发布时间 : 星期日 文章实验四 pn结特性测量更新完毕开始阅读8b2c0bc26137ee06eff91822
P1 安全可靠，适用于大专院校的普通物理实验和有关
专业的基础实验。 一、实验装置简介
A 样品 P2 样品室的结构如图4.1所示，其中A为样品室，是一个可卸的筒状的金属容器。待测PN结样管（采用3DG6晶体管的基极与集电极短接作为正极，发射极作为负极，构成一只二极管）和测温元件（AD590）均置于铜座B上，其管脚通过高温导
A 线分别穿过两旁空心细管与顶部插座P1连接。加热器H装在中心管的支座下，其发热部位埋在铜H 座B的中心柱体内，加热电源的进线由中心管上
方的插孔P2引入，P2和引线（外套瓷管）与容器D T B 绝缘，容器为电源负端，通过插件P1的专用线与
测试仪机壳相连接地，将被测PN结的温度和电压信号输入测试仪。
B 测试仪 A—样品室 B---样品座
D—待测PN结 T—测温元件 测试仪由恒流源、基准电压源和显示等单元组
P—D、T引线 H—加热器
成。
P2—加热电源插孔
恒流源有两组，其中一组提供IF，电流输出范
图4.1 样品室结构图
围为0~1000μA，连续可调，另一组用于加热，其
控温电流为0.1~1A，分为十档，逐档递增或递减0.1A。
基准电压源亦分为两组，一组用于补偿PN结在0℃或室温TR时的正向压降VF(0)或VF(TR)，可通过设置在面板上的“ΔV调零”电位器来实现ΔV=0，并满足此时，若升温，ΔV<0；若降温，则ΔV>0，则表明正向压降随温度升高而下降。另一组基准电压源用于温标转换和校准，因本实验用AD590温度传感器测温，其输出电压以1mV/°K正比于绝对温度，它的工作温度范围为218.2～423.2°K（即-55~150℃），相应输出电压为218.2～423.2mV。要求配置4?的LED显示器，为了简化电路而又保持测量精度，设置了一组273.2mV(相当于AD590在0℃时的输出电压)的基准电压，其目的是将上述的绝对温标转化成摄氏温标，则对应于-55~150℃的工作温区内，输送给显示单元的电压为-55~150mV。便可采用量程为±200.0mV的3?位LED显示器进行测量。另一组量程为±1000mV的3?位LED显示用于测量IF、VF 和ΔV，可通过“测量选择”开关来实现。
此外，仪器设有VT（温度数字量）和ΔV的输出口，可供XY函数记录仪使用。测量的框图如图4.2所示。
样品室 DS为待测 PN 结，RS为IF的取样测温元件 温标转换 温度显示 电阻，开关K起测量选择与极性变换作
恒流源 2 加 热 器 用，其中R、P测IF，P、D测VF，S、
DS P测ΔV。
P 二、主要技术指标 RS K R 1. 样管工作电流源 恒流源 1 IF、VF、ΔV - + D 输出电流：0~1000μA，连续可调，显示 S 调节精度可达1mA。 基准电源 电流稳定度：优于10-3（交流输入图4.2 测量框图 电压变化?10%）；
负载稳定度：优于10-3（负载由额定值变为零）；
电流指示：3?位发光管数字显示，精度不低于0.5% 。 1、 加热电流源：0.1~1A ，分为十档，逐档递增或递减0.1A ，最大输出负载电压15V 。 2、 温度传感器AD590：
温度范围：218.2～423.2°K (即－55℃~150℃)； 输出电压范围：218.2～423.2mV； 测量误差：小于0.5℃ 。
3、 电流、电压和温度的测量分别采用两组3?位LED显示，精度不低于0.5% 。 二、 使用说明
1、 按照样品结构图组装样品架。
2. 顺时针旋转IF 调节钮，取样IF=50μA；控温电流开关置“关”位置；将两端代插头的四芯屏蔽电缆一端插入测试仪的“信号输入”插座，另一端插入样品室顶部插座。连接时，应先将插头与插座的凹凸定位部分对准，再按插头得紧线夹部位，便可插入；在拆除时，只要拉插头的可动外套部委即可，切勿扭转或硬拉，以免断线。
打开位于机箱背部后的电源开关，两组显示器即有指示，如发现数字乱跳或溢出（即首位显示“１”，后三位不显示），应检查信号耦合电缆插头是否插好或电缆芯线有否折断或脱焊机检查待测ＰＮ结和测温元件管教是否与容器短路或引线脱落。
3、将“测量选择”开关（以下简称K）拨到IF，转动“IF调节”旋钮，IF值可变，将K拨到VF,调IF，VF亦变，再将K拨到?V，转动“?V调零”旋钮，可使?V=0，说明仪器以上功能正常。
4、将两端带“手枪式”插头导线分别插入测试仪的加热电源输出孔和样品室的输入孔，启动控温电流开关（置0.2Ａ档）加热指示灯即亮，1～2分钟后，即可以显示出温度上升。至此，仪器运行正常。
5、仪器的温标设定，在出厂之前已在0℃（冰、水混合）条件进行严格校准，如有偏差可在室温（分辨率为0.1℃温标）实现复校。
6. 户如果要求试验的温度范围为0~120℃，需要自备一只广口杜瓦瓶。
PN结正向压降温度特性实验组合仪安装指南
用户收到实验仪包箱后，请按下列步骤安排、检验仪器是否正常：
1、打开实验仪包箱。按装箱单上列出的配件清单检查个配件是否完备，运输途中又无损坏。
2、打开实验品结构图组装样品架，样品室的结构参照附录 1 使用说明书中的图1。将两端带插头的屏蔽电缆一端插测试仪的“信号输入”插座，另一端插入样品实验室的顶部插座。连接时，应先将插头与插座的凹凸定位部位对准，再按插头的紧线夹部位，便可插入；在拆线时，只要拉插头的可动外套部位即可，切勿扭转或硬拉，以免断线。将两端带“手枪式”插头导线分别插入测试仪的加热电源输出孔和样品室的输入孔
3. 开位于机箱背部后的电源开关，两组显示器即有指示，如发现数字乱跳或溢出（即首位显示“１”，后三位不显示），应检查信号耦合电缆插头是否插好或电缆芯线有否折断或脱焊机检查待测ＰＮ结和测温元件管教是否与容器短路或引线脱落。
4、将“测量选择”开关（以下简称K）拨到IF，转动“IF调节”旋钮，IF值可变，将K拨到VF,调IF，VF亦变，再将K拨到?V，转动“?V调零”旋钮，可使?V=0，说明仪器以上功能正常。
5、启动控温电流开关（置0.2Ａ档）加热指示灯即亮，1～2分钟后，即可以显示出温度上升。
经过以上步骤检查仪器后即可投入使用。