电子元件伏安特性的研究 电子元件伏安特性的研究 〔引课: 怎样研究一些材料的导电性?(最基本的方法是什么?) 以前的知识 伏安法测电阻” (根据测量数据所绘出的伏安特性曲线,来研究电阻的导电性) 引申 除了电阻以外,要研究其它材料的导电性,通常作出其 伏安特性曲线,了解它的电压与电流的关系。 (伏安特性曲线是直线的元件称为线性元件,伏安特性曲线不是 直线的元件称为非线性元件。) 〔正课: 陕验目的与要求 1.了解伏安法测电阻的方法及误差; 2.掌握用伏安法测电子元件的伏安特性的方法 3.学会用作图法处理实验数据 实验原理 伏安法测电阻的方法
电子元件伏安特性的研究 1 电子元件伏安特性的研究 〔引课：〕 怎样研究一些材料的导电性？（最基本的方法是什么？） 以前的知识--------“伏安法测电阻” （根据测量数据所绘出的伏安特性曲线，来研究电阻的导电性） 〔正课：〕 实验目的与要求 1.了解伏安法测电阻的方法及误差； 2. 掌握用伏安法测电子元件的伏安特性的方法； 3. 学会用作图法处理实验数据。 实验原理 1. 伏安法测电阻的方法 引申 除了电阻以外，要研究其它材料的导电性，通常作出其 伏安特性曲线，了解它的电压与电流的关系。 （伏安特性曲线是直线的元件称为线性元件，伏安特性曲线不是 直线的元件称为非线性元件。）
电子元件伏安特性的研究 (1)内接法(电流表接在电压表内侧) (2)外接法(电流表接在电压表外侧) Rr (R2+R) RR, U R IR=RN-RA R=R,RA (当Rx>>R时,Rx=R) 当R√>>R时,Rx=R 所以内接法适合测大电阻 所以外接法适合测小电阻 (如果知道电流表的内阻R,则可以对测 量结果进行修正,从而获得准确结果。) 2.电子元件 对电子元件做伏安特性研究,绘出其伏安特性曲线。伏安特性曲线是 直线的元件称为线性元件,伏安特性曲线不是直线的元件称为非线性 元件。 I(mA) 性元件的伏安特性 非线性元件的伏安特性
电子元件伏安特性的研究 2 2. 电子元件 对电子元件做伏安特性研究，绘出其伏安特性曲线。伏安特性曲线是 直线的元件称为线性元件，伏安特性曲线不是直线的元件称为非线性 元件。 （1） 内接法（电流表接在电压表内侧） V A Rx ( ) Rx RA U测 = I测 + x RA R RA I U R － 测－ 测 测 = = （当 R X RA时，RX = R测 ） 所以内接法适合测大电阻 （如果知道电流表的内阻 RA，则可以对测 量结果进行修正，从而获得准确结果。） （2） 外接法（电流表接在电压表外侧） V A Rx + R x RV I U 1 1 测 ＝ 测 测 测 R R R R R V V x − = （当 R V RX时，RX = R测 ） 所以外接法适合测小电阻 线性元件的伏安特性 I（mA) U(V) U(V) I（mA) 非线性元件的伏安特性
电子元件伏安特性的研究 以下以“二极管”为例,研究非线性伏安特性曲线 晶体二极管是一种具有正负电极,单向导电性的电子元件。 常用符号叫。表示 (电阻很小) (电阻很大) 非线性电阻元件的伏安特性所反映的规律,总是与一定的物理过程相联系的。 例如半导体整流二极管,正向导通电流为mA数量级,而反向电流仅为A数 量级(设计测量电路时应注意两者的区别)所以,对非线性电阻特性和规律的研 究,有助于对有关物理过程的理解。 实验内容与步驪 伏安法测电阻 (1)按下图连接电路,图中Rx为待测电阻。K2为单刀双掷开关,倒向A为 电流表内接,倒向B为电流表外接 (1)滑线变阻器为分压接法 (2) 源选择为6V (3)滑线变阻器滑头c置于分压最小位 置(b端) (4)选择适当的毫安表和电压表量程
电子元件伏安特性的研究 3 以下以“二极管”为例，研究非线性伏安特性曲线 晶体二极管是一种具有正负电极，单向导电性的电子元件。 非线性电阻元件的伏安特性所反映的规律，总是与一定的物理过程相联系的。 例如半导体整流二极管，正向导通电流为 mA 数量级，而反向电流仅为μA 数 量级(设计测量电路时应注意两者的区别) 所以，对非线性电阻特性和规律的研 究，有助于对有关物理过程的理解。 实验内容与步骤 1. 伏安法测电阻 （1） 按下图连接电路，图中 Rx为待测电阻。K2 为单刀双掷开关，倒向 A 为 电流表内接，倒向 B 为电流表外接。 常用符号 表示 ＋ － （电阻很小） － ＋ （电阻很大） K1 a b c R0 A B C K2 mA V Rx （1） 滑 线 变 阻 器 为 分 压 接 法 （2） 电源选择为 6V （3） 滑线变阻器滑头 c置于分压最小位 置（b 端） （4） 选择适当的毫安表和电压表量程
电子元件伏安特性的研究 (2)取待测电阻为250g(Rx>100RA),将开关K2掷向A,滑线变阻器滑动头 c从分压最小位置开始移动,移动到某一位置,使电压表、亳安表指针为 一合适读数,并记录之。在滑线变阻滑动头位置不变的情况下,再使开关 K2掷向B,记录其电压值、电流值。 (1)电流表,电压表读数 量程 满刻度格数 读刻度格数(格数估读一位 (2)移动滑线变阻器,让电流表和电压表指针在2/3~满偏之间读值 3)当电流表和电压表指针刻度不能达到2/3~满偏之间时,我们可以适 当改变量程 (2)取待测电阻为30g(100R3 ①还用上步的电路,只需将电阻换成二极管即可。(注意二极管正向接入电 由于二极管正接,内阻很小, 用外接法 ②检查电路无误后,闭合电键。移动滑线变阻器的滑头,使电压在O.10 0.80V的范围内变化。 如量程选择为3V 3V n=0.80Vn=40格 n=0.10V 5格 所以,表针应在5~40格之间变化) ③先定性观察,在定量观察。记录值时,注意在电流变化缓慢区,电压间隔 取得疏一些,在电流变化迅速区,电压间隔取得密一些
电子元件伏安特性的研究 4 (2) 取待测电阻为 250 （Rx>100RA）,将开关 K2 掷向 A，滑线变阻器滑动头 c 从分压最小位置开始移动，移动到某一位置，使电压表、毫安表指针为 一合适读数，并记录之。在滑线变阻滑动头位置不变的情况下，再使开关 K2 掷向 B，记录其电压值、电流值。 （2） 取待测电阻为 30 （100Rx ① 还用上步的电路，只需将电阻换成二极管即可。（注意二极管正向接入电 路） ② 检查电路无误后，闭合电键。移动滑线变阻器的滑头，使电压在 0.10～ 0.80V 的范围内变化。 〔如量程选择为 3V， n 0.80V 150 3V ＝ n＝40 格 n 0.10V 150 3V ＝ n＝5 格 所以，表针应在 5～40 格之间变化〕 ③ 先定性观察，在定量观察。记录值时，注意在电流变化缓慢区，电压间隔 取得疏一些，在电流变化迅速区，电压间隔取得密一些。 （1） 电流表，电压表读数 读刻度格数(格数估读一位) 满刻度格数 量程 （2） 移动滑线变阻器，让电流表和电压表指针在 2/3～满偏之间读值； （3） 当电流表和电压表指针刻度不能达到 2/3～满偏之间时，我们可以适 当改变量程。 由于二极管正接，内阻很小， 用外接法
电子元件伏安特性的研究 (2)二极管反向特性 将二极管反接人电路。此时二极管电阻很大,用内接法。 测量步骤于正接相同。(注意此时电压范围0.00V~300V) 注意事项 1.更换测量内容前,必须先将滑线变阻器置于安全位置 然后逐物增加至要值 2.电源不得短略 3.接线时电表正负极不能接反;注意正确选择电表量程。 4测二极管伏安特性时,注意最大正向电流值和大反 向电压笸。 实验中常见的闶题 1.连接电路时,没有将滑线变阻器按分压接法接入电路:而是按 照分流接法接入电路 2.实验中二极管一般为红“+0,黑“-”但是也有一些例外。所 以带望同学们用万用表先来测量一下,再将它接入电路
电子元件伏安特性的研究 5 （2） 二极管反向特性 将二极管反接人电路。此时二极管电阻很大，用内接法。 测量步骤于正接相同。（注意此时电压范围 0.00V～3.00V） 1. 更换测量内容前，必须先将滑线变阻器置于安全位置， 然后逐渐增加至需要值 2. 电源不得短路。 3. 接线时电表正负极不能接反；注意正确选择电表量程。 4. 测二极管伏安特性时，注意最大正向电流值和最大反 向电压值。 1. 连接电路时，没有将滑线变阻器按分压接法接入电路；而是按 照分流接法接入电路。 2. 实验中二极管一般为红“＋”，黑“-”；但是也有一些例外。所 以希望同学们用万用表先来测量一下，再将它接入电路