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）

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

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.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