二极管伏安特性曲线测试技术探讨

时间:2022-10-02 01:18:31

二极管伏安特性曲线测试技术探讨

摘 要

文中针对二极管伏安特性曲线的测试探讨了以下技术内容:伏安法测试技术、补偿法测试技术、等效法测试技术和示波器法测试技术,这一研究对于二极管稳定性探讨具有一定的参考价值。

【关键词】二极管 伏安特性 曲线测试 示波器法

二极管作为电路中的基本元件,其开启电压是一个重要参数,可通过测试二极管伏安特性曲线可以得到开启电压。通常二极管伏安特性曲线的测试技术有伏安法、补偿法、等效法等。本文基于这一背景,对二极管伏安特性曲线测试技术进行了探讨,这一研究对于二极管稳定性探讨具有一定的参考价值。

1 二极管伏安特性曲线的测试技术

1.1 伏安法测试技术

通过V、I得到的伏安特性曲线电流等于电压表电流加上二极管电流,很明显并非二极管的伏安特性曲线,因此,在理论上,采取该方法得到的测量结果有一定的误差。在低电压测量过程中,二极管具有较大的内阻,存在很大的误差,二极管的内阻和误差会随着测量点电压的上升而减小;在二极管正向伏安曲线的测量过程中,因为二极管正向内阻比较低,采取这个方法可将误差控制在较低范围内。

这个方法作曲线用的电压值等于二极管电压加上电流表电压,在理论上存在一定的误差,在测量时,二极管的等效内阻RD与电压U成反比,电流表影响较大,误差随着U的上升而变大;小量程电流表具有较大的内阻RA,误差也比较大。然而这种方法在二极管反向伏安特性曲线的测量过程中,因为二极管具有较大的反向内阻,因此,误差相对较小。

因为在伏安法的测试下,不是测量的电压值不对,就是电流值不对,在理论上,总有一定的误差,测量结果并不是很详细,但这个方法下的电路比较简单,且便于操作。

1.2 补偿法测试技术

图2为补偿法测量的基本原理示意图。工作原理:如果两个直流电源的同极相连,且两者的电动势也正好一样,即UBC等于UBA,回路中没有电流流过检流计G,显示为零,这个时候电流表A的显示值等于流过二极管的电流,电压表的显示值等于二极管两端电压,通过这两个值作V-I曲线,则理论误差就消除了。

补偿法测量不存在理论误差,实验过程中所存在的误差主要包括以下几种:仪器的精度、测量误差、视觉误差以及失误等。这个方法具有很高的测量精度,不足的是电路较为复杂,不便于操作。

2 对比测试分析

对比测试方法可知:在测量过程中,伏安法下的电路最简单,且便于操作,不足的是误差很大;补偿法与等效法下的结果具有较高的精度,不足的是电路较复杂,相比之下,补偿法的操作要难一点;示波器法相对来说较为直观,在演示教学中比较适用,由于一般的测量对精度的要求比较高,故补偿法与等效法比较适用;而示波器法比较适用于对曲线的观察。

参考文献

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作者单位

郑州大学 河南省郑州市 450000

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