華東理工大學(xué)電路及測(cè)試基礎(chǔ)電路元件伏安特性的測(cè)繪

電路元件伏安特性的測(cè)繪11.學(xué)會(huì)識(shí)別常用電路元件的方法。

2.掌握線性電阻、非線性電阻元件伏安特性的測(cè)繪。

3.掌握實(shí)驗(yàn)臺(tái)上直流電工儀表和設(shè)備的使用方法。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

2

任何一個(gè)二端元件的特性可用該元件上的端電壓

u與通過(guò)該元件的電流

i之間的函數(shù)關(guān)系

i＝f(u)來(lái)表示，即用

i~u平面上的一條曲線來(lái)表征，這條曲線稱為該元件的伏安特性曲線。二、原理說(shuō)明

3c、dabdabc0.51-15-10-5各種元件的u～i特性u(píng)(V)i(mA)4三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)名稱型號(hào)

/規(guī)格數(shù)量備注1可調(diào)直流穩(wěn)壓電源

GPS-3303C一臺(tái)

用一路：

0~30V2數(shù)字式萬(wàn)用表

UT803

二臺(tái)用作

：直流電壓表直流電流表3直流電路實(shí)驗(yàn)箱

HE-12A

1個(gè)51.GPS-3303C型多組直流電源電源開(kāi)關(guān)追蹤模式調(diào)節(jié)電壓輸出電壓輸出按鈕6

GPS-3303C型多組直流電源中CH1和CH2兩路電源是可調(diào)節(jié)式的恒壓及恒流源，在最大輸出額定電流時(shí)，提供了滿刻度額定的輸出電壓或連續(xù)調(diào)整輸出范圍內(nèi)任何定點(diǎn)電壓，對(duì)相當(dāng)大負(fù)載可作一恒壓源，對(duì)非常小的負(fù)載可作一恒流源。當(dāng)供給恒壓源時(shí)(獨(dú)立模式或追蹤模式)，前面板的電流調(diào)節(jié)器可限制輸出電流

(超載或短路)。當(dāng)供給恒流源時(shí)(只有在獨(dú)立模式時(shí))前面板的電壓調(diào)節(jié)器可限制最大(上限)電壓輸出;也就是當(dāng)輸出電流達(dá)到預(yù)定值時(shí)，可自動(dòng)將電壓穩(wěn)定性轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏鞣€(wěn)定性，反之亦然，當(dāng)輸出電壓達(dá)到預(yù)定值時(shí)，可自動(dòng)將電流穩(wěn)定性轉(zhuǎn)為電壓穩(wěn)定性。簡(jiǎn)介72.XJ-W30型直流電源8（1）兩組獨(dú)立電源(用于疊加定理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn))接通穩(wěn)壓電源的開(kāi)關(guān)，調(diào)電壓調(diào)節(jié)旋鈕使兩路電源分別輸出+5V和+12V，用數(shù)字式（或指針式）萬(wàn)用表“DCV”檔測(cè)量輸出電壓的值。注意：接入線路時(shí)先關(guān)閉電源，連接負(fù)載后，再打開(kāi)電源。3.直流穩(wěn)壓電源使用操作（2）±12V電源（用于受控源的實(shí)驗(yàn)研究）接通穩(wěn)壓電源的開(kāi)關(guān)，追蹤模式為“SERIES”，調(diào)CH1電壓調(diào)節(jié)旋鈕使電源輸出+12V和+12V（CH2追蹤C(jī)H1），用數(shù)字式（或指針式）萬(wàn)用表“DCV”檔測(cè)量輸出電壓的值。9

當(dāng)CH1、CH2輸出在恒壓源狀態(tài)時(shí)，或在并聯(lián)或串聯(lián)追蹤模式，CH1和CH2輸出在恒壓源狀態(tài)時(shí)，C.V.燈(綠燈)就會(huì)亮。當(dāng)CH1、CH2輸出在恒流源狀態(tài)時(shí)，C.C.燈(紅燈)就會(huì)亮。（3）

C.V./C.C.指示燈本次實(shí)驗(yàn)需保證C.V.

燈(綠燈)亮。101）首先確定所需供給的最大安全電流值。2）用測(cè)試導(dǎo)線暫時(shí)將輸出端的正極和負(fù)極短路。3）將VOLTAGE控制旋鈕從零開(kāi)始旋轉(zhuǎn)直到C.C

燈亮起。4）將電流表選擇鍵設(shè)定到“A”的位置。5）調(diào)整CURRENT控制鈕到所需的限制電流，并從電流表上讀取電流值。6）此時(shí)，限流點(diǎn)(超載保護(hù))已經(jīng)設(shè)定完成，請(qǐng)勿再旋轉(zhuǎn)電流控制旋紐。7）消除第二步驟的輸出端正極和負(fù)極的短路，連接恒壓源操作。

（4）限流點(diǎn)的設(shè)定11直流電路實(shí)驗(yàn)箱4.125.UT803新型臺(tái)式萬(wàn)用表13技術(shù)指標(biāo)基本功能量程基本精度

直流電壓600mV~1000V±（0.3%+2）

交流電壓600mV~1000V±（0.6%+5）

直流電流600μA~20A±（0.5%+3）

交流電流600μA~20A±（1.0%+5）

電阻600Ω~60MΩ±（0.5%+2）

電容6nF~6mF±（2%+5）

頻率10Hz~60MHz±（0.1%+3）

攝氏溫度-40℃~1000℃±（1%+3）華氏溫度-40℉~1832℉±（1.5%+5）UT803新型臺(tái)式萬(wàn)用表功能特殊功能

通/斷蜂鳴、RS232C/USB接口、全符號(hào)顯示、最大顯示5999、輸入阻抗:10MΩ、自動(dòng)量程、二極管測(cè)試、數(shù)據(jù)保持、最大/最小、10A保險(xiǎn)141)將紅表筆插入“V”插孔，黑表筆插入“COM”插孔。2)將功能旋鈕開(kāi)關(guān)置于“V”電壓測(cè)量檔，按SELECT

鍵選擇所需測(cè)量的交流或直流電壓，并將表筆并聯(lián)到待測(cè)電源或負(fù)載上。從顯示器上直接讀取被測(cè)電壓值。交流測(cè)量顯示值為真有效值。4)測(cè)量交流+直流電壓的真有效值，必須按下AC/AC+DC

選擇按鈕(按“SELECT”鍵選擇“AC”測(cè)量時(shí)本選擇按鍵才有用)。5)測(cè)得的被測(cè)電壓值小于600.0mV,必須將紅表筆改插入“mV”插孔,同時(shí),利用“RANGE”按鈕,使儀表處于“手動(dòng)”600.0mV檔(LCD屏有“MANUL”和“mV”

顯示)。

常用測(cè)量操作說(shuō)明交、直流電壓測(cè)量15交、直流電流測(cè)量1、將紅表筆插入“μA

mA”或“A”插孔，黑表筆插入“COM”插孔。2、將功能旋鈕開(kāi)關(guān)置于電流測(cè)量檔“μA”“mA”或“A”，按SELECT鍵選擇所需測(cè)量的交流或直流電流，并將儀表表筆串聯(lián)到待測(cè)回路中。3、從顯示器上直接讀取被測(cè)電流值，交流測(cè)量顯示真有效值。4、測(cè)量交流+直流電流的真有效值，必須按下AC/AC+DC

選擇按鈕。161、將紅表筆插入“Ω”插孔，黑表筆插入“COM”插孔。2、將功能旋鈕開(kāi)關(guān)置于“Ω”測(cè)量檔，按SELECT鍵選擇電阻測(cè)量，并將表筆并聯(lián)到被測(cè)電阻二端上。

3、從顯示器上直接讀取被測(cè)電阻值。電阻測(cè)量注意：當(dāng)測(cè)量在線電阻時(shí)，在測(cè)量前必須先將被測(cè)電路內(nèi)所有電源關(guān)斷，并將所有電容器放盡殘余電荷。才能保證測(cè)量正確。17自動(dòng)關(guān)機(jī)功能當(dāng)LCD顯示符號(hào)，且約10分鐘內(nèi)沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)功能旋鈕開(kāi)關(guān)或使用HOLD按鍵等操作，顯示器將消隱顯示，同時(shí)保存消隱前最后一次測(cè)量數(shù)據(jù)，隨即儀表進(jìn)入微功耗休眠狀態(tài)。如要喚醒儀表重新工作，只要按一次HOLD等鍵即可。喚醒儀表后，LCD顯示消隱前最后一次測(cè)量數(shù)據(jù)并處于HOLD模式。再按一次HOLD鍵即可繼續(xù)測(cè)試。在開(kāi)機(jī)的同時(shí)按下MAX/MIN、RANGE、LIGHT、或RS232鍵中的任何一個(gè)鍵都可以關(guān)閉自動(dòng)關(guān)機(jī)功能，并消隱提示符號(hào)。18表1-1按圖接線，調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源的輸出電壓US，使UO從0伏開(kāi)始依次增加到10V，記下相應(yīng)的電流表的讀數(shù)I。UO(V)0246810I(mA)1.測(cè)定線性電阻器的伏安特性四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

19接線圖120按圖接線，調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源的輸出電壓US，使UO從0伏開(kāi)始依次增加到10V，記下相應(yīng)的電流表的讀數(shù)I。2.測(cè)定非線性燈泡的伏安特性

表1-2UO(V)0246810I(mA)213.測(cè)定半導(dǎo)體二極管的伏安特性按圖接線，R為限流電阻器。測(cè)二極管的正向特性時(shí)，其正向電流不得超過(guò)35mA，二極管D的正向壓降UD可在0～0.75V之間取值。a)正向特性測(cè)試：表1-3正向特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（UD：二極管正向電壓）UD(V)00.20.40.500.550.600.650.700.75I（mA）R=1K22接線圖3233.測(cè)定半導(dǎo)體二極管的伏安特性b)反向特性測(cè)試：按圖接線，二極管D反接。

表1-4反向特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（UR：二極管反向電壓）UR－(V)0-5-10-15-20-25-30I（mA）R=1KΩ244.測(cè)定穩(wěn)壓二極管的伏安特性a)正向特性測(cè)試：UD為2CW51的正向壓降。表1-5正向特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（UD：穩(wěn)壓二極管正向電壓）UD(V)00.20.40.500.550.600.650.700.75I（mA）R=1KΩ254.測(cè)定穩(wěn)壓二極管的伏安特性b)反向特性測(cè)試：R:510Ω，2CW51反接，測(cè)量2CW51的反向特性。穩(wěn)壓電源的輸出電壓US從0～20V，測(cè)量2CW51二端的電壓UZ及電流I，由UZ可看出其穩(wěn)壓特性。表1-5反向特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（UZ：穩(wěn)壓二極管反向電壓）US(V)05101520UZ(V)I（mA）R=1KΩ261.測(cè)二極管正向特性時(shí)，穩(wěn)壓電源輸出應(yīng)由小至大逐漸增加，應(yīng)時(shí)刻注意電流表讀數(shù)不得超過(guò)35mA。穩(wěn)壓源輸出端切勿碰線短路。R=1KΩ為限流電阻必須接入線路中。2.