用函数信号发生器产生一个信号，加在保护电阻和二极管两端，在示波器的CH1通道显示输入信号的波形。
原理图：波形图：七、实验总结：刚开始接的时候不知道是原件问题还是线路问题还是什么，用万用表测电压时一直没有示数，在面包板上拆了又装了好久都还是不行，这里就浪费了好多时间，最后换了面包板又换了原件换了电源才终于测了出来。
所以在装电路的时候一定要细心还有要弄清原理图的工作原理才能真正做好一个实验。
还有本实验在测电流时记得先将电阻断开再用万用表测，以免烧表。
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二极管伏安特性曲线的研究
一、实验目的
通过对二极管伏安特性的测试，掌握锗二极管和硅二极管的非线性特点，从而为以后正确设计使用这些器件打下技术基础
二、伏安特性描述
对二极管施加正向偏置电压时，则二极管中就有正向电流通过(多数载流子导电)，随着正向偏置电压的增加，开始时，电流随电压变化很缓慢，而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时(锗管为0.2V左右，硅管为0.7V左右)，电流急剧增加，二极管导通后，电压的少许变化，电流的变化都很大。
对上述二种器件施加反向偏置电压时，二极管处于截止状态，其反向电压增加至该二极管的击穿电压时，电流猛增，二极管被击穿，在二极管使用中应竭力避免出现击穿观察，这很容易造成二极管的永久性损坏。
所以在做二极管反向特性时，应串入限流电阻，以防因反向电流过大而损坏二极管。
二极管伏安特性示意图1-10，1-11
图1－10锗二极管伏安特性图1－11硅二极管伏安特性
三、实验设计
图1-12 二极管反向特性测试电路
1、反向特性测试电路
二极管的反向电阻值很大，采用电流表内接测试电路可以减少测量误差。
测试电路如图1-12，电阻选择510Ω
2、正向特性测试电路
二极管在正向导道时，呈现的电阻值较小，拟采用电流表外接测试电路。
电
源电压在0～10V内调节，变阻器开始设置510Ω，调节电源电压，以得到所需电流值。
图1-13 二极管正向特性测试电路
四、数据记录
见表1-7、1-8
表1-7 反向伏安曲线测试数据表
表1-8 正向伏安曲线测试数据表
注意：实验时二极管正向电流不得超过20mA。
五、实验讨论
1、二极管反向电阻和正向电阻差异如此大，其物理原理是什么？
2、在制定表1－8时，考虑到二极管正向特性严重非线性，电阻值变化范围很大，在表1－8中加一项“电阻修正值”栏，与电阻直算值比较，讨论其误差产生过程。