一、实验目的
1. 了解二极管的主要参数;
2. 掌握二极管的伏安特性及测量方法;
3. 掌握示波器的使用方法。
二、实验仪器
1. 交流电压源
2. Ground
3. 普通电阻
4. 虚拟二极管
5. 电流探头
6. 泰克示波器TBS1102
三、实验原理
半导体二极管的结构是一个PN结,具有单向导电性。描述二极管电压和电流的关系的曲线,叫做二极管的伏安特性曲线,如图1所示。
图1 二极管的伏安特性曲线
由图1可以看出,二极管的伏安特性可以分为3个部分:
(1)正向特性
图中红色曲线部分为正向特性,表示当外加正向电压时二极管的工作情况。当正向电压很小时,外电场不足以克服PN结内电场对多数载流子扩散运动的阻力,故正向电流很小,几乎为零,称为死区。当正向电压超过死区电压(Uth)后,内电场被大大削弱,电流迅速增长,二极管导通。导通后二极管的端电压基本上是一个常量。
(2)反向特性
图中紫色曲线部分为反向特性,表示当外加反向电压时二极管的工作情况。在反向电压的作用下,由于少数载流子的漂移运动,形成很小的反向电流。反向电流在一定范围内与反向电压的大小无关,通常称为反向饱和电流(Is)。反向饱和电流越小,表明二极管性能越好。
(3)反向击穿特性
当反向电压增大到某一数值时,反向电流突然增大,这种现象称为击穿,此时的电压称为反向击穿电压(UBR)。反向击穿特性如图1中蓝色曲线部分所示。