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个人电子实验室--神器 Digilent AD2/3

时间:2024-04-09 18:33:07浏览次数:40  
标签:AD2 信号 -- 二极管 Digilent 发生器 电压 示波器 电流

AD2简介

Digilent的Analog Discovery 2 (AD2)是一款功能强大的USB示波器和多功能仪器,对于个人电子实验室来说,它提供了许多有用的功能,可以大大扩展你的实验和学习范围。这些特性使得AD2成为一个理想的选择,无论是工程学生、业余爱好者还是电子发烧友,都可以利用它在几乎任何地方进行电子项目的开发和测试。

二极管的IV曲线

教科书上的IV曲线是这样子的

如果你手中有一个二极管,并且对于那些图示般简化的特性曲线感到不甘心,想要亲自实验测量一番,该怎么做呢?这可能是每一个电子爱好者最真诚的好奇心驱动下的想法。仅仅使用万用表来测量其导通电压?这种做法未免也太过基础了吧。

简略分析

可以使用信号发生器和示波器来测量二极管的IV(电流-电压)曲线

准备材料
  • 一个二极管
  • 一个信号发生器
  • 一个示波器
  • 一个电阻(用作电流检测电阻,数值取决于预期的测试电流范围,常用1kΩ)
  • 连接线
测试步骤
  • 连接电路

将二极管的阳极连接到信号发生器的输出端。将检测电阻一端连接到二极管的阴极,另一端接地。这样,电阻就串联在了二极管和地之间。示波器的一个通道(比如CH1)连接到二极管的两端以测量电压降,另一个通道(比如CH2)连接到检测电阻两端以测量通过电阻(因而是通过二极管)的电流。

  • 设置信号发生器

使用信号发生器产生一个缓慢增加的直流电压信号,或者是一个幅度逐渐增加的低频率正弦波信号。确保信号的最大电压不会超过二极管的最大允许正向电压。

  • 观察示波器

打开示波器,调整适当的时间基准和电压量程,观察CH1和CH2的波形。CH1显示的是二极管两端的电压,而CH2由于是测量通过检测电阻的电压降,根据欧姆定律(V=IR),可以用来计算通过二极管的电流。

  • 记录数据并绘制IV曲线

逐步增加信号发生器的输出电压,同时记录示波器上CH1和CH2的读数。CH1的读数给出了二极管两端的电压值,CH2的读数通过检测电阻值可以转换为电流值。用记录下来的电压和电流数据,然后用Excel来绘图。

  • 注意事项

确保在整个测试过程中,二极管的电压和电流都不超过其最大额定值,以避免损坏二极管。
为了获得更准确的结果,确保信号发生器的输出电压变化足够缓慢,以便能够在每个点上准确记录数据。


通过这种方法,不仅能够获得二极管的IV曲线,而且能够深入理解二极管在不同工作点下的行为,这对于电子电路设计和分析来说是非常有用的。

搭建电路

万幸的是,以上所需“仪器”,在AD2中均能找到,连接关系如下:

 

配置参数

在Waveform软件中设置一些参数

 测试结果

 

二极管测试对比

手头刚好有几款二极管,使用Excel整理了下,如图所示:

 后续思考

如果需要测量二极管在其额定电流范围内的IV曲线,但是信号发生器提供的电流不足以达到这个范围,可以通过构建一个电流放大电路来增加通过二极管的电流。需要用到一个或多个晶体管来放大信号发生器的输出电流。通过调整信号发生器的输出,晶体管的放大作用能够使得流过二极管的电流显著增加。

标签:AD2,信号,--,二极管,Digilent,发生器,电压,示波器,电流
From: https://blog.csdn.net/DongDong314/article/details/137499513

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