电路分析试验指导书-深圳大学光电工程学院.PDFVIP

《电路分析》实验指导书 深圳大学光电工程学院 2016 年 12 月   实验一 直流电路元件伏安特性的测绘 一、实验目的 1、认识常用电路元件。 2 、掌握万用表、电路原理实验箱的使用方法。 3、掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测绘方法。 二、原理说明 任何一个二端元件的特性可用该元件上的端电压U 与通过该元件的电 流I 之间的函数关系I=f （U ）来表示，即用I-U 平面上的一条曲线来表示， 这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。 图1-1 1、线性电阻器的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，图1-1 中 a 曲线所示，该直线的斜率的倒数等于该电阻器的电阻值。 用“伏安法”测量电阻 根据欧姆定律可用“伏安法”测量电阻，即R=U/I 。但由于电压表和 电流表内阻的存在，测量结果将存在误差。用“伏安法”测量电阻有图A 和图B 两种接线方式，用图A 测出的结果实际上是被测电阻R 与电流表 1 内阻R 之和，而用图B 测出的却是被测电阻R 与电压表内阻R 并联的结 I V 果。当然，若R R，或R R，则图A 和图B 有U/I ≈R 。 I V + - + - A A US V R US V R （图A ） （图B ） 2 、一般的半导体二极管是一个非线性电阻元件 ，其伏安特性如 图 1-1 中b 所示。正向压降很小（一般的锗管约为0.2 ～0.3V，硅管约为0.5 ～ 0.7V ），正向电流随正向压降的升高而急骤上升，而反向电压从零一直增 加到十几伏至几十伏时，其反向电流增加很小，粗略地可视为零。可见， 二极管具有单向导电性，如果反向电压加得过高，超过管子的极限值，则 会导致管子击穿损坏。 3 、稳压二极管是一种特殊的半导体二极管，其正向特性与普通二极管 类似，但其反向特性特别，如 图1-1 中c 所示。在反向电压开始增加时， 其反向电流几乎为零，但当反向电压增加到某一数值时（称为管子的稳压 值，有各种不同稳压值的稳压管）电流将突然增加，以后它的端电压将维 持恒定，不再随外加的反向电压升高而增大。 管子的稳压值稳定时，电流有一定的范围，电流超过此范围的极限值 时稳压管会被反向击穿 电压骤降，这时须尽快去掉电源，管子短时击穿 后可自行恢复。 注意：流过二极管或稳压二极管的电流不能超过管子的极限值，否则 管子会被烧坏。（参考：实验中所用管子的正向电流极限值约为0.5-0.7mA， 稳压管反向电流范围约为10-33 mA。） 三、实验设备 1、万用表 2 、RXDI--1 型电路原理实验箱 四、实验内容 2 内容1、测定线性电阻器的伏安特性 按图1-2 接线，调节直流稳压电源的输出电压U，从0V 开始缓慢地增 加到10V，记下相应的电压表和电流表的读数UR 、I 。 图1-2 U(V) 1 2 3 4 5 6 7