二端口器件特性曲线的测量

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 楼主| xukun977 发表于 2018-3-29 13:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 xukun977 于 2018-3-29 13:13 编辑

实验简陋的原因说明:使用专业仪器测量,结果准确且显示美观,但是这里的实验是想让没有专业仪器的人,也能学习电路的,所以实验仪器比较简陋,大家都能买的起。


实验目的:数学方程式表达器件的数学特性,不如直接看图形来的直观,所以能直接看到器件的特性曲线是很有必要的,而且能够简化计算,快速设计电路,相当于查图(表)法!


二端口器件之一:电阻性两端口


这种器件的特点是对其伏安特性感兴趣,所以直观显示其V-I特性。这类器件包括电阻器,二极管,隧道二极管等等。

实验仪器:
带sweep功能的低频信号发生器,低频双踪示波器。


实验原理:

32.JPG



测试原理图说明:
图中的DUT是待测器件,R是限流电阻。对于电阻之类的线性元件DUT,R值理论上随意,但以示波器图形显示比例合适为原则。对于非线性DUT,理论上压控的,R尽量小;流控的,R尽量大。


示波器图形显示说明:伏安特性曲线的所在的象限可能与实际不符,这个实际上是不要紧的。可以通过调整示波器上的输入极性反转来解决。


 楼主| xukun977 发表于 2018-3-29 13:23 来自手机 | 显示全部楼层
本帖最后由 xukun977 于 2018-3-29 13:37 编辑

实例:发光二极管的VI特性测量

随手在抽屉里拿了个10欧姆电阻!搭上电路开始测!
首先把示波器开到XY模式,直流耦合,根据发光二极管的经验数据,适当调整示波器两个通道的V/div!把示波器耦合方式档转到地处,此时示波器显示的是一个点,然后调整两通道的位置旋钮,让这个点在示波器中心处!
然后信号发生器sweep的是幅度,从0扫到若干V!具体值取决于二极管的导通电压!



IMG_20180329_131604.jpg
 楼主| xukun977 发表于 2018-3-29 13:24 来自手机 | 显示全部楼层
xukun977 发表于 2018-3-29 13:23
实例:发光二极管的VI特性测量

随手在抽屉里拿了个10欧姆电阻!搭上电路开始测!

显示结果:

IMG_20180329_124839.jpg
 楼主| xukun977 发表于 2018-3-29 13:31 来自手机 | 显示全部楼层
xukun977 发表于 2018-3-29 13:24
显示结果:

上图是红色二极管的。

下图是绿色二极管的曲线


IMG_20180329_133005.jpg
 楼主| xukun977 发表于 2018-3-29 13:34 来自手机 | 显示全部楼层
xukun977 发表于 2018-3-29 13:31
上图是红色二极管的。

下图是绿色二极管的曲线

白色二极管,可以发2(或3?)种颜色的光:


IMG_20180329_133027.jpg
 楼主| xukun977 发表于 2018-3-29 14:14 来自手机 | 显示全部楼层
xukun977 发表于 2018-3-29 13:34
白色二极管,可以发2(或3?)种颜色的光:

1N4148:


IMG_20180329_140322.jpg
 楼主| xukun977 发表于 2018-3-29 14:19 来自手机 | 显示全部楼层
使用普通数字万用表验证(二极管档1mA输出)
白色发光二极管:1.79,交换表笔是1.59
绿色的:1.76
红色的:1.63
1N4148:0.57


和上面示波器测量曲线比较,还是很接近的!


 楼主| xukun977 发表于 2018-4-14 11:44 来自手机 | 显示全部楼层
xukun977 发表于 2018-3-29 14:19
使用普通数字万用表验证(二极管档1mA输出)
白色发光二极管:1.79,交换表笔是1.59
绿色的:1.76

对于手头没有sweep功能信号发生器的网友,手头总有变压器和整流二极管,搭成下面电路(图中表笔下粗大二极管FR307是待测的器件)



IMG_20180414_111933.jpg
 楼主| xukun977 发表于 2018-4-14 11:46 来自手机 | 显示全部楼层
xukun977 发表于 2018-4-14 11:44
对于手头没有sweep功能信号发生器的网友,手头总有变压器和整流二极管,搭成下面电路(图中表笔下粗大二极 ...

用鼎阳示波器auto测量的波形:


IMG_20180414_111825.jpg
 楼主| xukun977 发表于 2018-4-14 11:48 来自手机 | 显示全部楼层
xukun977 发表于 2018-4-14 11:46
用鼎阳示波器auto测量的波形:

开启XY测量功能,得到二极管正向特性曲线:





IMG_20180414_111848.jpg
 楼主| xukun977 发表于 2018-4-14 11:50 来自手机 | 显示全部楼层
手头有自偶升降压变压器的,把二极管反接,然后加大输出电压,直到击穿,看看反向特性!


 楼主| xukun977 发表于 2018-4-14 13:21 来自手机 | 显示全部楼层
xukun977 发表于 2018-4-14 11:50
手头有自偶升降压变压器的,把二极管反接,然后加大输出电压,直到击穿,看看反向特性!



把二极管换成三极管CE,信号源阶梯波输出经10k电阻接至B,这时看的是三极管输出特性曲线:


IMG_20180414_131642.jpg
 楼主| xukun977 发表于 2018-4-14 15:05 来自手机 | 显示全部楼层
xukun977 发表于 2018-4-14 13:21
把二极管换成三极管CE,信号源阶梯波输出经10k电阻接至B,这时看的是三极管输出特性曲线:



现在信号发生器,多有双通道输出和可编程功能,那么此时直接加两电阻就可测管子特性曲线,非常方便:



IMG_20180414_150132.jpg
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