实验十二 非线性元件伏安特性的测量和研究 给一个元件通以直流电,用电压表测出元件两端的电压,用电流表测出通过元器件的电流
通常以电压为横坐标、电流为纵坐标,画出该元件电流和电压的关系曲线,称为该元件的伏安特性曲线
这种研究元件特性的方法称为伏安法
伏安特性曲线为直线的元件称为线性元件,如电阻;伏安特性曲线为非直线的元件称为非线性元件, 如二极管、三极管等
伏安法的主要用途是测量研究线性和非线性元件的电特性
非线性电阻总是与一定的物理过程相联系,如发热、发光和能级跃迁等,江崎玲、於奈等人因研究与隧道二极管负电阻有关的现象而获得 1973年的诺贝尔物理学奖
【实验目的】 通过实验测量普通二极管、稳压二极管和发光二极管的伏安特性,掌握非线性元件伏安特性的测量方法、基本电路、误差计算,能够给出所测量元件的特性参数(如正向、反向导通电压,反向饱和电流
击穿电压等)
【实验仪器】 非线性元件伏安特性实验仪,其控制面板如图 1 所示
仪器由直流稳压电源、数字电压表、数字电流表、可变电阻器、普通二极管、稳压二极管、发光二极管、待测电阻等组成
图 1 非线性元件伏安特性实验仪控制面板 仪器的使用及注意事项 1、 在实验过程中,通过调节分压调节以及分流调节旋钮来调节待测元件两端的电压
2、 面板的左部分电路为用来测试待测元件的正向特性;右部分电路用来测试待测元件的反向特性
3、 待测元件两端的电压由电压表给出,在测正向特性的时候,应该使用2V 电压挡;在测量反向电压特性的时候,要使用20V 电压挡
4 、 在接线的过程中,注意不要将各个元件的正负向接反
5 、 由于本实验需要连接线较多,在实验中应注意正确连接线路,且在使用时不可用力过猛
6 、 在测量反向特性时,当反向电流开始增大时应注意缓慢调节电压
如果观测到反向电流有突变趋势,应该立即减小电压
图 2 非线性元件伏安特