C1二极管单向导电特性的测试(精)
二极管单相导电性报告
苏州市职业大学实验报告
院系：电子信息工程学院班级：13应用电子2班学号：137301204 姓名：柳晓萌实训项目：二极管单向导电性仿真日期：2014.10.8
一、实训目的：关于二极管单向导电性试验。
二、试验原理：基于二极管的整流电路。
二极管半波整流电路实际上利用了二极管的单向导电特性。
（1）半波整流输出的是一个直流脉动电压。
（2）电容输出半波整流电路中，二极管承担最大反向电压为2倍交
流峰值电压（电容输出时电压叠加）。
（3）实际电路中，半波整流电路二极管和电容的选择必须满足负载对电流的要求。
三实训设备：有MATLAB软件的PC机
四实训步骤：
1、熟悉MATLAB软件，了解各元器件所在的位置。
2、构建二极管整流电路。
3、采集仿真结果，获取仿真图。
4、分析仿真结果是否与理论相符合。
五、实训结果：由上图可见，输出信号是一个双向的正弦波电压，而经过二极管以后，在输出端的得到的是一个单方向的脉动电压，可见二极管的单向导电性。
六实训总结：本次课程设计的任务是利用大一学过的模拟电子技术的知识。
用理论知识去设计出常见的波形正弦波，矩形波和三角波的发生电路，之后用MATLAB软件仿真设计好了的电路，最后将仿真结果与理论分析计算出的结果进行比较，若只有较小的差别，则可认为电路设计合理。
若误差较大，则应修改电路，直至理论结果与仿真结果近似相等。
成绩：指导教师签名：
成绩：指导教师签名：成绩：指导教师签名：。
二极管如何测量_各种二极管测量方法
二极管如何测量_各种二极管测量方法一. 二极管测量方法_普通二极管的检测（检波二极管、整流二极管、阻尼二极管、开关二极管、续流二极管）是由一个pn结构成的半导体器件，具有单向导电特性。
通过用万用表检测其正、反向电阻值，判别出二极管的电极，还可估测出二极管是否损坏。
1．极性的判别将万用表置于r×100档或r×1k档，两表笔分别接二极管的两个电极，测出一个结果后，对调两表笔，再测出一个结果。
两次测量的结果中，有一次测量出的阻值较大（为反向电阻），一次测量出的阻值较小（为正向电阻）。
在阻值较小的一次测量中，黑表笔接的是二极管的正极，红表笔接的是二极管的负极。
2．单负导电性能的检测及好坏的判断通常，锗材料二极管的正向电阻值为1k左右，反向电阻值为300左右。
硅材料二极管的电阻值为5 k左右，反向电阻值为∞（无穷大）。
正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。
正、反向电阻值相差越悬殊，说明二极管的单向导电特性越好。
若测得二极管的正、反向电阻值均接近0或阻值较小，则说明该二极管内部已击穿短路或漏电损坏。
若测得二极管的正、反向电阻值均为无穷大，则说明该二极管已开路损坏。
3．反向击穿电压的检测二极管反向击穿电压（耐压值）用晶体管直流参数测试表测量。
其方法是：测量二极管时，应将测试表的“npn/pnp”选择键设置为npn，再将被测二极管的正极接测试表的“c”插孔内，负极测试表的“e”插孔，按下“v（br）”键，测试表指示出二极管的反向击穿电压值。
也兆欧表和万用表来测量二极管的反向击穿电压、测量时被测二极管的负极与兆欧表的正极相接，将二极管的正极与兆欧表的负极，用万用表（置于合适的直流电压档）监测二极管两端的电压。
如图4-71，摇动兆欧表手柄（应由慢加快），待二极管两端电压稳定而不再上升时，此电压值即是二极管的反向击穿电压。
二. 二极管测量方法_稳压二极管的检测1．正、负电极的判别从外形上看，金属封装稳压二极管管体的正极一端为平面形，负极一端为半圆面形。
二极管简单测试
正常的二极管正向电阻值较小，指针摆幅大 正常的二极管反向电阻值很大
2．判别好坏 万用表测试条件：R 1k。 (1)若正反向电阻均为零，二极管短路； (2)若正反向电阻非常大，二极管开路。 (3)若正向电阻约几百欧，反向电阻非常大，二极管正常。
万用表检测二极管
二极管的检测导通） 反向偏置：阻值很大（截止）
可见，我们可以用万用表电阻档检测 二极管的正反向阻值来判断二极管性能。 调零旋钮
1、调零
选择R×100档位，将两支表笔短路， 调节万用表的调零旋钮使指针摆到最右边 指着0的位置。
二极管的检测 2、测量正向电阻 3、测量反向电阻 对于指针式万用表，黑表笔连接着万用表 测反向电阻时红表笔接二极管的正极，如图 内部电池的正极，所以是黑表笔流出电流，因 此测正向电阻时黑表笔接二极管的正极，如图
二极管的测量
一.万用表检测普通二极管的极性与好坏。
检测原理：根据二极管的单向导电性这一特点性能良好的二极管，其正向电阻小，反向电阻大；这两个数值相差越大越好。
若相差不多说明二极管的性能不好或已经损坏。
测量时，选用万用表的“欧姆”挡。
一般用R x100或R xlk挡，而不用Rx1或R x10k挡。
因为Rxl挡的电流太大，容易烧坏二极管，R xlok 挡的内电源电压太大，易击穿二极管.测量方法：将两表棒分别接在二极管的两个电极上，读出测量的阻值；然后将表棒对换再测量一次，记下第二次阻值。
若两次阻值相差很大，说明该二极管性能良好；并根据测量电阻小的那次的表棒接法(称之为正向连接)，判断出与黑表棒连接的是二极管的正极，与红表棒连接的是二极管的负极。
因为万用表的内电源的正极与万用表的“—”插孔连通，内电源的负极与万用表的“＋”插孔连通。
如果两次测量的阻值都很小，说明二极管已经击穿；如果两次测量的阻值都很大，说明二极管内部已经断路：两次测量的阻值相差不大，说明二极管性能欠佳。
在这些情况下，二极管就不能使用了。
必须指出：由于二极管的伏安特性是非线性的，用万用表的不同电阻挡测量二极管的电阻时，会得出不同的电阻值；实际使用时，流过二极管的电流会较大，因而二极管呈现的电阻值会更小些。
二.特殊类型二极管的检测。
①稳压二极管。
稳压二极管是一种工作在反向击穿区、具有稳定电压作用的二极管。
其极性与性能好坏的测量与普通二极管的测量方法相似，不同之处在于：当使用万用表的Rxlk挡测量二极管时，测得其反向电阻是很大的，此时，将万用表转换到Rx10k档，如果出现万用表指针向右偏转较大角度，即反向电阻值减小很多的情况，则该二极管为稳压二极管；如果反向电阻基本不变，说明该二极管是普通二极管，而不是稳压二极管。
稳压二极管的测量原理是：万用表Rxlk 挡的内电池电压较小，通常不会使普通二极管和稳压二极管击穿，所以测出的反向电阻都很大。
当万用表转换到Rx10k挡时，万用表内电池电压变得很大，使稳压二极管出现反向击穿现象，所以其反向电阻下降很多，由于普通二极管的反向击穿电压比稳压二极管高得多，因而普通二极管不击穿，其反向电阻仍然很大。
二极管测试电路实验报告
二极管测试电路实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入了解二极管的特性，并通过设计和搭建测试电路，对二极管的正向导通特性、反向截止特性以及其他相关参数进行测量和分析。
二、实验原理1、二极管的基本特性二极管是一种具有单向导电性的半导体器件。
当二极管正向偏置时（阳极接高电位，阴极接低电位），它呈现低电阻状态，电流能够顺利通过；而当二极管反向偏置时（阳极接低电位，阴极接高电位），它呈现高电阻状态，只有极小的反向漏电流。
2、二极管的伏安特性二极管的伏安特性是指通过二极管的电流 I 与二极管两端的电压 V 之间的关系。
其正向特性曲线在起始阶段电流增加缓慢，当电压超过阈值电压（通常为 05 07V 左右，具体取决于二极管的类型）后，电流迅速增加。
反向特性曲线在反向电压较小时，反向电流很小；当反向电压超过一定值（反向击穿电压）时，反向电流急剧增加。
三、实验设备与材料1、实验设备直流电源：提供稳定的电压输出。
数字万用表：用于测量电压、电流等参数。
示波器：观察电压和电流的变化波形。
2、实验材料不同型号的二极管若干（如硅二极管 1N4007、锗二极管 1N4733 等）。
电阻、电容、导线等。
四、实验电路设计1、正向特性测试电路电路组成：将直流电源、限流电阻和二极管串联连接。
通过调节电源电压，测量不同电压下通过二极管的电流。
2、反向特性测试电路电路组成：将直流电源、二极管和电阻串联连接，电源反接。
测量不同反向电压下的反向电流。
五、实验步骤1、正向特性测试按照设计的正向特性测试电路连接好实验设备。
从 0V 开始，逐步增加直流电源的输出电压，每次增加 01V 或 02V，记录对应的电流值。
当电流增长过快时，适当减小电压增量，以获取更准确的数据。
2、反向特性测试按照设计的反向特性测试电路连接好实验设备。
从 0V 开始，逐步增加直流电源的反向输出电压，每次增加 1V 或2V，记录对应的反向电流值。
注意观察反向电流的变化，当接近反向击穿电压时，小心操作，避免损坏二极管。
(完整版)实验一二极管特性实验
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/V DC）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。
二极管参数测试仿真实验
二极管参数测试仿真实验二极管是电子元器件中最基本的元器件之一，具有单向导电特性。
在电子电路中广泛应用于整流、稳压、开关、调节等电路中。
为了正确认识和使用二极管，需要对其进行参数测试和仿真实验。
下面将介绍二极管参数测试仿真实验的内容。
一、二极管参数测试1.正向电压-正向电流特性曲线测量1.1实验原理：二极管的正向电压-正向电流特性曲线反映了二极管在正向工作状态下的电压与电流之间的关系。
通过测量二极管的正向电压和正向电流值，并绘制特性曲线，可以了解二极管的导通电压和导通电流等参数。
1.2实验步骤：（1）搭建测试电路：将二极管连接在串联电路中，在二极管上加正向电压，通过改变电压的大小，测量电压与电流之间的关系。
（2）调节电压：从0V开始，逐渐增加电压，记录二极管正向电压和正向电流的数值。
（3）绘制特性曲线：将记录到的电压-电流数值绘制在坐标系中，即可得到特性曲线。
1.3实验注意事项：（1）测试电路搭建时，应注意二极管的极性，确保连接正确。
（2）电压的增加应从小到大，避免过大的电压对二极管产生损坏。
（3）记录电压和电流时，应准确读取数值，避免误差。
2.反向电压-反向电流特性曲线测量2.1实验原理：二极管的反向电压-反向电流特性曲线反映了二极管在反向工作状态下的电压与电流之间的关系。
通过测量二极管的反向电压和反向电流值，并绘制特性曲线，可以了解二极管的反向击穿电压和反向电流等参数。
2.2实验步骤：（1）搭建测试电路：将二极管连接在反向电路中，在二极管上加反向电压，通过改变电压的大小，测量电压与电流之间的关系。
（2）调节电压：从0V开始，逐渐增加电压，记录二极管反向电压和反向电流的数值。
（3）绘制特性曲线：将记录到的电压-电流数值绘制在坐标系中，即可得到特性曲线。
2.3实验注意事项：（1）测试电路搭建时，应注意二极管的极性，确保连接正确。
（2）电压的增加应从小到大，避免过大的电压对二极管产生损坏。
（3）记录电压和电流时，应准确读取数值，避免误差。
测试二极管好坏的方法
测试二极管好坏的方法
测试二极管好坏的方法如下：
1. 用万用表欧姆挡，正向电阻约为几十到几百欧，反向电阻约为几十千欧到几百千欧。
一般希望正、反向电阻相差越大越好，两者相差越大，就表明二极管的单向导电特性越好。
若测得管子的正反向电阻值相近，表示管子已坏。
若正反向电阻值都很小或为零，则表示管子已被击穿，两电极已短路；若正反向电阻都很大，则说明管子内部已断路。
以上两种情况均说明被测二极管已损坏，不能使用。
2. 用万用表测量二极管时，可以把万用表的旋钮拨到电阻挡Rx100或Rx1k 档。
然后用两根表笔测量二极管的正、反向电阻值。
3. 电压测量法：把万用表拨到2V电压档。
表笔接光电二极管的两极，在阳光或白炽灯照射下，其电压与光照强度成正比，一般可达~。
4. 电流测量法：把万用表拨在直MA挡或μa挡，红表笔接光电二极管正极，黑表笔接负极，在阳光或白炽灯照射下，起短路电流可达数十到数百微安。
通过以上步骤就可以测试出二极管的好坏了。
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例1:试判断图中的二极管是否导通,还是截止 ,并求出两 端电压uAO
+ 16v VD _ 3K + uAO UAO =-10V
10v
(a) + 16v VD _ + 3K 18v UAO =-16V uAO -
(a)
例2 试判断图中的二极管是否导通,还是截止 ,并求出两 端电压uAO
+ 6v VD _
《模拟电子技术与应用》项目式课程教学特点
采用企业化管理模式， 将项目工程概念引入课堂
围绕市场办学校、依托行业设专业、根据岗位定课程、强化素质育人才
本课程参考资料
1.康华光主编，电子技术基础（模拟部分） 高 等教育出版社
2.童诗白 华成英主编，《模拟电子技术基础(第 三版)》，高等教育出版社
课程内容 半导体器件
D1通 , D2截止 UAO =0V
VD1
VD1 = -12v
VD2 6v (d) 3K + uAO -
VD2 = -12+6=-6v
D1 , D2截止 UAO =-12V
12v
结论：两个二极管都通哪个电压差大 优先导通
小测验：
VD1 VD2 5v (c) 3K 12v
+
uAO -
uAO=？
+
3K 12v uAO -
UD =-6-（-12）=6V UAO =-6V
D通
(a)
VD + 15v 3K 12v (b) uAO -
UD =-15-（-12）=-3V
D不通
UAO =-12V
VD1
VD2 15v (c) 3K 12v
VD1 = 12v
+ uAO -
VD2 = -15+12=-3v
温 度 特 性
发 光 效 应
光 电 效 应
电 容 效 应
稳 压 效 应
做一做
项目1-1-1：二极管单向导电性的测试 任务要求：按测试程序要求完成所有测试内容，并撰写测试报告。 测试设备：模拟电路综合测试台1台，0～30V直流稳压电源1台，数 字万用表1块，mA表1只。 测试电路：如图所示，其中二极管VD为1N4148（或其他），R为 1k。
+4 +4 +4
D.自由电子——少数载流 子
P型半导体
P-型
三价元素: B(硼),Al(铝),Ga(镓),In(铟).
图
P1.19
PN结的形成的动态演示
空间电 荷区
+ + + +
+ + + +
+ + + +
+ + + +
-
-
-
-
空间电荷区 耗尽层
阻挡层R
势垒层
内电场
PN结正向偏置的动态演示
PN结反向偏置的动态演示
硅的原子核的最外层有4个电子，又叫价电子；
受原子核的束缚力最小。
半导体共价键结构
+4 +4 +4 +4 +4 +4 共价键： +4
+4
+4
价电子公有化运动， 价电子不同于自由 电子，不能导电。
硅单晶的共价键结构
本征激发
+4 +4 +4 +4 +4
本征激发→价电子得到足够的 能量→成为自由电子→同时原 来共价键中流下一个空位—— 空穴。
二 极 管 三 场 极 效 管 应 管 集 成 器 件
单元电路
单 管 三 组 态 放 大 器 负 反 馈 放 大 器 集 成 运 算 放 大 电 路
应用电路
低 频 功 率 放 大 器 直 流 稳 压 电 源
看一看——实践操作
数字万用表介绍
不管任何时刻，红表笔始终是正、黑表笔始终是负 不得用电流档、电阻档测量电压 不得用电阻档测量电流、电压 不得用直流档测量交流信号的值
模拟电子技术与应用
JiangSu College of Information Technology
本课程简介
本课程为《模拟电子技术与应用》，采用项目驱动教 学的模式，属职业能力课程，且为学院级精品课程，采用 项目式教学方式授课。 本课程具有较强的实践性，有广泛的应用领域。 学好本课程的要点: 做好每一个项目、写好每一份报 告、完整做好每一件事，培养解决电路问题的方法及电子 线路的相关概念、多练习。
二极管正偏电压超过门坎电压时，二极管处于 导通状态。
二极管反偏电压超过一定电压时，二极管并非
处于截止状态，而处于击穿状态。
显然，二极管的单向导电性是有前提条件的！！
读一读——二极管的测量与判别
运用数字万用表判别二极管的好坏
打开数字万 用表电源
量程拨至二 极管档 两表笔分别 插入相应孔 两表笔对调位置测 量，都有嘟嘟响声 二极管正反向均击 穿，即已经损坏
读一读——二极管伏安特性曲线
1.正向特性 PN结的正向特性
★二极管的正极电位比负极 电位高，称二极管处于正偏 状态。
读一读——二极管伏安特性曲线
1.正向特性
管压降UVD 当正向电流稍大时，正向特 性几乎与横轴垂直，说明在电 流在较大范围变化时，二极管 两端电压变化很小。 ——这个电压称为管压降
定义：半导体是指导电性能介于导体（conductor）和
绝缘体（insulator）之间的半导体。
材料： 元素半导体：硅（Si）、锗（Ge）
化合物半导体：砷化镓（GaAs） 目前最常用的半导体材料是硅和锗。
重要特性：热敏特性
光敏特性 掺杂特性
二、本征型半导体
半导体结构
Si
+4
硅的原子结构及简化模型
做一做——二极管单向导电性的测试
测试程序： ①按图接好电路。 ②由直流稳压电源输出10V 电压接入输入端，即UI = +10V （此时二极管两端所加的电压 为正向电压），测量输出电压 和电流的大小，并记录： UO = V，I = mA 测量此时二极管两端的电压为 UVD = V
做一做——二极管单向导电性的测试
看一看——实践操作
双路直流稳压电源介绍
看一看——实践操作
双踪示波器介绍
触发控制
显示器
显示器控 制
垂直控制
水平控制
项目一 小信号放大电路 模块1.1：二极管性能测试与应用
看一看——二极管实物认识
普通二极管 二极管图形符号、文字符号
diode D
二极管有哪些特性?
单 向 导 电 性
伏 安 特 性
U/V I/mA 0 0.5 0.5 1 2 3 5 10 U/V I/A -1 -10 -20
读一读——二极管伏安特性曲线
1.正向特性 死区 二极管两端加正向电压时 二极管未必导通，如图
0 U U on
——这部分称为死区 门坎电压Uon 正向电压超过某一数值后，电流才显著增大，这个电压值 称为门坎电压
结论
•
P N
PN结正偏时，耗尽层变窄具有较大的正向扩散电流，呈现低电阻； PN结导通（仍有由本征激发引起的很小的反向漂移电流）。
•
PN结反偏时，耗尽层加宽仅有很小的反向漂移电流，呈现高电阻。
PN结截止
∴ PN结具有单向导电性。
二极管是单个PN结构成的器件,也具有单向导电性。
阳极
阴极P aຫໍສະໝຸດ 阳极引线N k测试程序： ① 按图（a）接好电路（此时 读出的电压和电流值应视为正 值）。 ② 按下表的要求测量各点电压 和电流值，并填入表中，表中U 为二极管两端电压。
U/V I/mA 0 0.5 0.5 1 2 3 5 10 U/V I/A -1 -10 -20
做一做——二极管伏安特性的测试（逐点法）
测试程序： ③ 按图（b）接好电路（此时 读出的电压和电流值应视为负值） ④ 按下表的要求测量各点电 压和电流值，并填入表中，表中 U为二极管两端电压。
读一读——二极管伏安特性曲线
2.反向特性 二极管外加反向电压时，反向电 流很小，管子处于反向截止状态， 呈现出很大的电阻，而且反向电流 几乎不随反向电压的增大而变化。 小功率硅管的反向电流一般小于 0.1A，而锗管通常为几A。 二极管的反向特性受温度的影响较大。
读一读——二极管伏安特性曲线
注意：
做一做——二极管单向导电性的测试
测试程序： ④ 用模拟万用表直接测量二极管的正、反向电阻，比较大小 并记录：正向电阻为 k ， 反向电阻为 k 。 结论：二极管 （具 有／不具有）单向导电性，且 正向导通时，导通电压降约为 （零/零点几/几）伏。
【能力拓展】
项目：二极管单向导电性的仿真测试
做一做
项目1-1-2：二极管伏安特性的测试（逐点法） 任务要求：按测试程序要求完成测试内容，并撰写测试报告。 测试设备：模拟电路综合测试台1台，0～30V直流稳压电源1台， 数字万用表1块，mA表1只，A表1只。 测试电路：如图所示，其中二极管VD为1N4148（或其他），R为 1k。
做一做——二极管伏安特性的测试（逐点法）
测试 结果
一次测量值为 500～700，另 一次测量值为1
测量值为 500～700的一 次黑表笔接的 是二极管负极， 红表笔接的是 正极
读一读——二极管的测量与判别
运用数字万用表判别二极管须知
测量过程中数字万用表显示的 500～700，是指二极管的正向导通 压降
看一看——半导体基础
一、半导体材料
测试程序： 结论：当二极管两端所加的电压为正向电压时，二极管将 （导通／截止，截止即不导通）。 ③ 保持步骤2，将二极管反接 （此时二极管两端所加的电压为 反向电压），测量输出电压和电 流的大小，并记录： UO = Ｖ，I = mA 结论：当二极管两端所加的电压为反向电压时，二极管将 （导通／截止）。