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        等效法測(cè)二極管伏安特性電路的改進(jìn)

        2010-08-27 08:18:58王林茂甘文勝
        關(guān)鍵詞:測(cè)量實(shí)驗(yàn)

        王林茂,甘文勝,林 紅

        (海南師范大學(xué) 物理與電子工程學(xué)院,海南 ???571158)

        等效法測(cè)二極管伏安特性電路的改進(jìn)

        王林茂,甘文勝,林 紅

        (海南師范大學(xué) 物理與電子工程學(xué)院,海南 ???571158)

        在分析了等效法測(cè)量二極管伏安特性電路存在的不足的基礎(chǔ)上,提出電路的改進(jìn)方法,并實(shí)測(cè)了2AP9二極管的伏安特性曲線.

        等效法;二極管;伏安特性

        測(cè)量二極管伏安特性的方法有通過電流表和電壓表直接測(cè)量法、橋式電路法[1]等.直接測(cè)量法由于電壓表電阻不是很大、電流表內(nèi)阻不是很小,對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生一定影響.電橋法雖然避免了電流表和電壓表內(nèi)阻的影響,但電橋很難調(diào)平衡[2],有文獻(xiàn)[2]提出用等效法測(cè)量二極管的伏安特性,實(shí)驗(yàn)思想新穎、巧妙.

        等效法測(cè)二極管伏安特性的電路見圖1,測(cè)量時(shí),保持R的分壓點(diǎn)P的位置不變,若K2不論撥向“1”還是“2”UD的值都不變時(shí),則有ID=IA.

        1 存在的問題

        在圖1電路中,由于穩(wěn)壓電源的輸出電阻非常小,而負(fù)載(二極管或R0)的電阻很高,尤其在截止?fàn)顟B(tài),高達(dá)幾千歐甚至幾十千歐,由戴維寧定理可知[4],圖1中虛線方框等效電源的外特性曲線接近理想電壓源形式,如圖2所示.由此可以看出,對(duì)于某一UD值,存在著IA值測(cè)量精確度低的不足.

        2 電路改進(jìn)

        在原電路中串聯(lián)電阻箱R1,如圖3所示.R1有三個(gè)作用:1)提高電路等效電源(虛線線方框)的輸出電阻,只要R1調(diào)節(jié)適當(dāng),可使等效電源外特性曲線變成如圖4所示形狀,兼顧了UD和IA的測(cè)量精確度;2)微調(diào)R1可以精細(xì)調(diào)節(jié)輸出電壓UD;3)測(cè)量二極管反向特性時(shí),當(dāng)二極管進(jìn)入反向擊穿狀態(tài)時(shí),R1具有限流作用,保護(hù)了二極管.

        3 測(cè)量方法

        1)調(diào)節(jié)空載電壓約等于測(cè)試電壓UD的2倍,按表1調(diào)節(jié)R1的取值;2)將K2撥向“1”,微調(diào)R1使輸出電壓UD精確等于測(cè)試電壓;3)將K2撥向“2”,保持P點(diǎn)和R1值不變,調(diào)節(jié)R0使UD等于原值,讀取IA,則ID=IA.

        4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)果

        選用與文獻(xiàn)[3]相同的儀表測(cè)量2AP9的正向特性,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2.

        根據(jù)表2數(shù)據(jù),利用Origin繪制的二極管特性曲線如圖5所示,結(jié)果比較理想.

        5 結(jié)語(yǔ)

        通過改進(jìn)電路,不僅使電壓和電流的測(cè)量更靈敏、更準(zhǔn)確,而且測(cè)量點(diǎn)可從很小的電壓開始,更精細(xì)的描繪了二極管的伏安特性.

        表1 測(cè)量鍺二極管時(shí)R1的參考取值Tab.1 The normal reference values of R1for measuring the GermaniuMdiode circuit

        表2 改進(jìn)電路測(cè)量2AP9伏安特性的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)Tab.2 Experimental data of volt-aMpere characteristic(2AP9)of iMproved circuit

        [1]楊述武.普通物理實(shí)驗(yàn)(二、電磁學(xué)部分)[M].3 版.北京:高等教育出版社,2000:56-58.

        [2]唐恒陽(yáng).改進(jìn)的測(cè)二極管伏安特性的電路[J].大學(xué)物理,2000,19(8):31-32.

        [3]桂維玲,陶肖韻.用等效法測(cè)二極管的伏安特性[J].物理實(shí)驗(yàn),2000,20(11):39-40.

        [4]秦曾煌.電工學(xué)[M].6版.北京:高等教育出版社,2003:13-14;53-54;36-37.

        責(zé)任編輯:黃 瀾

        An IMproved Method Based on Equivalent Circuit for Measuring the Volt-aMpere Characteristics of the Diode Circuit

        WANG Linmao,GAN Wensheng,LIN Hong
        (College of Physics and Electronics Engineering,Hainan Normal University,Haikou 571158,China)

        The equivalent circuit method for measuring the diode volt-ampere characteristics circuit deficiency was analyzed,and the improved method was proposed to measure the volt-ampere characteristics curve of the 2AP9 diodes,which acquired satisfactory results.

        equivalent circuit;diodes;volt-ampere characteristic

        O 4-33

        A

        1674-4942(2010)03-0276-02

        2010-06-03

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