实验二极管伏安特性曲线的测定

电路中有各种电学元件，如碳膜电阻、线绕电阻、晶体二极管、光敏和热敏元件等。人们常需要了解它们的伏安特性，以便正确的选用它们。通常以电压为横坐标，电流为纵坐标作出元件的电压―电流关系曲线，叫做该元件的伏安特性曲线。如果元件的伏安特性曲线是一条直线，说明通过元件的电流与元件两端的电压成正比，则称该元件为线性元件（如碳膜电阻）；如果元件的伏安特性曲线不是直线，则称其为非线性元件（如晶体二极管、三极管）。

实验目的

（1）了解分压器电路的调节特性；

（2）掌握测量伏安特性的基本方法；

（3）了解二极管的正向伏安特性。

实验原理

晶体二极管是常见的非线性元件，其伏安特性曲线如图1所示。

图1二极管正反向伏安特性曲线

当对晶体二极管加上正向偏置电压，则有正向电流流过二极管，且随正向偏置电压的增大而增大。开始电流随电压变化较慢，而当正向偏压增到接近二极管的导通电压（锗二极管为0.2左右，硅二极管为0.7左右时），电流明显变化。在导通后，电压变化少许，电流就会急剧变化。

当加反向偏置电压时，二极管处于截止状态，但不是完全没有电流，而是有很小的反

向电流。该反向电流随反向偏置电压增加得很慢，但当反向偏置电压增至该二极管的击穿电

压时，电流剧增，二极管PN结被反向击穿。

二极管一般工作在正向导通或反向截止状态。当正向导通时，注意不要超过其规定的额定电流；当反向截止时，更要注意加在该管的反向偏置电压应小于其反向击穿电压。但是，稳压二极管却利用二极管的反向击穿特性而恰恰工作于反向击穿状态。本实验用伏安法测定二极管的伏安特性，测量电路如图2、图3所示。

测定二极管的电压与电流时，电压表与电流表有两种不同的接法。如图2中所示的电压表接法叫做电流表外接；如图3中所示的电压表接法叫做电流表内接。电流表外接时，其读数为流过二极管的电流ID与流过电压表电流IV之和，即测得的电流偏大；电流表内接时，电压表读数为二极管电压VD与电流表电压VA之和，即测得的电压偏大。因此，这两种接法都有测量误差。这种由于电表接入电路而引起的测量误差叫做接入误差。接入误差是系统误差，只要知道电压表的内阻RV或电流表的内阻RA，就可以把接法造成的测量误差算出来，然后选用测量误差较小的那种接法。电流表外接，造成的电流测量误差为：

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