实验一 晶体二极管的判别与检测

一、实验实训目的

1、了解二极管的外形和封装；

2、掌握用万用表粗略鉴别晶体管二极管性能的方法； 3、熟悉二极管的特性及其测试方法；

4、进一步熟悉晶体管二极管参数和特性曲线的物理意义。

二、实验实训器材

1、MF50型或DT890B型数字万用表一块； 2、100mA、50μA 电流表头各一只； 3、1V、15V电压表头各一只。

三、预习要求

1、复习二极管的基本特性与参数。

2、认真阅读实验指导书，明确实验目的、内容，弄懂实验原理。 3、根据晶体管二极管特性拟出测试电路和方案。

四、实验实训原理说明

晶体管性能的优劣，可以从它的特性曲线或一些参数上加以判别。本次实验主要介绍采用简易的仪器设备鉴别晶体管性能的方法，即用万用表粗测晶体二极管的性能和用逐点法测绘管子的特性曲线。

晶体二极管是利用一个PN结加上外壳，引出两个电极而构成的。

1.利用万用表测试晶体二极管

1）鉴别正、负极性

万用表欧姆档的内部电路可以用图3.1.1（b）所示电路等效,由图可见，黑表笔为正极性，红表笔为负极性。将万用表选在R×100档R×1K档，两表笔接到二极管两端如图3.1.1（a），若表针指在几KΩ以下的阻值，则接黑表笔一端为二极管的正极，二极管正向导通；反之，如果表针指很大（几百KΩ）的阻值，则接红表笔的那一端为正极。

(a) (b)

图3.1.1 用万用表测试晶体二极管

2）鉴别性能

将万用表的黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极，测得二极管的正向电阻。一般在几KΩ下为好，要求正向电阻愈小愈好。将红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管负极，可测出反向电阻。一般应大200KΩ以上。

若反向电阻太小，二极管失去单向导电作用。如果正、反向电阻都为无穷大，表明管子已断路；反之，二者都为零，表明管子短路。

2.正反向特性

1）正向特性

当加在二极管上的正向电压比较小时，正向电流很小,几乎等于零。只有加在二极管两端的正向电压超过某一数值（称死区电压）时,正向电流才明显增大，且随着电压的升高,正向电流将迅速增大，电流与电压的关系基本上是一条指数曲线。

2）反向特性

当二极管加上的反向电压时，反向电流很小，且反向电压超过零点几伏后，反向电流达到饱和，但当二极管的反向电压继续升高到反向击穿电压VBR时，反响电流急剧增大，二极管反向击穿，不再具有单向导电性。

五、实验实训内容与步骤

1.用万用表判别 2AP9、2CP21管子的极性和性能优劣 1）鉴别正、负极性

将MF50型万用表选在R×100档或R×1K档，两表笔接到二极管两端如图1.1（a），若表针指在几KΩ以下的阻值，则接黑表笔一端为二极管的正极，二极管正向导通;反之，如果表针指很大（几百KΩ）的阻值，则接红表笔的那一端为正极。

2）鉴别性能

将MF50型万用表的黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极，测得二极管的正向电阻。一般在几KΩ下为好，要求正向电阻愈小愈好。将红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管负极，可测出反向电阻。一般应大200KΩ以上。

若反向电阻太小，二极管失去单向导电作用。如果正、反向电阻都为无穷大，表明管子已断路；反之，二者都为零表明管子短路。

2.正向特性的测试

1）按图3.1.2连接线路，UF用1V量程电压表头，PV用万用表2.5V档，电流表用100mA表头，二极管选用2CP21。

mA SRP1 1K AAV UF V PV U RP2 1K 图3.1.2 正向特性测试的连接线路

2）将RP2和作限流用的RP1阻值调至最大位置。 3）稳压电源输出调至5V,检查无误后，闭合开关S。 4）分别调节RP1和RP2，观察不同正向电压UF时流过二极管的电流Ip和该管两端的电压UF，填表3.1.1。

表3.1.1

UF（V） Ip(mA) PV(V) 0.2 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

3.反向特性的测试

1）按图3.1.3连接线路，V用15V量程电压表头，电流表用50μA表头。

μA S RP1 1K AAV UF U RP2 1K 图3.1.3 反向特性测试的连接线路

2)稳压电源输出调至15V，合上开关S，调节RP1和RP2，观察不同反向电压时反向电流的大小，填表3.1.2。

表3.1.2

V(V) I(μA) 0 3 6 9 12 15 六、注意事项

1、实训过程中必须注意人身安全和设备安全。 2、测量时万用表应置于R×100或R×1KΩ档，切勿放置低欧或高欧档，以防晶体管损坏。

3、万用表的黑表笔为正极性，红表笔为负极性，切勿与万用表表面上所标的极性符号相混淆。

七、实验实训报告要求

1、写明实验日期、目的、实验器材及详细实验步骤。

2、记录实验所测数据，绘制实验所得晶体管二极管的特性曲线，并根据曲线求出晶体管二极管的有关参数。

3、对实验过程中出现的问题要进行分析讨论。

八、问题与讨论