实验41 模拟电路实验,物理实验教学中心,实验背景,模拟电路实验是学习电子技术的一个重要环节，对提高学生实验技能，培养科学作风，为从事实践技术工作奠定基础具有重要作用。二极管是模拟电路中的基本元件，其单项导通特性可以使其应用于限幅和稳压等基本电路。此外二极管的应用原理对理解三极管等其他元器件及相应电路具有重要意义。,实验目的,1. 掌握二极管的单向导电性 2. 掌握二极管在稳压和限幅电路中的应用,实验仪器,1. 直流稳压电源 2. 示波器 3. 数字万用表,实验原理,再其,普通二极管一般为玻璃封装和塑料封装两种。外壳上印有 型号和标记。箭头所指为负极，也可使用万用表进行识别。见 图4.83。,二极管是一种非线性器件，其阻值随电流的变化而变化， 伏安特性如图4.84所示：,图4.83 半导体二极管,图4.84 二极管的伏安特性,实验原理-限幅电路,二极管在电子技术中应用非常广泛，这里仅介绍在限 幅电路和低电压稳压电路中的应用。 1）限幅电路是让信号在预置的电平范围内，有选择的传 输一部分。,二极管D截止，则输出,图4.86 限幅电路的等效电路,;,当,图4.85 限幅电路,当s输入,二极管D导通，则输出,实验原理-稳压电路,2）低电压稳压电路：稳压电源是电子设备的能源电路， 关系到整个电路设计的稳定性和可靠性，利用二极管的 正向压降特性，可以获得较好的稳压性能。,合理选取电路参数，对于硅二极管，可获得输出电压， v0=vD，近似等于0.7，若采用几只二极管串联，则可得34V 的输出电压。,;,图4.87 低电压稳压电路图,实验内容与步骤,1、普通二极管的伏安特性,按图-1接线，调节直流稳压电源为如表4.17所示的输出值， R=1k,用万用表测量图4.88中二极管两端的电压和流过二极 管的电流值，填入表4.17中。,图4.88，二极管伏安特性测试电路图,表4.17非线性电阻伏安特性测试表,实验内容与步骤,把图4.88中的二极管反接，调节直流稳压电源为如表 4.18所示的输出值，R=1k,用万用表测量图中二极管两 端的电压和流过二极管的电流值，填入表4.18中。,表4.18 二极管反接后非线性电阻伏安特性测试表,2、二极管限幅特性的验证,（1）按图4.89连接电路，然后根据表1-3给定输入电压Vi， 用万用表测出相应的输出电压Vo的值，画出二极管的传输 特性。,实验内容与步骤,表4.19 二极管单向限幅的参数测试表,（1）按图4.89连接电路，然后根据表4.19给定输入电压 VI，用万用表测出相应的输出电压VO的值，画出二极管的传 输特性。,图4.89 二极管单向限幅电路,实验内容与步骤,表4.20 二极管双向限幅的参数测试表,（2）按图4.90连接电路，当输入信号频率为1KHz， 电压幅度分别为表4.20所给值时，用示波器测出相应 的输出电压的值，然后分别画出单边限幅和双边限 幅时一个周期内的输出电压的波形。,图4.90 二极管双向限幅电路,实验内容与步骤,表4.21二极管稳压特性的参数测试表,3. 按图4.87连接电路，直流电源电压VI=10V，R=10K， 当VI按表4.21变化时，测出相应的二极管电压的变化， 计入表4.21中，然后画出它的传输特性。,图4.87 低电压稳压电路图,注意事项,1. 二极管的反向电压不能太大 2. 注意尽量减小接线电阻,思考题,1. 二极管为什么能够稳压？ 2. 二极管如何限幅？,