通过pn结实验验证了用二极管PN结的温度特性做常规范围内的温度传感器,其灵敏度相对误差,标准差,线性误差等各种误差都在7%左右,而且温度灵敏度系数S较大,都在-3mV左右,二极管PN结的离散型、可重复性、可逆性。PN结物理特性综合实验仪是一种带数字显示电压和温度的高精度教学仪器。
验证Pt100、PtCu50、Cu100和其他工作热电阻、玻璃液体温度计、压力温度计和双金属温度计。寄生电位 0.4 V的多路低电位自动转换开关。调整1-4个高温炉。温度场测试:可进行检定炉、油箱、水箱、低温恒温箱的温度场测试。线制转换:可进行两线、三线、四线电阻校验。
1、实验操作时会使试验温度发生改变,影响实验结果。数字式电压表的示数不稳定也会产生误差。在U1-T实验中,U2的示数不能一直指在1V上,也会产生误差。以电压为横坐标、电流为纵坐标,利用测得的电压和电流数据,分别绘制出稳压二极管、金属膜电阻和小灯泡的伏安特性曲线,分析各自伏安特性曲线的特点和规律。
2、PN结物理特性综合实验仪是一种带数字显示电压和温度的高精度教学仪器。可以用于测量PN结的物理特性和玻尔兹曼常数,并可以学习弱电流测量的新方法。测量 PN 结扩散电流与结电压关系,通过数据处理证明此关系遵循指数分布规律。较精确地测量玻尔兹曼常数。
3、pn结具有单向导电性。PN结具有单向导电性,是电子技术中许多器件所利用的特性,例如半导体二极管、双极性晶体管的物质基础。
1、pn结正向压降与温度的关系实验报告如下:了解PN 结正向压降随温度变化的基本关系,测定PN 结F F V I -特性曲线及玻尔兹曼常数。
2、用精密控温的烘箱(盒子)控温,加小电流恒流测量。减少电流的热效应对PN结的影响。
3、由半导体理论可知,在正向恒流供电条件下,PN结的正向压降与绝对温度T有线性关系,即正向压降几乎随温度升高而线性下降,这就是PN结测温的理论依据。所以做温度传感器时,要注意施加正向恒流,例如10uA,这样才会比较准确,如果只加正向电压,那么准确性就下降了。
4、晶体二极管或三极管的PN结的结电压是随温度而变化的。例如硅管的PN结的结电压在温度每升高1℃时,下降-2mV,利用这种特性,一般可以直接采用二极管(如玻璃封装的开关二极管1N4148)或采用硅三极管(可将集电极和基极短接)接成二极管来做PN结温度传感器。
5、温度升高时,pn结的正向电流增大、正向压降降低,即正向电流具有正的温度系数,正向压降具有负的温度系数;这主要是由于pn结的势垒高度降低所造成的结果。并且反向电流随着温度的升高也增大,这主要是由于两边少数载流子浓度增大的结果。详见“http://blog.16com/xmx028@126/”中的有关说明。
1、怎么是两组电压数据,研究PN结特性不是研究其单向单调性吗,应该是一组电压数据、一组电流数据,利用这两组数据描点作出图像,即PN接的伏安特性曲线。
2、PN结物理特性综合实验仪是一种带数字显示电压和温度的高精度教学仪器。可以用于测量PN结的物理特性和玻尔兹曼常数,并可以学习弱电流测量的新方法。测量 PN 结扩散电流与结电压关系,通过数据处理证明此关系遵循指数分布规律。较精确地测量玻尔兹曼常数。
3、以电压为横坐标、电流为纵坐标,利用测得的电压和电流数据,分别绘制出稳压二极管、金属膜电阻和小灯泡的伏安特性曲线,分析各自伏安特性曲线的特点和规律。正反向伏安特性曲线作在一张图上,对于二极管,正反向坐标可以取不同单位长度。
4、读取T。根据查询pn结特性实验内容得知,按△v是为了读取T可以减少这种差值引起的误差。PN结物理特性是普通物理、 半导体物理和电子学教学重要内容之一, 玻尔兹曼常数 k是物理学中一个基本常数。
5、实验线路如图1所示,说明~图中100Ω的滑动变阻器和5V电源已经接入电路;只是5V稳压电源正输出没有接地;实验中只需将5V正输出接地即可(。图中U为三位1半数字电压表;U为四位半数字电压表;TIP31型为带散热板的功率三极管;调节电压的分2 压器为多圈电位器。
6、实验原理PN 结F F V I -特性及玻尔兹曼常数k 的测量:由半导体物理学中有关PN 结的研究可以得出PN 结的正向电流F I 与正向电压F V 满足以下关系 式中e 为电子电荷量、k为玻尔兹曼常数,T为热力学温度,sI为反向饱和电流,它是一个与PN 结材料禁带宽度及温度等因素有关的系数。