非線性元件的特性研究

1、改為實驗名稱班級：環(huán)境0901班姓名：楊健雄學(xué)號：0503090531日期：2011年01月06日實驗?zāi)康摹?測量二級管的伏安特性曲線。2了解二級管的單向?qū)щ娞匦浴?正確選擇測量電路以減少伏安法中的系統(tǒng)誤差?！緦嶒瀮x器】直流電流表、電壓表、滑線變阻器、電阻箱、晶體二極管和直流電源等?！緦嶒炘怼咳鐖D321（a）所示，PN結(jié)具有單向?qū)虻奶匦?，常用圖321（b）所示的符合表示。根據(jù)制作二極管時所用半導(dǎo)體材料的不同，又分為鍺二極管、硅二極管等。二極管的典型伏安特性曲線如圖322（a）所示，同圖（b）和（c）分別是它的正、反向測試電路。當二極管兩端的電壓U為零時，電流I也應(yīng)為零，所以特性曲線從坐標原

2、點開始。圖321 圖322由特性曲線看出，當二極管為正向接法時，隨著電壓U的逐漸增加，電流I也增加。但在開始一段，由于外加電壓很低，這時PN結(jié)的內(nèi)電場對載流子的運動仍起阻擋作用，基本上沒有電流流過PN結(jié)，這一段稱為死區(qū)。硅管的死區(qū)電壓約為00.5V（圖中OB）之間，鍺管的死區(qū)電壓約為00.2V（圖中OA）之間。當外加電壓U超過死區(qū)電壓以后，電流隨電壓的上升就增加得很快。但要注意，電流不要超過其最大允許值，否則將因過熱而損壞管子。并且，在一定的工作電流下，管子的壓降通常越小越好。正向電流和正向壓降是二極管正向特性的兩個主要參數(shù)。當二極管反向接法時，在反向電壓不太高的情況下，只有由少數(shù)載流子形成的

3、反向電流，反向是電流的數(shù)值僅僅同少數(shù)載流子的多少有關(guān)，而與反向電壓的大小幾乎無關(guān)（室溫下硅管小于幾微字，鍺管因熱激發(fā)比硅管容易得多，少數(shù)載流子較多，一般為幾十微安）。反向電流是衡量二極管反向特性的一個重要參數(shù)，反向電流大，管子性能差。當反向電壓增加到一定數(shù)值時，外電場將半導(dǎo)體內(nèi)被束縛的電子強行拉出來，造成反向電流突然劇增，這種現(xiàn)象稱為反向擊穿。一般手冊中均給出最大反向擊穿電壓，注意使用時不要超過這個數(shù)值。從二極管的伏安特性可以看出：1二極管是一種非線性元件，它的正向特性和反向特性都是非線性的。2二極管具有單向?qū)щ娦阅?，即PN結(jié)正向?qū)〞r電阻很少，反向截止時電阻很大。3正向?qū)〞r，管子的正向壓降很少，一般情況下，硅管約為0.7V，鍺管約為0.3V左右。4硅二極管與鍺二極管的主要區(qū)別在于：鍺管的正向電流比硅管上升得快，正向壓降較小。但鍺管的反向電流比硅管的反向電流大得多，所以鍺管受溫度的影響比較明顯?！緦嶒瀮?nèi)容】1利用“伏安法測電阻”判斷二極管的正負極。2設(shè)計測量電路：（1）為了減少測量時的系統(tǒng)誤差，必須根據(jù)二極管的正向電阻很小、反向電阻很大這一特點，選擇合適的測量電路。（2）由于二極管的正向電壓很小，因此必須考慮電壓的微調(diào)。3測量二極管的正反向特性曲線并作圖。【注意事項】1測量二極管正向伏安特性時，毫安表讀數(shù)不得超過二極管允許通過的最大正向電流值。2測