元器件应用中的二极管的基本应用
一、 实验目的 1. 加深理解二极管器件的特性; 2. 了解二极管器件的一般应用; 二、实验所用仪器设备及用具 1、双踪示波器 2、低频信号发生器 3、万用电表 4、电烙铁等 三、实验原理 从二极管的伏安特性曲线可知,当二极管加正向电压VF时,若VF< 0.4V时,正向电流IF很小,几乎为零;随着VF增大,IF迅速增加。当VF接近0.8V时,伏安特性曲线近似为一垂直线。这说明当二极管的正向电压大于某一数值时(常用硅管0.7V,锗管0.4V),不论通过二极管的电流有多大,(小于二极管的最大整流电流),二极管两端的压降基本不变。 当二极管 **二极管基础及其在元器件应用中的角色** 二极管是一种常见的电子元件,它具有单向导电性,即在特定方向上允许电流通过,而在另一方向则阻止电流流动。这种特性使得二极管在电子电路中有多种重要的应用。 在实验中,二极管的特性可以通过伏安特性曲线来理解。当二极管两端施加正向电压(VF)时,如果电压低于阈值(硅管约为0.7V,锗管约为0.4V),正向电流(IF)很小。随着电压的增加,正向电流迅速增大。一旦达到阈值,二极管进入导通状态,即使电流增加,二极管两端的电压降也基本保持不变,这个现象称为"导通压降"。 另一方面,当二极管受到反向电压(VR)时,只要电压不超过其击穿电压,它基本上是截止的,仅有少量的反向饱和电流(IR)流过。当反向电压达到一定程度,二极管会发生反向击穿,反向电流会突然增大。 在元器件应用中,二极管的主要应用包括: 1. **整流电路**:利用二极管的单向导电性,可以将交流电压转换为单向脉动直流电压。例如,在半波整流电路中,二极管只允许交流电压的一个半周期通过,从而将正弦波转化为脉动直流。 2. **限幅电路**:二极管可以限制信号的峰值,防止电路过载。在双向限幅电路中,二极管确保信号不超过预设的电压范围,保护后续电路不受过高的电压影响。 3. **箝位电路**:在这种电路中,二极管用于固定信号的某个部分,保持其电压在一个恒定水平。例如,在图1.3所示的箝位电路中,二极管用于设定输出电压的上限或下限。 在进行实验时,使用双踪示波器、低频信号发生器、万用电表和电烙铁等工具,可以检测二极管的性能,如1N4007二极管的好坏和极性,并测绘各种电路的输出波形。实验步骤包括正确连接电路,设置合适的输入信号,观察和记录输出信号,并注意测量仪器的使用方法,如双踪示波器的通道设置和电压分度选择。 实验报告应包括对不同电路输出波形的详细分析,如整流电路如何利用二极管的导通压降特性工作,限幅电路如何利用二极管的截止特性限制电压,以及箝位电路如何通过改变二极管极性改变输出波形。此外,还应考虑二极管的最大反向电压承受能力,以及输入和输出信号的数值和相位关系,确保正确理解和应用二极管的特性。
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