实验目的
• 掌握伏安法测量电阻时，电流表内接和外接时的条件；
• 通过对二极管伏安特性的测试，了解非线性电阻，掌握二极管的非线性特点。
实验仪器
DH6102型伏安特性实验仪
本实验仪由直流稳压电源、可变电阻器、电流表、电压表及被测元件等五部分组成。
实验原理
一、概述
伏安法测电阻是电阻测量的基本方法之一。
当一个元件两端加上电压时，元件内就有电流通过，电压和电流之间存在着一定的关系。
该元件的电流随外加电压的变化曲线，称为伏安特性曲线。
从伏安特性曲线所遵循的规律，可以得知该元件的导电特性。
二、线性电阻和非线性电阻
• 线性电阻 非线性电阻
对线性电阻我们可以直接通过欧姆定律， 对非线性电阻我们不能应用欧姆定律但 确定出线性电阻阻值： 是可以考虑一小段特性曲线，确定出动态 R ＝U /I 电阻：
R ＝△U /△I
三、实验线路的比较与选择
实验中使用的电路对电流表有内接和外接两种：
当电流表内阻为0，电压表内阻无穷大时，两种电路都不会带来附加测量误差。
被测电阻： 非理想状态（电流表内阻非0，电压表内阻非无穷大），如果用上述公式计算电阻值，无论采用哪一种联接都将产生接入（系统）误差。
1、内接法的接入误差和修正
采用这种方法测量，我们
得到的电阻实际是电流表
内阻和待测电阻之和，即：
I
U R x
A x R R I
U
需要对其进行修正，即：
当Rx >>RA ，采用电流表内接，接入误差较小。
2、外接法的接入误差和修正
当采用外接法时，我们得到的
实际上是电压表内阻和待测电阻
并联后的阻值，即： 需要对其进行修正，即：
当RV >>Rx ，采用电流表外接，接入误差较小。
四、二极管的伏安特性
二极管是一种具有单向导电的二端器件，具有按照外加电压的方向，使电流流动或不流动的性质。
对二极管施加正向电压时，则二极管中就有正向电流通过，随着电压的增加，开始时，电流随电压变化很缓慢，而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时（硅管为 0.7V 左右），电流急剧增加，二极管导通后，电压的少许变化，电流的变化都很大。
当施加反向电压时，二极管处于截止状态，其反向电压增
加至该二极管的击穿电压时，电流猛增，二极管被击穿，在二
极管使用中应竭力避免出现击穿观察，这很容易造成二极管的
永久性损坏。
所以在做二极管反向特性时，应串入限流电阻，
以防因反向电流过大而损坏二极管，并注意不要超过二极管允
许的最大反向电压值。
二极管的应用
1、整流二极管：利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲直流电。
2、开关元件：二极管在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态，相当于一只接通的开关；在反向电压作用下，电阻很大，处于截止状态，如同一只断开的开关。
利用二极管的开关特性，可以组成各种逻辑电路。
3、限幅元件：二极管正向导通后，它的正向压降基本保持不变（硅管为0.7V ，锗管为0.3V ）。
利用这一特性，在电路中作为限幅元件，可以把信号幅度限制在一定范围内。
4、继流二极管：在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用。
5、检波二极管：在收音机中起检波作用。
6、变容二极管：使用于电视机的高频头中。
7、显示元件：用于VCD 、 DVD 、计算器等显示器上。
8、稳压二极管：反向击穿电压恒定，且击穿后可恢复，利用这一特性可以实现稳压电路。
实验内容（一）
1．测定线性电阻的伏安特性
⑴选被测电阻器的电阻为1K Ω，电流表量程为20mA ，电压表量程为20V 。
⑵电流表内接测试：
将电流表内接，调节直流稳压电源，取合适的电压变化值（如从2.000V 变化到14.000V ，变化步长取为2.000V ），将相应的电流值记录列表 。
A x R I
U R
V
x R R U I 11 V
x R U I R 11
⑶电流表外接测试：
将电流表外接，调节直流稳压电源，取合适的电压变化值（如从2.000V变化到14.000V，变化步长取为2.000V），将相应的电流值记录列表。
⑷按式R=U/I ，计算出电阻直算值。
⑸按式
（内接）和（外接），分别计算出内接、外接时的电阻修正值。
⑹以U为横坐标，I为纵坐标，作出电流表内接、外接时的伏安特性曲线。
1KΩ电阻器伏安特性测试数据表
实验内容（二）
2、测量二极管伏安特性
A、反向特性测试
二极管反相电阻比较大，采用电流表内接的方法。
⑴变阻器设置700Ω，调节直流稳压电源，将相应的电压、电流值记录列表。
反相伏安特性测试数据表
（3）按式R=U/I ，计算出电阻直算值。
（4）按公式，计算出电阻修正值。
B、正向特性测试
二极管在正向导通时，呈现的电阻值较小，采用电流表外接测试电路。
⑴变阻器设置700Ω，调节直流稳压电源，将相应的电压、电流值记录列表。
20mA
700Ω
20V
正向伏安特性测试数据表
⑵按式R=U/I ，计算出电阻直算值。
⑶按公式，计算出电阻修正值。
⑷在反向、正向伏安特性测试数据表中，以U为横坐标、I为纵坐标，作出非线性二极管的伏安特性曲线。