专业:机械电子工程姓名： 学号：日期： 桌号： 课程名称： 指导老师： 成绩：实验名称:电路元件特性曲线的伏安测量法和示波器观测法 实验类型:同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填） 三、主要仪器设备（必填） 五、实验数据记录和处理 七、讨论、心得二、实验内容和原理（必填） 四、操作方法和实验步骤 六、实验结果与分析（必填）一、 实验目的和要求1、 熟悉电路元件的特性曲线2、 学习非线性电阻元件的特性曲线的伏安测量法3、 掌握伏安测量法中测量样点的选择和绘制曲线的方法4、 学习非线性电阻元件特性曲线的示波器观测方法5、 设计实验方案，用示波器观测电容的特性曲线二、 实验内容和原理1、 在电路原理中，元件特性曲线是指特定平面上的定义的一条线，其函数关系式称为 元件的伏安特性曲线电阻元件的伏安特性曲线是在U-I平面上的一条曲线，当曲 线为直线时，对应的元件是线性元件，斜率为电阻值线性电阻的伏安特性曲线符 合欧姆定律，在U-I平面内是过原点的直线，与电压、电流无关；非线性元件在U- I 内是一条曲线2、 普通警惕二极管的特点是正反向电阻差别很大，正向压降很小，正向电流随着正向 压降的上升而急骤上升，而反向电压从零一直增加到十几伏到几十伏时，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，如果反响电压加的 过高，超过管子的极限值，会导致管子击穿损坏3、 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 特性则与普通二极管不同在反向电压开始增加时，其反向电流几乎为零，但当反 向电压增加到一定数值时（称为管子的稳压值）电流将突然增加，以后它的端电压 将维持恒定，不再随外加的反向电压升高而增大这两种二极管的特性属于单调型， 电压与电流之间为单调函数二极管的特性参数有开启电压uth、导通电压uon,反 向电流Ir、反向击穿电压UBr以及最大整流电流IF三、 主要仪器设备1、 数字万用表；2、 电工综合实验台；3、 DG07 多功能网络实验组件；4、 信号源；5、 示波器四、操作方法和实验步骤1、元件的伏安特性曲线可以用电压表、电流表测定，称为逐点伏安测量法伏安法原 理简单，测量方便，但由于一起内阻会影响测量的结果，因此必须注意仪表的合理 接法采用伏安法测量二极管特性时，限流电阻以及之流稳压源的变化范围与特性 曲线的测量范围是有关系的，要根据实验室设备的具体要求来确定在综合考虑测 量效率和获得良好曲线效果的前提下，测量点的选择十分关键，由于二极管的特性 曲线在不同的电压区间具有不同的形状，因此测量时要合理采用调电压或调电阻的 方法来有效控制测量样点。
2、在示波器观测法中，Us(t是正弦波信号发生器提供的输出电压,R是被测电阻元件，r 是电流取样电阻将示波器置于 XY 工作模式，电阻电压接入示波器 Y 轴输入端，取样电阻电压接入X轴输入端，适当调节Y轴和X轴的幅值，荧光屏上就会 显示出R的伏安特性曲线五、实验数据记录与处理1、 伏安逐点测量法序号普通二 极管电压/V普通二极 管电流 /A稳压 二极管电 压/V稳压 二极管电 流/A10.0130.045.0330.420.2780.044.9817.8930.3750.054.9513.8340.4280.084.898.8450.4670.164.815.360.5030.314.713.2170.5180.414.451.1680.530.524.260.6390.550.764.080.38100.5681.063.750.16110.5781.283.660.13120.5881.543.440.08130.5981.872.910.05140.6022.011.50.04150.6132.470.480.04160.622.880.5340.05170.6333.590.5560.06180.6383.980.610.21190.6454.510.6330.47200.654.960.6510.86210.6535.270.6671.55220.6585.760.6782.27230.6873.04240.6953.95250.6994.56260.7085.16270.7187.95280.7259.73290.73512.54300.74716.47310.75619.83普通二极管电压EZUin■p□—J4 -3 -! -k (] 12■C一 20 QI-an-40—0稳压二极管电压2六、实验结果及分析1、 （1）、对普通二极管的特性进行分析：施加正向电压时，在0〜0.400V之间几乎没有电流， 之后随着二极管导通，电压升高，电流增大。
在电压超过0.600V之后，电流急剧增大由 于施加反向电压可能造成二极管击穿，所以没有采集反向电压电流数据2）、对稳压二极管的特性进行分析：施加正向电压的结果与普通二极管类似，只是导通电 压，也就是电流急剧增大的时候，是在电压超过 0.700V 之后，但是最大电压并没有超过 0.800V施加反向电压时，当电压很小时基本没有电流，当电压达到-4.7V以上时，电流急 剧增大但是当电压接近-5.1V时，电压不再增大，也就是实现了稳压观察电阻箱上的二 极管标志，为“5.1V/5.4W”，说明实验数据符合理论情况2、 用示波器观察二极管的伏安特性曲线时，信号源提供电源，示波器CH1是显示总电压， CH2是显示电阻电压，在Y-T模式下两者都为正弦波，当消去时间T之后，切换到X-Y模 式，一开始二极管未导通，则电阻无穷大，即电阻所占的电压为零，符合曲线一开始的水平 线情况当二极管导通后，随着总电压升高，电阻与二极管成比例分得电压，于是出现了一 条斜线实验结果符合理论分析七、讨论、心得1、在使用逐点测量法时，需要预先对被测的元件进行预处理，确认是否正常工作其次， 确定大致的工作范围，选择测量取样的样本数据间隔。
推荐的范围是在正向：（0〜0.5V）3点;（0.5〜0.65V）5点；（0.66〜0.8V）8点；反向：5点测定稳压二极管的伏安特性曲线反向：（0〜 4.7V）8 点； （4.7〜5.5V）12 点当然，数据越多，测量结果越精确2、对于不同的测量仪表，先确认其测量精度不同的测量精度会有对应的误差，这些应该 予以消除这一步往往在设计实验电路的时候就需要考虑到，以及对应的参数在供电端， 既要控制输出电压，也需要将电路调整加入一个限流电阻R,防止电流表在二级管击穿时被 烧坏3. 使用示波器和函数发生器时，最大的问题是不能快速的找到需要的功能，我们需要熟悉 示波器的操作同时，对于得到的波形图像往往需要进行适当的调整，才能够满足分析的需 要对于使用的双通道示波器，主要部件都已经数字化，在接线上需要唯一注意的是接地极 是否已经连接（示波器内部已经连接） 4. 函数发生器的输出电压不应该过低，如果过低就会无法实现稳压管的半波整流和反向稳 压，实际上应该大于 5V。