电路实验指导书 电工电子实验教学中心 2018年8月
电路实验指导书 电工电子实验教学中心 2018年8月
实验一受控源VCCS、CCVS的实验研究 一、实验目的 通过测试受控源的外特性及其转移参数，进一步理解受控源的物理概念，加深对受控源 的认识和理解。 二、原理说明 1.电源有独立电源（如电池、发电机等）与非独立电源（或称为受控源）之分。 受控源与独立电源的不同点是：独立电源的电势E或电激流L是某一固定的数值或是 时间的某一函数，它不随电路其余部分的状态而变。而受控源的电势或电激流则是随电路中 另一支路的电压或电流而变的一种电源。 受控源又与无源元件不同，无源元件两端的电压和它自身的电流有一定的函数关系，而 受控源的输出电压或电流则和另一支路（或元件）的电流或电压有某种函数关系。 2.独立源与无源元件是二端器件，受控源则是四端器件，或称为双口元件。它有一对 输入端(U1、1)和一对输出端(U2、2)。输入端可以控制输出端电压或电流的大小。施加 于输入端的控制量可以是电压或电流，因而有两种受控电压源（即电压控制电压源VCVS 和电流控制电压源CCVS)和两种受控电流源（即电压控制电流源VCCS和电流控制电流源 CCCS)。它们的示意图见图1-1。 3.当受控源的输出电压（或电流）与控制支路的电压（或电流）成正比变化时，则称 该受控源是线性的。 理想受控源的控制支路中只有一个独立变量（电压或电流），另一个独立变量等于零， 即从输入口看，理想受控源或者是短路（即输入电阻R1=0,因而U1=0)或者是开路（即 输入电导G,=0,因而输入电流1=0)：从输出口看，理想受控源或是一个理想电压源或者 是一个理想电流源。 VCVS VCCS 12 CCVs CCCS 图1-1 4.受控源的控制端与受控端的关系式称为转移函数。 四种受控源的转移函数参量的定义如下：
实验一 受控源 VCCS、CCVS 的实验研究 一、实验目的 通过测试受控源的外特性及其转移参数，进一步理解受控源的物理概念，加深对受控源 的认识和理解。 二、原理说明 1. 电源有独立电源（如电池、 发电机等）与非独立电源（或称为受控源）之分。 受控源与独立电源的不同点是：独立电源的电势 Es 或电激流 Is 是某一固定的数值或是 时间的某一函数，它不随电路其余部分的状态而变。而受控源的电势或电激流则是随电路中 另一支路的电压或电流而变的一种电源。 受控源又与无源元件不同，无源元件两端的电压和它自身的电流有一定的函数关系，而 受控源的输出电压或电流则和另一支路（或元件）的电流或电压有某种函数关系。 2. 独立源与无源元件是二端器件，受控源则是四端器件， 或称为双口元件。它有一对 输入端（U1、I1）和一对输出端（U2、I2）。输入端可以控制输出端电压或电流的大小。施加 于输入端的控制量可以是电压或电流，因而有两种受控电压源（即电压控制电压源 VCVS 和电流控制电压源 CCVS）和两种受控电流源（即电压控制电流源 VCCS 和电流控制电流源 CCCS）。它们的示意图见图 1-1。 3. 当受控源的输出电压（或电流）与控制支路的电压（或电流）成正比变化时，则称 该受控源是线性的。 理想受控源的控制支路中只有一个独立变量（电压或电流），另一个独立变量等于零， 即从输入口看，理想受控源或者是短路（即输入电阻 R1＝0，因而 U1＝0）或者是开路（即 输入电导 G1＝0，因而输入电流 I1＝0）；从输出口看，理想受控源或是一个理想电压源或者 是一个理想电流源。 VCVS VCCS 图 1-1 4. 受控源的控制端与受控端的关系式称为转移函数。 四种受控源的转移函数参量的定义如下： μ 1 U1 U2 U CCVS CCCS I I 1 I1 2 α
(1)压控电压源(VCVS):U2=U),μ=UU1称为转移电压比（或电压增益）。 (2)压控电流源(VCCS):2=fU1),8m=U1称为转移电导。 (3)流控电压源(CCVS):U2=fL),rm=U2I1称为转移电阻。 (4)流控电流源(CCCS):2=I1),a=称为转移电流比（或电流增益）。 三、实验设备 序号 名称 型号与规格 数量 备注 可调直流稳压源 0~30V 2 可调恒流源 0-500mA 1 3 直流数字电压表 0200V 1 4 直流数字毫安表 0-200mA 1 5 可变电阻箱 0~99999.92 DGJ-05 6 受控源实验电路板 DGJ-08 四、实验内容 1.测量受控源VCCS的转移特性IL=fU1)及负载特性I=fU2),实验线路如图1-2。 VCCS m 图1-2 (1)固定R=2K2,调节稳压电源的输出电压U1,测出相应的IL值，绘制IL=U) 曲线，并由其线性部分求出转移电导gm。 U1(V) 0.1 0.5 1.0 2.0 3.0 3.5 3.7 4.0 2m IL (mA) (2)保持U1=2V,令R从大到小变化，测出相应的1及U2,绘制I1=fU2)曲线。 RL(KO) 5 4 2 1 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 IL.(mA) U2(v) 2.测量受控源CCVS的转移特性U2=f)与负载特性U2=f)，实验线路如图1-3。 2
2 (1) 压控电压源(VCVS)：U2＝f(U1)，μ＝U2/U1 称为转移电压比（或电压增益）。 (2) 压控电流源(VCCS)：I2＝f(U1)，gm＝I2/U1 称为转移电导。 (3) 流控电压源(CCVS)：U2＝f(I1)，rm＝U2/I1 称为转移电阻。 (4) 流控电流源(CCCS)：I2＝f(I1)，α＝I2/I1 称为转移电流比（或电流增益）。 三、实验设备 序号 名 称 型号与规格 数量 备注 1 可调直流稳压源 0～30V 1 2 可调恒流源 0～500mA 1 3 直流数字电压表 0～200V 1 4 直流数字毫安表 0～200mA 1 5 可变电阻箱 0～99999.9Ω 1 DGJ-05 6 受控源实验电路板 1 DGJ-08 四、实验内容 1. 测量受控源 VCCS 的转移特性 IL＝f(U1)及负载特性 IL＝f(U2)，实验线路如图 1-2。 VCCS 图 1-2 (1) 固定 RL＝2KΩ，调节稳压电源的输出电压 U1，测出相应的 I L 值，绘制 IL＝f(U1) 曲线，并由其线性部分求出转移电导 gm。 U1（V） 0.1 0.5 1.0 2.0 3.0 3.5 3.7 4.0 gm IL（mA） (2) 保持 U1＝2V，令 RL从大到小变化，测出相应的 IL及 U2，绘制 IL＝f(U2)曲线。 RL（KΩ） 5 4 2 1 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 IL（mA） U2（v） 2. 测量受控源 CCVS 的转移特性 U2＝f(I1)与负载特性 U2＝f(IL) ，实验线路如图 1-3。 mA U1 IL g U m 1 U R 2 L
CCVS 图1-3 (1)固定R=2KQ,调节恒流源的输出电流L,按下表所列L值，测出U2,绘制U2= f)曲线，并由其线性部分求出转移电阻rm。 I (mA) 0.1 1.0 3.0 5.0 7.0 8.0 9.0 9.5 U2(v) (2)保持L,=2mA,按下表所列R值，测出U2及1，绘制负载特性曲线U2=f)。 R(K2) 0.5 2 4 6 10 U2(v) IL (mA) 五、实验注意事项 1.每次组装线路，必须事先断开供电电源，但不必关闭电源总开关。 2用恒流源供电的实验中，不要使恒流源的负载开路。 六、实验报告 1.根据实验数据，在方格纸上分别绘出受控源的转移特性和负载特性曲线，并求出相 应的转移参量。 2.对实验的结果作出合理的分析和结论，总结对受控源的认识和理解。 4.心得体会及其它
3 CCVS 图 1-3 (1) 固定 RL＝2KΩ，调节恒流源的输出电流 Is，按下表所列 Is 值，测出 U2，绘制 U2＝ f(I1)曲线，并由其线性部分求出转移电阻 rm。 I1（mA） 0.1 1.0 3.0 5.0 7.0 8.0 9.0 9.5 rm U2（v） (2) 保持 Is＝2mA，按下表所列 RL值，测出 U2 及 IL， 绘制负载特性曲线 U2＝f(IL)。 RL（KΩ） 0.5 1 2 4 6 8 10 U2（v） IL（mA） 五、实验注意事项 1. 每次组装线路，必须事先断开供电电源，但不必关闭电源总开关。 2 用恒流源供电的实验中，不要使恒流源的负载开路。 六、实验报告 1. 根据实验数据， 在方格纸上分别绘出受控源的转移特性和负载特性曲线，并求出相 应的转移参量。 2. 对实验的结果作出合理的分析和结论， 总结对受控源的认识和理解。 4. 心得体会及其它。 m A 2 U I R 2 L L I s I1 m A 1 r I m 1
实验二 戴维南定理和诺顿定理 一、实验目的 1.验证戴维南定理和诺顿定理的正确性，加深对该定理的理解。 2.掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。 二、原理说明 1.任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将电路的其 余部分看作是一个有源二端网络（或称为含源一端口网络）。 戴维南定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等 效代替，此电压源的电动势Us等于这个有源二端网络的开路电压Uoc,其等效内阻R,等 于该网络中所有独立源均置零（理想电压源视为短接，理想电流源视为开路）时的等效电阻。 诺顿定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个电流源与一个电阻的并联组合来 等效代替，此电流源的电流s等于这个有源二端网络的短路电流【sc,其等效内阻R定义同 戴维南定理。 Uoc(Us)和Ro或者Isc(Is)和R,称为有源二端网络的等效参数。 2.有源二端网络等效参数的测量方法 (1)开路电压、短路电流法测Ro 在有源二端网络输出端开路时，用电压表直接测其输出端的开路电压Uo℃，然后再将其 输出端短路，用电流表测其短路电流Isc,则等效内阻为 Uoc R0= Isc U 如果二端网络的内阻很小，若将其输出端口短路 Uoc 则易损坏其内部元件，因此不宜用此法。 (2)伏安法测R 用电压表、电流表测出有源二端网 络的外特性曲线，如图21所示。根据 外特性曲线求出斜率g中，则内阻 图2-1 △UUoc Rg=g中= △IIsc 也可以先测量开路电压Uoc, R0 再测量电流为额定值、时的输出 源 网 US(D Uoe-UN 端电压值UN,则内阻为Ro= IN (3)半电压法测R, 图2-2 如图2-2所示，当负载电压为被测网络开 路电压的一半时，负载电阻（由电阻箱的读数 确定)即为被测有源二端网络的等效内阻值。 (4)零示法测Uoc 4
4 实验二 戴维南定理和诺顿定理 一、实验目的 1. 验证戴维南定理和诺顿定理的正确性，加深对该定理的理解。 2. 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。 二、原理说明 1. 任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将电路的其 余部分看作是一个有源二端网络（或称为含源一端口网络）。 戴维南定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等 效代替，此电压源的电动势 Us 等于这个有源二端网络的开路电压 Uoc， 其等效内阻 R0等 于该网络中所有独立源均置零（理想电压源视为短接，理想电流源视为开路）时的等效电阻。 诺顿定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个电流源与一个电阻的并联组合来 等效代替，此电流源的电流 Is 等于这个有源二端网络的短路电流 ISC，其等效内阻 R0 定义同 戴维南定理。 Uoc（Us）和 R0或者 ISC（IS）和 R0称为有源二端网络的等效参数。 2. 有源二端网络等效参数的测量方法 (1) 开路电压、短路电流法测 R0 在有源二端网络输出端开路时，用电压表直接测其输出端的开路电压 Uoc，然后再将其 输出端短路，用电流表测其短路电流 Isc，则等效内阻为 Uoc R0＝ ── Isc 如果二端网络的内阻很小，若将其输出端口短路 则易损坏其内部元件，因此不宜用此法。 (2) 伏安法测 R0 用电压表、电流表测出有源二端网 络的外特性曲线，如图 2-1 所示。 根据 外特性曲线求出斜率 tgφ，则内阻 图 2-1 △U Uoc R0＝tgφ＝ ──＝── 。 △I Isc 也可以先测量开路电压 Uoc， 再测量电流为额定值 IN时的输出 Uoc－UN 端电压值 UN，则内阻为 R0＝──── 。 IN (3) 半电压法测 R0 图 2-2 如图 2-2 所示，当负载电压为被测网络开 路电压的一半时，负载电阻（由电阻箱的读数 确定）即为被测有源二端网络的等效内阻值。 (4) 零示法测 UOC U I A B I U O Δ U Δ I φ s c o c 被 测 有 源 网 络 V U U R0 RL oc/2 S
有源 Ro Usδ 稳压电源 络 图2-3 在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时，用电压表直接测量会造成较大的误差。 为了消除电压表内阻的影响，往往采用零示测量法，如图2-3所示。 零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比 较，当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时，电压表的读数将为“0”。然 后将电路断开，测量此时稳压电源的输出电压，即为被测有源二端网络的开路电压。 三、实验设备 序号 名 称 型号与规格 数量 备注 1 可调直流稳压电源 030V 可调直流恒流源 0-500mA 3 直流数字电压表 0~200V 1 4 直流数字毫安表 0~200mA 1 5 万用表 1 自备 6 可调电阻箱 0-99999.90 1 DGJ-05 7 电位器 1K/2W 1 DGJ-05 8 戴维南定理实验电路板 1 DGJ-03 四、实验内容 被测有源二端网络如图2-4(a)。 3302 5102 1 R3 A 戴维南 Uoc+ R2 10mA 等效电路 5102 ⊙ 2V (a) 图2-4 (b)
5 图 2-3 在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时，用电压表直接测量会造成较大的误差。 为了消除电压表内阻的影响，往往采用零示测量法，如图 2-3 所示.。 零 示 法 测 量 原 理 是 用 一 低 内 阻 的 稳 压 电 源 与 被 测 有 源 二 端 网 络 进 行 比 较，当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时，电压表的读数将为“0”。然 后将电路断开，测量此时稳压电源的输出电压， 即为被测有源二端网络的开路电压。 三、实验设备 序号 名 称 型号与规格 数量 备注 1 可调直流稳压电源 0～30V 1 2 可调直流恒流源 0～500mA 1 3 直流数字电压表 0～200V 1 4 直流数字毫安表 0～200mA 1 5 万用表 1 自备 6 可调电阻箱 0～99999.9Ω 1 DGJ-05 7 电位器 1K/2W 1 DGJ-05 8 戴维南定理实验电路板 1 DGJ-03 四、实验内容 被测有源二端网络如图 2-4(a)。 (a) 图 2-4 (b) 被 测 有 源 网 络 R 稳 压 电 源 V U 0 US
1.用开路电压、短路电流法测定戴维南等效 Uoc Isc Ro=Uoc/Isc 电路的Uoc、R,和诺顿等效电路的lsc、Ro。按 图2-4(a)接入稳压电源Us=12V和恒流源Is=10mA, () (mA) (2) 不接入RL。测出Uoc和Isc,并计算出Ro。(测Uoc 时，不接入mA表。) 2.负载实验 按图2-4a)接入R。改变R阻值，测量有源二端网络的外特性曲线。 RL(Q) 51 200 1K 6.2K 10K U(v) I (mA) 3.验证戴维南定理：从电阻箱上取得按步骤“1”所得的等效电阻R0之值，然后令其 与直流稳压电源（调到步骤“1”时所测得的开路电压U0c之值）相串联，如图2-4(b)所示， 仿照步骤“2”测其外特性，对戴氏定理进行验证。 R(2) 51 200 1K 6.2K 10K U (v) I (mA) 4. 验证诺顿定理：从电阻箱上取得按步骤“1”所得的等效电阻R之值，然后令其与 直流恒流源（调到步骤“1”时所测得的短路电流【s℃之值）相并联，如图2-5所示，仿照步 骤“2”测其外特性，对诺顿定理进行验证。 mA 图2-5 RL(Q) 51 200 1K 6.2K 10K U(v) I(mA) 五、实验注意事项 1.测量时应注意电流表量程的更换。 2.改接线路时，要关掉电源。 六、实验报告 1.根据步骤2、3、4，分别绘出曲线，验证戴维南定理和诺顿定理的正确性，并分析 产生误差的原因。 2.归纳、总结实验结果。 3.心得体会及其他
6 1. 用开路电压、短路电流法测定戴维南等效 电路的 Uoc、R0和诺顿等效电路的 ISC、R0。按 图 2-4(a)接入稳压电源 Us=12V 和恒流源 Is=10mA， 不接入 RL。测出 UOc 和 Isc,并计算出 R0。（测 UOC 时，不接入 mA 表。） 2. 负载实验 按图 2-4(a)接入 RL。改变 RL阻值，测量有源二端网络的外特性曲线。 RL（Ω） 51 200 1K 6.2K 10K U（v） I（mA） 3. 验证戴维南定理：从电阻箱上取得按步骤“1”所得的等效电阻 R0 之值， 然后令其 与直流稳压电源（调到步骤“1”时所测得的开路电压 Uoc 之值）相串联，如图 2-4(b)所示， 仿照步骤“2”测其外特性，对戴氏定理进行验证。 RL（Ω） 51 200 1K 6.2K 10K U（v） I（mA） 4. 验证诺顿定理：从电阻箱上取得按步骤“1”所得的等效电阻 R0之值， 然后令其与 直流恒流源（调到步骤“1”时所测得的短路电流 ISC 之值）相并联，如图 2-5 所示，仿照步 骤“2”测其外特性，对诺顿定理进行验证。 图 2-5 RL（Ω） 51 200 1K 6.2K 10K U（v） I（mA） 五、实验注意事项 1. 测量时应注意电流表量程的更换。 2. 改接线路时，要关掉电源。 六、实验报告 1. 根据步骤 2、3、4，分别绘出曲线，验证戴维南定理和诺顿定理的正确性， 并分析 产生误差的原因。 2. 归纳、总结实验结果。 3. 心得体会及其他。 Uoc (v) Isc (mA) R0=Uoc/Isc (Ω) ＋ － IS ＋ m A － R V ＋ － R0 L
实验三 电路元件伏安特性的测绘 一、实验目的 1.学会识别常用电路元件的方法。 2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测绘。 3.掌握实验台上直流电工仪表和设备的使用方法。 二、原理说明 任何一个二端元件的特性可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数 关系I=U)来表示，即用I-U平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该元件的伏安特性 曲线。 (mA) 1.线性电阻器的伏安特性曲线是一条 通过坐标原点的直线，如图3-1中a所示， 该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。 2.一般的白炽灯在工作时灯丝处于 高温状态，其灯丝电阻随着温度的升高 -30-20-100 051 U(V) 而增大，通过白炽灯的电流越大，其温度 越高，阻值也越大，一般灯泡的“冷电阻” 与“热电阻”的阻值可相差几倍至十几倍， 所以它的伏安特性如图3-1中b曲线所示。 3.一般的半导体二极管是一个非线性 电阻元件，其伏安特性如图3-1中c所示。 图3-1 正向压降很小（一般的锗管约为0.2~0.3V, 硅管约为0.5~0.7V),正向电流随正向压降的升高而急骤上升，而反向电压从零一直增加到 十多至几十伏时，其反向电流增加很小，粗略地可视为零。可见，二极管具有单向导电性， 但反向电压加得过高，超过管子的极限值，则会导致管子击穿损坏。 4.稳压二极管是一种特殊的半导体二极管，其正向特性与普通二极管类似，但其反向 特性较特别，如图3-1中d所示。在反向电压开始增加时，其反向电流几乎为零，但当电压 增加到某一数值时（称为管子的稳压值，有各种不同稳压值的稳压管）电流将突然增加，以 后它的端电压将基本维持恒定，当外加的反向电压继续升高时其端电压仅有少量增加。 注意：流过二极管或稳压二极管的电流不能超过管子的极限值，否则管子会被烧坏
7 实验三 电路元件伏安特性的测绘 一、实验目的 1. 学会识别常用电路元件的方法。 2. 掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测绘。 3. 掌握实验台上直流电工仪表和设备的使用方法。 二、原理说明 任何一个二端元件的特性可用该元件上的端电压 U 与通过该元件的电流 I 之间的函数 关系 I＝f(U)来表示，即用 I-U 平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该元件的伏安特性 曲线。 1. 线性电阻器的伏安特性曲线是一条 通过坐标原点的直线，如图 3-1 中 a 所示， 该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。 2. 一般的白炽灯在工作时灯丝处于 高温状态， 其灯丝电阻随着温度的升高 而增大，通过白炽灯的电流越大，其温度 越高，阻值也越大，一般灯泡的“冷电阻” 与“热电阻”的阻值可相差几倍至十几倍， 所以它的伏安特性如图 3-1 中 b 曲线所示。 3. 一般的半导体二极管是一个非线性 电阻元件，其伏安特性如图 3-1 中 c 所示。 图 3-1 正向压降很小（一般的锗管约为 0.2～0.3V， 硅管约为 0.5～0.7V），正向电流随正向压降的升高而急骤上升，而反向电压从零一直增加到 十多至几十伏时，其反向电流增加很小，粗略地可视为零。可见，二极管具有单向导电性， 但反向电压加得过高，超过管子的极限值，则会导致管子击穿损坏。 4. 稳压二极管是一种特殊的半导体二极管，其正向特性与普通二极管类似，但其反向 特性较特别，如图 3-1 中 d 所示。在反向电压开始增加时，其反向电流几乎为零，但当电压 增加到某一数值时（称为管子的稳压值，有各种不同稳压值的稳压管）电流将突然增加，以 后它的端电压将基本维持恒定，当外加的反向电压继续升高时其端电压仅有少量增加。 注意：流过二极管或稳压二极管的电流不能超过管子的极限值，否则管子会被烧坏。 0 -30 -20 -10 0.5 1 I C Db Db dd C U(V) ( )
三、 实验设备 序号 名 称 型号与规格 数量 备注 1 可调直流稳压电源 0-30V 1 2 万用表 FM-47或其他 1 自备 3 直流数字毫安表 0-200mA 1 直流数字电压表 0-200V 1 5 二极管 N4007 1 DGJ-05 6 稳压管 2CW51 DGJ-05 白炽灯 12V,0.1A 1 DGJ-05 线性电阻器 2002,1K2/8W 1 DGJ-05 四、实验内容 1.测定线性电阻器的伏安特性 按图3-2接线，调节稳压电源的输出电压U,从0伏开始缓慢地增加，一直到10V,记 下相应的电压表和电流表的读数UR、I。 mA 2002 Q R D 1K IN4007 图3-2 图3-3 UR (V) 0 2 4 6 8 10 I (mA) 2.测定非线性白炽灯泡的伏安特性 将图3-2中的R换成一只12V,0.1A的灯泡，重复步骤1。UL为灯泡的端电压。 UL (V) 0.1 0.5 1 2 3 I (mA) 3.测定半导体二极管的伏安特性 按图3-3接线，R为限流电阻器。测二极管的正向特性时，其正向电流不得超过35A, 二极管D的正向施压UD4可在0~0.75V之间取值。在0.5~0.75V之间应多取几个测量点。 测反向特性时，只需将图3-3中的二极管D反接，且其反向施压UD-可达30V。 正向特性实验数据 Up:(V) 0.10 0.30 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 I (mA)
8 三、 实验设备 序号 名 称 型号与规格 数量 备注 1 可调直流稳压电源 0~30V 1 2 万 用 表 FM-47 或其他 1 自备 3 直流数字毫安表 0~200mA 1 4 直流数字电压表 0~200V 1 5 二 极 管 IN4007 1 DGJ-05 6 稳 压 管 2CW51 1 DGJ-05 7 白 炽 灯 12V，0.1A 1 DGJ-05 8 线性电阻器 200Ω，1KΩ/8W 1 DGJ-05 四、实验内容 1. 测定线性电阻器的伏安特性 按图 3-2 接线，调节稳压电源的输出电压 U，从 0 伏开始缓慢地增加，一直到 10V，记 下相应的电压表和电流表的读数 UR、I。 图 3-2 图 3-3 UR（V） 0 2 4 6 8 10 I（mA） 2. 测定非线性白炽灯泡的伏安特性 将图 3-2 中的 R 换成一只 12V，0.1A 的灯泡，重复步骤 1。UL为灯泡的端电压。 UL（V） 0.1 0.5 1 2 3 4 5 I（mA） 3. 测定半导体二极管的伏安特性 按图 3-3 接线，R 为限流电阻器。测二极管的正向特性时，其正向电流不得超过 35mA， 二极管 D 的正向施压 UD+可在 0～0.75V 之间取值。在 0.5～0.75V 之间应多取几个测量点。 测反向特性时，只需将图 3-3 中的二极管 D 反接，且其反向施压 UD－可达 30V。 正向特性实验数据 UD+ (V) 0.10 0.30 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 I（mA） ＋ － U m A ＋ － R 2 00Ω V ＋ － D I N4 00 7 ＋ － U m A ＋ － R 1 K V ＋ －
反向特性实验数据 Up-(V) 0 -5 -10 -15 -20 25 -30 I (mA) 4.测定稳压二极管的伏安特性 (1)正向特性实验：将图3-3中的二极管换成稳压二极管2CW51,重复实验内容3中 的正向测量。U2+为2CW51的正向施压。 Uz(V) 0.10 0.30 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 I (mA) (2)反向特性实验：将图3-3中的R换成1KΩ，2CW51反接，测量2CW51的反向特 性。稳压电源的输出电压Uo从0~20V,测量2CW51二端的电压Uz-及电流I,由U2-可看 出其稳压特性。 Uo(V) 023 468101214161820 Uz-(V) I (mA) 五、实验注意事项 1.测二极管正向特性时，稳压电源输出应由小至大逐渐增加，应时刻注意电流表读数 不得超过35mA。 2.进行不同实验时，应先估算电压和电流值，合理选择仪表的量程， 勿使仪表超量程，仪表的极性亦不可接错。 六、实验报告 1.根据各实验数据，分别在方格纸上绘制出光滑的伏安特性曲线。（其中二极管和稳 压管的正、反向特性均要求画在同一张图中，正、反向电压可取为不同的比例尺) 2.根据实验结果，总结、归纳被测各元件的特性。 3.心得体会及其他
9 反向特性实验数据 UD－(V) 0 -5 -10 -15 -20 -25 -30 I（mA） 4. 测定稳压二极管的伏安特性 （1）正向特性实验：将图 3-3 中的二极管换成稳压二极管 2CW51，重复实验内容 3 中 的正向测量。UZ+为 2CW51 的正向施压。 UZ (V) 0.10 0.30 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 I（mA） （2）反向特性实验：将图 3-3 中的 R 换成 1KΩ，2CW51 反接，测量 2CW51 的反向特 性。稳压电源的输出电压 UO从 0～20V，测量 2CW51 二端的电压 UZ－及电流 I，由 UZ－可看 出其稳压特性。 UO(V) 0 2 3 4 6 8 10 12 14 16 18 20 UZ－（V） I（mA） 五、实验注意事项 1. 测二极管正向特性时，稳压电源输出应由小至大逐渐增加， 应时刻注意电流表读数 不得超过 35mA。 2. 进 行 不 同 实 验 时 ， 应 先 估 算 电 压 和 电 流 值 ， 合 理 选 择 仪 表 的 量 程 ， 勿使仪表超量程，仪表的极性亦不可接错。 六、实验报告 1. 根据各实验数据， 分别在方格纸上绘制出光滑的伏安特性曲线。（其中二极管和稳 压管的正、反向特性均要求画在同一张图中，正、反向电压可取为不同的比例尺） 2. 根据实验结果，总结、归纳被测各元件的特性。 3. 心得体会及其他