非線性元件伏安特性實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、表一測(cè)量整流二極管的正向伏安特性數(shù)據(jù)最后得到：整流二極管的開啟電壓U=0.619(V)姓名：高陽(yáng)同組姓名：郭洋實(shí)驗(yàn)日期：2008-3-31指導(dǎo)老師：助教02批閱日期：班級(jí)：F0703028學(xué)號(hào)：5070309013實(shí)驗(yàn)成績(jī)：非線性元件伏安特性的測(cè)量【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?學(xué)習(xí)測(cè)量非線性元件的伏安特性,針對(duì)所給各種非線性元件的特點(diǎn)，選擇一定的實(shí)驗(yàn)方法援用配套的實(shí)驗(yàn)儀器，測(cè)繪出它們的伏安特性曲線。2.學(xué)習(xí)從實(shí)驗(yàn)曲線獲取有關(guān)信息的方法?！緦?shí)驗(yàn)原理】1、非線性元件的阻值用微分電阻表示，定義為R=dU/dI。2、如下圖所示，為一般二極管伏安特性曲線3、測(cè)量檢波和整流二極管，穩(wěn)壓二極管，發(fā)光二極管的伏安特性曲線，電

2、路示意圖如下檢波二極管和整流二極管都具有單向?qū)щ娮饔?，他們的差別在于允許通過(guò)電流的大小和使用頻率范圍的高低。(2)穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管的特點(diǎn)是反向擊穿具有可逆性，反向擊穿后，穩(wěn)壓二極管兩端的電壓保持恒定，這個(gè)電壓叫穩(wěn)壓二極管的工作電壓。(3)發(fā)光二極管發(fā)光二極管當(dāng)兩端的電壓小于開啟電壓時(shí)不會(huì)發(fā)光，也沒(méi)有電流流過(guò)。電壓一旦超過(guò)開啟電壓，電流急劇上升，二極管發(fā)光，電流與電壓呈線性關(guān)系，直線與電壓坐標(biāo)的交點(diǎn)可以認(rèn)為是開啟電壓使用公式一計(jì)算光的波長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算】1、整流二極管正向：編號(hào)1234567U(V)0.0000.1180.2110.3590.5180.5510.565l(mA)

3、0.0000.0000.0000.0000.2570.5300.781編號(hào)891011121314U(V)0.5870.6060.6310.6510.6640.6880.699I(mA)1.1661.7503.04.76.310.914.0得到圖像如下:16圖1整流二極管正向伏安特性曲線及線性擬合直線一拒任.原始數(shù)據(jù)點(diǎn)14-線性擬合直線作者：高陽(yáng)12-學(xué)號(hào)：50709309013Y=A+B*XParameterValueErrorA-100.2703713.03331B162.0917619.53863RSDNP0.978891.0746650.00367負(fù)向：表二測(cè)量整流二極管的負(fù)向伏安特性

4、數(shù)據(jù)編號(hào)1234567891011U(V)-1.41-3.59-5.93-7.71-9.85-11.05-12.71-14.94-16.75-18.29-19.01l(A)-0.13-0.35-0.58-0.76-0.97-1.09-1.26-1.48-1.66-1.82-1.890.0a10-2得到圖像如下:電壓U(V)原始數(shù)據(jù)點(diǎn)作者：高陽(yáng)學(xué)號(hào):5070309013整流二極菅伏安特性曲線（負(fù)向）圖2整流二極管負(fù)向伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)結(jié)論：觀察數(shù)據(jù)表，得到的整流二極管的反向電流極小，幾乎可以視為0。觀察圖像可以發(fā)現(xiàn)，整流二極管負(fù)向伏安特性曲線幾乎是線性的，得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)很整齊地在一條直線上。我們知道

5、整流二極管反向耐壓可達(dá)上千伏根據(jù)這個(gè)圖像，我們可以知道當(dāng)電壓達(dá)到千伏時(shí)，電流也只有約0.1mA。最后得到：穩(wěn)壓二極管的工作電壓U=-5.10(V)最后得到：穩(wěn)壓二極管的工作電壓U=-5.10(V)編號(hào)12345678910U(V)-4.12-4.17-4.28-4.54-4.63-4.70-4.80-4.94-5.03-5.05l(mA)-0.09-0.10-0.14-0.32-0.42-0.53-0.80-1.45-2.57-2.96編號(hào)11121314151617181920U(V)-5.10-5.13-5.15-5.16-5.17-5.18-5.19-5.20-5.21-5.22I(mA

6、)-4.51-4.92-7.48-9.04-10.52-12.10-13.38-14.80-16.49-18.062、穩(wěn)壓二極管表三測(cè)量穩(wěn)壓二極管的伏安特性數(shù)據(jù)得到圖像如下:穩(wěn)壓二極管伏安特性曲線(E)頑B11I11!1!111KJj/MMn；UUi；I_:11111f-1-1原始數(shù)據(jù)點(diǎn)線性擬訃直線-作者:高陽(yáng)學(xué)號(hào)；5070309013I:7：i*-11圖3A746.791559.2159B146.490321.77949RSDNP0.999480.147790.0001ParameterValueError表三發(fā)光二極管的伏安特性數(shù)據(jù)（紅光）表三發(fā)光二極管的伏安特性數(shù)據(jù)（紅光）3、發(fā)光二極管

7、編號(hào)123456789U(V)1.7301.7401.7481.7561.7641.7721.7791.7851.791l(mA)10.5911.9613.1514.3815.6016.8317.9018.8319.74表四發(fā)光二極管的伏安特性數(shù)據(jù)（黃光）編號(hào)123456789U(V)1.982.002.022.032.042.062.072.092.11I(mA)11.3612.8213.8414.5315.6416.8317.6118.8219.89表五發(fā)光二極管的伏安特性數(shù)據(jù)（綠光）編號(hào)123456789U(V)3.003.033.053.063.093.113.123.143.17I(

8、mA)10.2911.4712.6913.7015.0116.2917.3718.5519.88表六發(fā)光二極管的伏安特性數(shù)據(jù)（紫光）編號(hào)123456789U(V)3.353.363.383.403.413.433.453.473.48I(mA)10.0511.0712.2813.7014.8416.1517.4018.6619.85根據(jù)上述表格數(shù)據(jù)得到圖像如下：發(fā)光二極管伏安特性曲線iI11r111原蛤數(shù)據(jù)點(diǎn)11FP1紅光黃光綠光栽光件者：高陽(yáng)于呂：5070309013j1T-Wrn161.62.0222.4262.63.0323.43.6電壓:UV)2012O圖4發(fā)光二極管伏安特性曲線及線形

9、擬合直線圖像分析：紅光：Y=A+B*XParameterValueErrorA-251.111981.57247B151.212590.89198RSDNP0.999880.0527590.0001最后經(jīng)過(guò)計(jì)算得到：紅-=1.661(V)紅一=7.47E-7(m)紅黃光：Y=A+B*XParameterValueErrorA-121.364383.2337B67.044531.5814RSDNP0.998060.1885990.0001最后經(jīng)過(guò)計(jì)算得到：黃黃-=1.810(V)=6.85E-7(m)黃綠光：Y=A+B*XParameterValueErrorA-167.51685.72612B

10、59.161011.85552RSDNP0.996570.2887890.0001最后經(jīng)過(guò)計(jì)算得到：綠-=2.832(V)綠=4.38E-7(m)綠紫光：Y=A+B*XParameterValueErrorA-234.134735.17172B72.93241.51453RSDNP0.998490.1999190.0001最后經(jīng)過(guò)計(jì)算得到：-=3.210(V)=3.86E-7(m)紫【對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果中的現(xiàn)象或問(wèn)題進(jìn)行分析、討論】1、在測(cè)量整流二極管的正向伏安特性時(shí),由于對(duì)其開啟電壓的值沒(méi)有進(jìn)行初步估計(jì),導(dǎo)致在開啟電壓前的數(shù)據(jù)點(diǎn)較多，多集中轉(zhuǎn)折區(qū)域，而開啟電壓后的數(shù)據(jù)點(diǎn)不足，可能在線性擬合時(shí)產(chǎn)生較大

11、誤差。而在測(cè)量其逆向伏安特性時(shí)，由于電流過(guò)小，必須使用最小量程。2、在測(cè)量穩(wěn)壓二極管的伏安特性時(shí)，在取數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則缺少在轉(zhuǎn)折區(qū)域的數(shù)據(jù)點(diǎn)，使得圖像在轉(zhuǎn)折時(shí)很不平滑，很突兀，這樣就不能很好地把握轉(zhuǎn)折區(qū)域，從而對(duì)線性區(qū)域的線性擬合造成一定的誤差。3在測(cè)量發(fā)光二極管的伏安特性時(shí)，同樣應(yīng)該更好地展示轉(zhuǎn)折區(qū)域。雖然得到的線性關(guān)系很明顯，但對(duì)于線性關(guān)系邊界的把握還是需要更多轉(zhuǎn)折區(qū)域的數(shù)據(jù)點(diǎn)。而通過(guò)查各色光在真空中的光波長(zhǎng)表知這次測(cè)得的數(shù)據(jù)還是基本符合要求的，個(gè)別數(shù)據(jù)有誤差，但還是可以接受的?！舅伎碱}解答】1、總結(jié)各非線性元件的伏安特性答：整流二極管：可以工作在一，三象限，當(dāng)通過(guò)正向電流時(shí)，起初電流變化較小

12、，等到二極管兩端電壓達(dá)到開啟電壓以后，電流變化逐漸增大并成線性關(guān)系。當(dāng)通過(guò)逆向電流時(shí)，電流極小幾乎可以視為0，但變化關(guān)系還是線性的。由于實(shí)驗(yàn)中并沒(méi)有達(dá)到擊穿電壓，所以不知道被擊穿后的情形。穩(wěn)壓二極管：工作在第三象限，起初通過(guò)電流較小時(shí)，電壓變化較大，當(dāng)電壓到達(dá)工作電壓后，電壓變化開始趨于平緩。發(fā)光二極管：其工作原理與檢波二極管正向伏安特性相似，當(dāng)電壓超過(guò)其開啟電壓時(shí)，發(fā)光二極管開始發(fā)光。并且可以根據(jù)公式一計(jì)算出各種可見(jiàn)光的波長(zhǎng)?！緜€(gè)人感想】首先，我想說(shuō)的是，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)操作中犯了一個(gè)錯(cuò)誤，就是在測(cè)量整流二極管伏安特性時(shí)，使通過(guò)電流超過(guò)了20A，在報(bào)告中，我也直接將這些數(shù)據(jù)點(diǎn)去掉了。我想對(duì)于這個(gè)錯(cuò)

13、誤我和我的搭檔都有不可推卸的責(zé)任。一方面，我們沒(méi)有對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有一個(gè)詳細(xì)的認(rèn)識(shí)，而在實(shí)驗(yàn)中，二個(gè)人的配合沒(méi)有達(dá)到默契，以至于兩個(gè)人都沒(méi)有注意到這個(gè)實(shí)驗(yàn)要求，我想這也違背了實(shí)驗(yàn)的精神。做實(shí)驗(yàn)就要嚴(yán)謹(jǐn)，認(rèn)真，不得有任何馬虎。雖然我們當(dāng)時(shí)是只控制了電壓，在電壓合理的范圍內(nèi)我們不由得想知道電流再大點(diǎn)時(shí)的情況，所以忽略了實(shí)驗(yàn)對(duì)電流要求，這一點(diǎn)小的疏忽在平時(shí)可能不算什么，但在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中可是萬(wàn)萬(wàn)不能的，一個(gè)小的疏忽可能導(dǎo)致儀器的損壞甚至更嚴(yán)重的后果。聯(lián)想到在科學(xué)研究的道路上，一個(gè)科學(xué)家，就要時(shí)刻保持清醒的頭腦和極度認(rèn)真的態(tài)度，這樣他才有可能走到科學(xué)的巔峰，他的一點(diǎn)疏忽和失誤，可能就會(huì)錯(cuò)過(guò)真理的發(fā)現(xiàn)，或是走上錯(cuò)誤的道路，或是改變他的人生。俗話說(shuō)，一失足成千古恨，我們必須從現(xiàn)在做起認(rèn)真對(duì)待每一件的事，這一次實(shí)驗(yàn)的錯(cuò)誤就為我敲了一次警鐘。同時(shí)，我更想說(shuō)的是，我們決不能局限于現(xiàn)有的條條框框之中，科學(xué)是需要?jiǎng)?chuàng)新精神與冒險(xiǎn)精神的，我們要敢于突破限制，探索新的世界。雖然一次大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)就是要求學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)的要求進(jìn)行操作從而了解實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，我們無(wú)需在這樣的實(shí)驗(yàn)中做一些不符合實(shí)驗(yàn)要求的操作，當(dāng)然我也決不是為這次實(shí)驗(yàn)的錯(cuò)誤找借口，這次就是操作錯(cuò)誤，沒(méi)什么好說(shuō)的。但在將來(lái)的實(shí)驗(yàn)中，在探索科學(xué)的實(shí)驗(yàn)中，絕對(duì)要大膽嘗試，嘗試一些別人沒(méi)有做過(guò)的操作，進(jìn)行一些別人認(rèn)為不可行的操作，這樣才會(huì)有