一、题目
研究二极管对直流量和交流量表现的不同特点。
二、仿真电路
(
a
)
直流电源电压为
1
V
的情况
(a)直流电源电压为1V的情况
(a)直流电源电压为1V的情况
(
b
)
直流电源电压为
4
V
时的情况
(b)直流电源电压为4V时的情况
(b)直流电源电压为4V时的情况
图
1
二极管静态和动态电压的测试
图1\kern 3pt二极管静态和动态电压的测试
图1二极管静态和动态电压的测试仿真电路如图1所示。因为只有在低频小信号下二极管才能等效成一个电阻,所以图中交流信号为1 kHz、数值为10 mV(有效值)。由于交流信号很小,输出电压不失真,故可以认为直流电压表(测平均值)的读数是电阻上直流电压值。
三、仿真内容
(1)在直流电流不同时二极管管压降的变化。利用直流电压表测电阻上电压。从而得到二极管管压降。
(2)在直流电流不同时二极管交流等效电阻的变化。利用示波器测得电阻上交流电压的峰值,从而得到二极管交流电压的峰值。
四、仿真结果
仿真结果如下表所示,表中交流电压均为峰值。
直流电源 V2/V | 交流信号 V1/mV | R直流电压表读数 U R U_R UR | R交流电压 U r U_r Ur/mV | 二极管直流电压 U D U_D UD/V | 二极管交流电压 U d U_d Ud/mV |
---|---|---|---|---|---|
1 | 14.123 | 353.852 mV | 13.169 | 0.646148 ≈ \approx ≈ 0.65V | 0.954 |
4 | 14.124 | 3.296 V | 14.014 | 0.704 V | 0.11 |
注:10mV的有效值应该对应的峰值为14.14mV,因为峰峰值是有效值的 2 2 2\sqrt{2} 22倍,这里以测量的数据为准。
五、结论
(1)比较直流电源在1V和4V两种情况下二极管的直流管压降可知,二极管的直流电流越大,管压降越大,直流管压降不是常量。
(2)比较直流电源在1V和4V两种情况下二极管的交流管压降可知,二极管的直流电流越大,其交流管压降越小,说明随着静态电流的增大,动态电阻将减小;两种情况下电阻的交流压降均接近输入交流电压值,说明二极管的动态电阻很小。