该电路优点是测量数据精准,该线路中唯一可变的是电源电压E,具体实验时操作只需要调节电源电压,简单方便。但是该电路对电源的要求较高,一是电源电压要精准,老旧仪器会使实验误差增大。二是电源电压需要连续可变,在中学物理实验室中没有电压连续可变电源[5](只有固定电压3V/6V/9V的电源),使用该方法就无法操作了。

可调电源法测稳压二极管伏安特性电路图

3 分压电路

3。1分压电路原理[4]

 分压电路如图4 所示, 滑动变阻器两个固定端 A 、B 与电源 E 相连接, 负载 R Z 接滑动端C 和固定端A (或 B ) 上, 当滑动 C 由A 端滑至B 端, 负载上电压由 0 变至 E , 调节的范围与变阻器的阻止无关。当滑动头 C 在任一位置时, AC 两端的分压值 U 为

               

3。2普通分压电路

   如图4,便是我们在测量电学原件伏安特性的实验中所采用的分压电路,该分压电路在测量线性电阻时并不会有问题,但是在测量稳压二极管伏安特性的时候就会出现问题。由于普通二极管反向电流是μA级的,中学物理实验以及大学普通物理实验中的仪器均无法测量,所以本文中测二极管的伏安特性实验均使用稳压二极管。稳压二极管可承受的最大正向电流大约在80mA,考虑到图4滑动变阻器滑到最右端时,若不加任何保护电阻,经过稳压二极管的电流会超过80mA,便会导致稳压二极管因电流过大而损坏。所以普通分压电路在测量稳压二极管的伏安特性实验中是有缺点的,需要改进。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com

3。3改进后的分压电路

由3。2的论述中可以看出,普通分压电路在测量稳压二极管的伏安特性实验中存在不足,若想改进,则需要考虑在图4中滑动变阻器滑到最右端时候,即稳压二极管通过最大电流的时候,最大电流不能超过80mA,所以我们可以在原有的电路中加上一个保护电阻。

倘若使用3V的电源,最大电流为80mA,

30V/0。08A=37。5Ω

则应在电路中加上一个阻值为40欧姆的保护电阻。

根据以上分析,我们可以设计以下测量电路如图6,图6中使用以下实验器材:9V/3V直流稳压电源,开关,稳压二极管(硅管),电压表(量程0V~20V),电流表(量程0mA~200mA),最大阻值为5欧姆的滑动变阻器,阻值为40欧姆的保护电阻。在本实验中,当测量稳压二极管正向伏安特性时,滑动变阻器阻值最小时,经过稳压二极管的电流也不会大于80mA,符合实验要求。

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