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实验报告
姓名：汤博 班级：F0703028 学号： 实验成绩：
同组姓名： 无 实验日期：2008-3-4 指导老师：助教19 批阅日期：
非线性元件伏安特性的测量
【实验目的】
1．学习测量非线性元件的伏安特性,针对所给各种非线性元件的特点，选择一定的实验方法，援用
配套的实验仪器，测绘出它们的伏安特性曲线。 2.学习从实验曲线获取有关信息的方法。 【实验原理】 1、非线性元件的阻值用微分电阻表示，定义为R=dU/dI。 2、如下图所示，为一般二极管伏安特性曲线 3、测量检波和整流二极管，稳压二极管，发光二极管的伏安特性曲线，电路示意图如下 (1)检波和整流二极管 检波二极管和整流二极管都具有单向导电作用，他们的差别在于允许通过电流的大小和使用频率范围的高低。 (2)稳压二极管 稳压二极管的特点是反向击穿具有可逆性，反向击穿后，稳压二极管两端的电压保持恒定，这个电压叫稳压二极管的工作电压。 (3)发光二极管 发光二极管当两端的电压小于开启电压时不会发光，也没有电流流过。电压一旦超过开启电压，电流急剧上升，二极管发光，电流与电压呈线性关系，直线与电压坐标的交点可以认为是开启电压． 使用公式计算光的波长。 【实验数据记录、实验结果计算】 1、检波二极管 正向： 表一测量检波二极管的正向伏安特性数据 编号 U(V) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.0162 0.0713 0.0896 0.101 0.138 0.162 0.208 0.228 I(mA) 3.3E-3 4.16E-3 7.77E-3 0.0189 0.035 0.0647 0.1589 0.218 编号 11 12 13 14 15 16 17 18 U(V) 0.328 0.359 0.392 0.489 0.524 0.566 0.602 0.715 I(mA) 0.604 0.834 1.04 1.803 1.987 2.33 2.63 3.67 0.25 0.277 0.298 0.41 19 20 0.772 0.877 4.23 5.3 根据图像去掉了几个数据点得到图像如下: 图1检波二极管正向伏安特性曲线及线形拟合直线
Parameter Value Error
------------------------------------------------------------ A -3.1079 0.12413 B 9.5412 0.17351
------------------------------------------------------------
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R SD N P
------------------------------------------------------------ 0.9995 0.04393 5 <0.0001
------------------------------------------------------------ 最后测得：
检波二极管的开启电压U=逆向：
表二测量检波二极管的逆向伏安特性数据 编号 U(V) I(A) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0.326(V)
0.989 2.94 4.88 6.86 8.91 10.91 12.66 14.7 15.79 16.66 17.96 1.08 2.04 3.15 4.96 6.17 9.03 11.23 13.18 16.27 17.25 19.61 根据数据得到图像如下: 图2检波二极管逆向伏安特性曲线 由于检波二极管的逆向伏安特性曲线数据范围与正向相差较大，如果将正向与逆向放在一个图像中，便不能将正向的变化显示出来，因此使用了两个图像来表现检波二极管伏安特性曲线的图像特点。 实验结论： 观察图像，检波二极管的逆向电流极小，几乎可以视为0. 精心整理
2、稳压二极管
表三测量稳压二极管的伏安特性数据 编号 U(V) I(mA) 编号 U(V) I(mA) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3.82 3.98 0.49 0.75 11 12 5.16 5.16 12.26 13.33 4.02 4.12 4.19 4.34 4.5 4.65 0.84 1.10 1.32 2.02 3.61 5.25 13 14 15 16 17 18 5.17 5.17 5.18 5.18 5.19 5.19 14.1 15.12 17.19 17.89 18.62 19.25 4.73 4.82 7.00 9.93 19 20 5.19 5.19 19.5 19.94 根据图像去掉了几个数据点得到图像如下: 图3稳压二极管伏安特性曲线及线形拟合直线
Parameter Value Error
------------------------------------------------------------ A 1131.755 111.64481 B 221.7 21.57383 ------------------------------------------------------------ R SD N P ------------------------------------------------------------ 0.99066 0.48241 4 0.00934 ------------------------------------------------------------ 最后测得：
稳压二极管的工作电压U=-5.10(V) 精心整理
3、发光二极管
表三发光二极管的伏安特性数据（红光） 编号 U(V) I(mA) 编号 U(V) I(mA) 编号 U(V) I(mA) 编号 U(V) I(mA) 编号 U(V) I(mA) 编号 U(V) I(mA) 编号 U(V) I(mA) 编号 U(V) I(mA) 编号 U(V) I(mA) 编号 U(V) I(mA) 1 2 3 4 5 6 7 8 1.792 1.843 1.862 1.881 1.906 2.04 4.08 5.44 6.56 8.03 9 10 11 12 13 1.958 1.965 1.972 1.974 1.98 15.00 16.74 17.39 18.01 19.35 1 2 3 4 5 1.925 10.17 14 1.981 19.68 6 1.937 1.952 11.92 13.9 15 1.983 19.92 7 8 表四发光二极管的伏安特性数据（黄光） 1.864 1.905 1.943 1.961 1.996 2.01 2.05 1.06 1.93 2.95 3.55 4.69 5.36 6.77 9 10 11 12 13 14 15 2.1 2.16 2.19 2.25 2.27 2.31 2.33 10.13 11.98 13.48 15.58 16.81 18.37 19.41 2.07 8.26 8 表五发光二极管的伏安特性数据（绿光） 1 2 3 4 5 6 7 2.32 2.42 2.49 2.55 2.61 2.62 2.66 2.68 1.51 3.41 5.21 6.81 8.57 9.75 10.97 11.94 9 10 11 12 13 14 15 2.72 2.75 2.78 2.81 2.82 2.83 2.84 13.51 14.84 16.35 17.88 18.72 19.38 19.8 表六发光二极管的伏安特性数据（蓝光） 1 2 3 4 5 6 7 8 2.66 2.76 2.82 2.87 2.93 2.97 3.00 3.03 1.73 3.4 4.58 6.11 7.86 9.46 10.73 11.62 9 10 11 12 13 14 15 3.04 3.07 3.1 3.12 3.14 3.16 3.18 12.17 13.47 14.96 16.12 17.49 18.47 19.83 表七发光二极管的伏安特性数据（紫光） 1 2 3 4 5 6 7 8 3.06 1.51 9 3.28 12.74 3.12 3.16 3.19 3.21 3.23 3.25 3.27 2.89 4.2 5.55 6.98 8.18 9.95 11.65 10 11 12 13 14 15 3.29 3.3 3.31 3.32 3.32 3.32 14.1 15.41 17.03 18.93 19.46 19.96 精心整理
根据上述表格数据得到图像如下：
图4发光二极管伏安特性曲线及线形拟合直线
图像分析： 红光：
Parameter Value Error
------------------------------------------------------------ A -378.24131 15.27252 B 200.78036 7.73957
------------------------------------------------------------ R SD N P
------------------------------------------------------------ 0.99631 0.17365 7 <0.0001 ------------------------------------------------------------ 最后经过计算得到：
=1.834(V) =6.77E-7(m) 黄光：
Parameter Value Error ------------------------------------------------------------ A -125.23 24.04151 B 62 10.3923 ------------------------------------------------------------ R SD N P ------------------------------------------------------------ 0.98624 0.30594 3 0.10573 ------------------------------------------------------------ 最后经过计算得到：
=2.02(V) =6.15E-7(m) 绿光：
Parameter Value Error ------------------------------------------------------------ A -148.30245 8.69183 B 59.20755 3.08651
------------------------------------------------------------ R SD N P
------------------------------------------------------------ 0.99595 0.14211 5 3.09392E-4 ------------------------------------------------------------ 最后经过计算得到： 蓝光：
=2.50(V) =4.97E-7(m)
非线性元件伏安特性的测量实验分析报告
