网页版快捷绘图程序辅助“二极管伏安特性研究”实验教学

二极管伏安特性研究实验是大学物理实验中的重要基础实验之一。测绘二极管的伏安特性曲线一般采用伏安法进行测量。在实验过程中，学生需要测量二极管两端的电压和流经二极管的电流，并用此来绘制二极管的伏安特性曲线。学生在实验过程中如果能够快捷绘图，以此来及时自检并发现测量数据的问题，对于提高“二极管伏安特性研究”实验的教学效率至关重要。我们采用JavaScript语言编写了快捷绘图程序，为学生提供了快捷网页绘图终端。学生在测量完数据后，通过手机浏览器进入绘图终端，输入测量数据，即可绘制电压和电流的关系曲线(U-I曲线)。“二极管伏安特性研究”实验教学过程中快捷网页绘图终端的引入，可以显著提高学生的学习效率和教师的授课效率。     

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.     

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     

电桥法测二极管的伏安特性

电桥法测二极管的伏安特性高伟（安徽芜湖师专物理系２４１００８）电桥法测电阻一种是公认的较精确地测量电阻的方法．本文介绍利用电桥平衡原理测量二极管的伏安特性的电路，能明显提高测量的准确度．一、羽量电路原理二极管伏安特性的坝量是普通物理学的基础实验之一，...     

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。     

稳压二极管的非线性伏安特性研究

用FD-UI-A非线性元件伏安特性实验仪测量了稳压二极管的正向和反向伏安特性,研究结果表明,稳压二极管的正向和反向伏安特性都呈现出非线性,但其正向和反向的lnI-Ud呈良好的线性关系,其斜率反映了二极管材料的导电特性.     

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     

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。     

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。     

小型超导电源系统退磁保护回路建模与仿真

计算了采用二极管等效电压源模型和等效电阻模型的退磁回路电流响应和二极管功耗,分析了两个模型的特点和差异,在此基础上,为了进一步提高精度,充分考虑了二极管的非线性特性,以实际二极管伏安特性进行曲线拟合建立函数关系式得到二极管非线性模型,代入回路方程并求解。综合对比各模型的仿真结果后,得出采用二极管非线性模型和等效电压源模型能更好地模拟退磁保护响应。     

基于SI-GaAs材料的新型脉冲压缩二极管

针对快前沿高重频脉冲的应用需求,设计并研制了一种基于半绝缘砷化镓（SI-GaAs）材料的新型脉冲压缩二极管,通过实验对其压缩性能和重频运行能力进行了测试。实验结果表明,利用此开关能够将前级脉冲的上升沿压缩约270倍和脉宽压缩14倍;并在50 Ω负载上,获得脉冲幅度1.3 kV、上升沿约1.6 ns、脉宽40.59 ns的电脉冲,重复频率达1 kHz,总计运行47 min,触发约两百万次。为研究脉冲压缩二极管的工作原理,对其静态伏安特性进行测试。分析认为,在电压初步加载阶段,SI-GaAs材料内的电场增强型的俘获与离化机制导致耐压增强,二极管在实验过程中出现延迟击穿现象;逆向偶极畴效应产生牵引机制,引发快速上升的位移电流,进而导致反偏结雪崩击穿,二极管表现出瞬间负阻特性,在负载上输出高压纳秒电脉冲。新型脉冲压缩二极管无外加触发快脉冲的前级器件,自身可以维持一定时间的强烈雪崩击穿状态,因此具有体积小、生产成本低的优点,可用于制作小型化高重频的纳秒脉冲功率源。     

发光二极管特性的实验研究

通过实验,对红、绿、蓝三种颜色的LED的发光稳定性、伏安特性和发光波长进行了研究。采用开启电压测量法和分光计测量法,研究了LED的发射波长,实验显示两种方法的结果是相符合的,说明开启电压法是可行的。     

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。     

稳压管伏安特性测量中电表的正确接法

研究电流表接法对稳压二极管伏安特性测量结果的影响。理论分析和实验研究表明,测量稳压二极管的伏安特性时,在稳压管的正向死区和反向截止区电流表应该内接,在其正向导通区和反向击穿区电流表应该外接。这样,只要电流表内阻足够小且电压表内阻足够大,测量系统误差就远小于1%。     

Mechanism of Charge Transfer in Gallium Arsenide Light-Emitting Structures

The results of experimental investigations into the volt-ampere characteristics (VACs) of gallium arsenide light-emitting diode structures are presented. It is established that VACs of single- and multimesa structures are similar. It is demonstrated that the dependence of the current density on the voltage for the examined structures is well described in the context of the VAC theory of pin diodes.     

环境电磁波对伏安法测二极管特性实验的影响

本通过对伏安法测二极管特性实验中一个特殊现象的分析，提出了环境电磁波对实验的影响；通过对实验现象的深入分析，能够提高学生观察问题和分析解决问题的能力。     

微分吸收法测量二极管电压

给出了微分吸收法测量二极管电压的基本原理和实验结果。利用MCNP程序对轫致辐射-衰减-探测器系统建模,模拟得到了输出剂量与二极管工作电压关系拟合曲线。建立了微分吸收法测量二极管电压测量系统,通过在探测器前端放置不同厚度的吸收片,得到了衰减程度不同的波形。结合理论计算的拟合曲线和实验波形,利用迭代法计算得到了晨光号加速器二极管电压,电压峰值为0.58 MV。和传统方法所测得二极管工作电压进行了比较,结果较为一致。     

Mechanism of the degradation of electronic switches built on chalcogenic glasses

Results are shown of a study concerning the mechanism by which electronic switches built on chalcogenic glass degrade. The switching mechanism is analyzed and an expression is derived accurately describing the temperature dependence, within a wide temperature range, of the forward-switchover voltage along the volt-ampere characteristic.     

用Proteus仿真二极管特性实验

物理实验中,二极管是最常用的电子元器件。教学中为了让学生理解二极管的特性和使用,借助于Protues软件设计了二极管特性实验仿真教学。通过仿真波形图或实时效果图示,使学生理解利用普通二极管的单向导电特性做整流电路,将交流电变换成直流电,稳压二极管能够稳定输出电压,发光二极管发出亮光,能够显示图形符号,传递信息。