等效法测二极管伏安特性电路的改进

王林茂，甘文胜，林 红

（海南师范大学 物理与电子工程学院，海南 海口 571158）

等效法测二极管伏安特性电路的改进

王林茂，甘文胜，林 红

（海南师范大学 物理与电子工程学院，海南 海口 571158）

在分析了等效法测量二极管伏安特性电路存在的不足的基础上，提出电路的改进方法，并实测了2AP9二极管的伏安特性曲线.

等效法；二极管；伏安特性

测量二极管伏安特性的方法有通过电流表和电压表直接测量法、桥式电路法［1］等.直接测量法由于电压表电阻不是很大、电流表内阻不是很小，对测量结果产生一定影响.电桥法虽然避免了电流表和电压表内阻的影响，但电桥很难调平衡［2］，有文献[2]提出用等效法测量二极管的伏安特性，实验思想新颖、巧妙.

等效法测二极管伏安特性的电路见图1，测量时，保持R的分压点P的位置不变，若K2不论拨向“1”还是“2”UD的值都不变时，则有ID=IA.

1 存在的问题

在图1电路中，由于稳压电源的输出电阻非常小，而负载（二极管或R0）的电阻很高，尤其在截止状态，高达几千欧甚至几十千欧，由戴维宁定理可知［4］，图1中虚线方框等效电源的外特性曲线接近理想电压源形式，如图2所示.由此可以看出，对于某一UD值，存在着IA值测量精确度低的不足.

2 电路改进

在原电路中串联电阻箱R1，如图3所示.R1有三个作用：1）提高电路等效电源（虚线线方框）的输出电阻，只要R1调节适当，可使等效电源外特性曲线变成如图4所示形状，兼顾了UD和IA的测量精确度；2）微调R1可以精细调节输出电压UD；3）测量二极管反向特性时，当二极管进入反向击穿状态时，R1具有限流作用，保护了二极管.

3 测量方法

1）调节空载电压约等于测试电压UD的2倍，按表1调节R1的取值；2）将K2拨向“1”，微调R1使输出电压UD精确等于测试电压；3）将K2拨向“2”，保持P点和R1值不变，调节R0使UD等于原值，读取IA，则ID=IA.

4 实验数据与结果

选用与文献[3]相同的仪表测量2AP9的正向特性，实验数据见表2.

根据表2数据，利用Origin绘制的二极管特性曲线如图5所示，结果比较理想.

5 结语

通过改进电路，不仅使电压和电流的测量更灵敏、更准确，而且测量点可从很小的电压开始，更精细的描绘了二极管的伏安特性.

表1 测量锗二极管时R1的参考取值Tab.1 The normal reference values of R1for measuring the GermaniuMdiode circuit

表2 改进电路测量2AP9伏安特性的实验数据Tab.2 Experimental data of volt-aMpere characteristic（2AP9）of iMproved circuit

［1］杨述武.普通物理实验（二、电磁学部分）[M].3 版.北京：高等教育出版社，2000：56-58.

［2］唐恒阳.改进的测二极管伏安特性的电路[J].大学物理，2000，19（8）：31-32.

［3］桂维玲，陶肖韵.用等效法测二极管的伏安特性[J].物理实验，2000，20（11）：39-40.

［4］秦曾煌.电工学[M].6版.北京：高等教育出版社，2003：13-14；53-54；36-37.

责任编辑：黄 澜

An IMproved Method Based on Equivalent Circuit for Measuring the Volt-aMpere Characteristics of the Diode Circuit

WANG Linmao，GAN Wensheng，LIN Hong
（College of Physics and Electronics Engineering，Hainan Normal University，Haikou 571158，China）

The equivalent circuit method for measuring the diode volt-ampere characteristics circuit deficiency was analyzed，and the improved method was proposed to measure the volt-ampere characteristics curve of the 2AP9 diodes，which acquired satisfactory results.

equivalent circuit；diodes；volt-ampere characteristic

O 4-33

A

1674-4942（2010）03-0276-02

2010-06-03