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。