利用曲率法和Origin软件确定二极管截止电压

利用Origin软件进行绘制二极管伏安特性测量数据的高度拟合曲线,然后利用数学知识求取曲率最大值处的电压值,并根据二极管伏安特性测量数据,得出曲率法测二极管截止电压值,现证明此方法的可行性.     

浅谈伏安法测二极管的特性

高等学校试用的《普通物理实验》一书中,关于伏安法测二极管的特性实验(以下简称伏安特性实验),是通过测出二极管反向饱和电流I_e、正向各种偏压U_D及其对应的电流I_D,算出二极管温度等效电压的倒数(q/kT),再与室温时的理论值比较,让学生了解二极管的正向伏安特性。该实验和一些较能精确测定半导体PN结电流-电压关系的方法相比,不仅具有方法简单,直观性强,数据易处理等优点,而且使学生能够运用普物实验手段,认识半导体二极管这一重要特性,它是大学低年级可以开设的基础实验之一,但是如按课本上的要求测量,误差很大(只有理论值的一半左右),达不到比较满意的效果,本文通过分析误差产生的主要根源,谈谈原实验方案的弊端及改进意见。     

太阳能电池特性实验中的计算机辅助测量

利用计算机和Labcoder数据采集分析系统，对传统的“太阳能电池伏安特性测量”实验进行改进。利用改进后的实验装置，太阳能电池在光照下随着负载的改变，实现了输出电流和电压的动态实时采集，提高了实验效率。     

某些锗隧道二极管的老化现象

对n区掺砷、p区为铟加百分之一镓、快速合金而成的锗隧道二极管做老化实验,发现某些二极管当加正向偏压时,过剩电流增加。这类二极管典型的伏安特性,如图1所示。由图可知,77°K时,峯值出现在234mV处,比我们实验用的一般锗隧道二极管的峯值电压大。在正向电压80mV处出现拐点d~2I/dV~2=0。反向隧道电流小。室温下,加正向电流50mA,老化结果,伏安特性曲线不变。高温下,正向老化结果,过剩电流单调增加。图2表示正向伏安特性的变化。曲线1,2,3和 4分别表示高温(95℃)正向5O     

夫兰克-赫兹实验中影响板极电流因素浅析

通过公式与绘图比对实验测得的数据,研究电子与氩原子的夫兰克-赫兹实验中不同阴极电压、第一栅极电压、反向电压下,板极电流随加速电压的变化情况。分析板极电流发生变化的规律及原因,观察测得数据及其绘制的夫兰克-赫兹曲线找出对实验研究负向影响最小的阴极电压、第一栅极电压、反向电压的参考数值。     

发光及显示器件光电特性测试系统设计

为了提高发光及显示器件光电特性测量实验的智能化程度,减小人为误差,并考虑工作温度对其光电特性的影响,设计了一种能够自动、同步测量发光体亮度、温度、伏安特性和寿命的系统。系统主要由LS-110型亮度计、GPD-3303型电源、自制的温度测量模块及测量软件四部分组成。基于实验室虚拟仪器工程平台,利用亮度计对器件的亮度进行测量,利用单片机和温度传感器对器件的温度进行测量,通过上位机程序控制电源步进输出、读取实际输出电流值和电压值,并将采集到的数据发送到上位机,实时绘制出了亮度-电压、电流-电压、温度-电压、亮度-温度、电流-温度、亮度-电流特性曲线。系统目前可以同时对器件的亮度、温度和伏安特性进行自动测量和直观显示,并且具备自动保存数据和图像的功能,实现了发光及显示器件光电特性测量的智能化,具有综合性强、精确度及自动化程度高、操作简易等特点。     

利用电流、电压传感器实现对太阳能电池伏安特性实验中数据的实时测量

利用电流、电压传感器和相应数据采集软件,对传统的"太阳能电池伏安特性测量"实验进行了数字化改进。利用改进后的实验装置,可以实现太阳能电池输出电流和电压的动态实时采集。利用改进后的实验装置,测量了不同光照条件下的太阳能电池的伏安特性曲线,并计算得到了输出功率特性曲线。同时,还利用改进后的装置考察了光致热效应对光伏组件输出特性的影响。     

对用伏安法测二极管反向饱和电流的讨论

高等学校试用的《普通物理实验》一书中,关于“用伏安法测二极管的特性”实验要求根据测量数据计算出e/kT值,为此需测出二极管的反向饱和电流I_c。课本中的方法是:反向电压取5V、10V、15V三种不同值,将得到的电流取平均后就可作为I_e值。我们认为这样测I_e的方法不妥。理论分析指出,在一定的温度下,二极管的反向饱和电流在|U_D|足够大时,是基本不随电压变化的电流。这时二极管的p—n结各     

非线性伏安特性实验数据处理的研究

用FD-UI-A非线性元件伏安特性实验仪测量了普通二极管和稳压二极管伏安特性,研究了用软件处理非线性数据的过程.研究结果表明,普通二极管和稳压二极管的伏安特性呈现出非线性,但其-呈良好的线性关系,其斜率反映了二极管材料的导电特性.     

强流电子加速器中气体开关与真空二极管的光学特性

 利用光纤传感器与光电二极管相结合的方法,对强流电子加速器中气体火花开关以及真空二极管的发光特性进行了研究,对影响光电二极管测量的因素进行了理论计算与模拟研究。在气体开关导通电压1.7 MV,二极管电压1.07 MV,电流18 kA时,进行了多次实验,得到了发光特性与击穿电压、电流的关系。同时,对利用光学检测方法测量主开关或真空二极管电压、电流大小得可行性进行了分析。     

利用固体物理LED发光原理测量普朗克常数

普朗克常数是物理学中一个重要的常数,利用二极管的量子特性探讨运用发光二极管来测量普朗克常数。通过测量二极管的伏安曲线,确定其阈值电压,根据相关量子理论,间接得出普朗克常数,通过与光电效应法测量普朗克常数的测量结果相比较,结果表明此误差略大,但作为一种新型的实验方法探索,对于开拓学生的综合素养还是非常有益的。     

基于P-N结的太阳能电池伏安特性的分析与模拟

通过分析实际P-N结与理想模型之间的差别,建立了P-N结二极管及太阳能电池的数学模型;利用Matlab中的系统仿真模块库建立仿真模型,设置参量,求解模型方程并绘制了图形.对太阳能电池在一定光照下旁路电阻及串联电阻取不同数值时对其开路电压、短路电流及填充因子的影响做了模拟,并与实际测得的硅太阳能电池伏安特性进行了比较.模型分析与实验测量的结果表明等效的旁路电阻和串联电阻分别影响电池的开路电压和短路电流.仿真结果与实验测量结果一致.     

基于P-N结的太阳能电池伏安特性的分析与模拟

通过分析实际P-N结与理想模型之间的差别,建立了P-N结二极管及太阳能电池的数学模型;利用Matlab中的系统仿真模块库建立仿真模型,设置参量,求解模型方程并绘制了图形.对太阳能电池在一定光照下旁路电阻及串联电阻取不同数值时对其开路电压、短路电流及填充因子的影响做了模拟,并与实际测得的硅太阳能电池伏安特性进行了比较.模型分析与实验测量的结果表明:等效的旁路电阻和串联电阻分别影响电池的开路电压和短路电流.仿真结果与实验测量结果一致.     

硅光电池实验设计

采用开放式的实验平台设计了硅光电池系列实验,测量了硅光电池在全暗和光照下的伏安特性,开路电压、短路电流和输出电压与光照强度的关系,以及短路电流和开路电压与温度的依赖关系.实验内容包含电学和光度学知识,学生可以掌握硅光电池的工作原理和基本特性.     

夫兰克-赫兹实验栅极电流的研究

测量了夫兰克赫兹实验中氩气管的经典线性伏安特性曲线,分别从栅极电流和板极电流的实验数据中反应出的氩原子第一激发能级量子化吸收的特性,并对量子吸收理论在实验中的体现加以探讨。     

未耗尽载流子对P-N结反向特性的影响

本文研究了P⁺-N结中载流子未耗尽时的二极管反向伏安特性和在大电流密度下合金晶体管集电极特性。首先,对雪崩击穿的机构,推导了载流子未耗尽时的P⁺-N结反向电流与电压的关系式。结果指出,倍增因子M不仅和加在结上的电压大小有关系,而且和流过结的电流J有关系。理论分析可以证明,当二极管几何结构满足一定条件时,可以观察到由于载流子对空间电荷的贡献不能忽略时所导致的等效电阻对P⁺-N结反向伏安特性的影响。用脉冲方法测量了锗合金二极管反向击穿后的伏安特性,实测结果和理论值很符合。其次,从理论上考虑了集电结中未耗尽载流子作用后,推导了P-N-P合金晶体管在大电流密度下集电结的雪崩倍增特性。由结果可见,晶体管在大电流密度下,集电结的倍增因子M不仅和电压有关系,而且和发射极的电J_e有关系。分析指出,由于P-N结中未耗尽载流子的作用,在共发射极线路、基极断路时,若合金管电流放大系数α₀在1/2.3～1范围内将会出现负阻。这个负阻已经被实验所证实。实验得至的整个负阻范围内的伏安特性与理论值符合较好。实验是在脉冲电流下进行的。并且在不同的环境温度下进行了测量。实验结果表明,随温度的升高整个负阻区的伏安曲线向电压高的方向有很微小的移动。这说明负阻的产生不是由于热效应引起,而是由于在大电流密度下的合金管的集电结中载流子不耗尽的结果。     

用电流源法测量非线性元件的伏安特性

本文报导了一种新的用于测量非线性元件伏安特性的实验电路，该电路采用的是以电流为信号变量的电流模式测量电路，并分析与比较了该电路与传统的以电压作为信号变量的电压模式测量电路的不同．     

一个有意义的电学设计性物理实验

综合学生所做的几个电学实验，以“用示波器观察二极管伏安特性曲线”设计性实验为例，探讨如何提高学生综合运用所学知识和解决实际问题的能力．     

一种实用的实验室电源的设计

介绍了一种实用的物理实验专用线性可调稳压直流电源。该电源由可调三端稳压、可调基准电压、限流电路等构成,可提供0～12 V连续可调电压,输出电流限制在100 mA,适用于大学物理实验中二极管伏安特性测量、三用电表的设计与制作等设计性实验,起到对实验器件和仪表的保护作用。     

PN结伏安特性的实验研究

介绍了验证PN结伏安关系特性实验的实验原理,并利用绘图软件Origin7.5对实验数据进行处理.结果表明,PN结的扩散电流和两端的正向电压之间满足指数关系.通过与理论公式的比较,准确地测出了玻尔兹曼常数.