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应用计算机测定PN结正向电压温度特性

2023-10-04 10:07 作者:XmXrzhang  | 我要投稿

【实验步骤】

一、连线

二、接口设置

(1)打开接口电源,绿灯亮

接口电源在背后
绿灯亮表示电源已打开

(2) 运行科学工作室软件,软件自动搜索并识别科学工作室接口(必须先打开接口电源才能再运行软件);

软件在搜索接口

       如果接口连接失败,将出现如下图所示,此时要检查:①接口电源是否已经打开;②接口与计算机的连接是否正常。选择500型接口进入软件,然后选择“实验”菜单中的“连接到接口”重新搜索,直到搜索到接口。

软件没有检测到接口,会弹出此提示

软件正常启动后,将进入主界面

科学工作室软件主界面

(3)软件设置

①用鼠标左键点住“模拟通道”图标,拖拽到C通道,选择电压传感器。


根据实际连接的接口,在软件上做相应的设置
C接口连接电压传感器

②用鼠标左键点住“模拟通道”图标,拖拽到B通道,选择用户自订传感器



根据实际连接的接口,在软件上做相应的设置
由于电压要进行线性放大10倍,所以选择自订传感器

③双击用户自订传感器,并设置

要设置放大10倍的关系
放大10倍的关系

④点击实验菜单的计算机视窗。设置温度与C接口电压之间的关系。

计算机视窗可以设置非线性的关系
温度传感器连接在C口。设置的是温度与C口电压之间的关系
软件根据此公式计算温度

【注意】:

  • <1>在英文输入状态下输入公式;

  • <2>输入完成后,按回车键检查有无错误。

⑤取样选项设置,点击实验菜单下的“取样选项”,设置采样频率为5秒

设置数据采集的频率

说明:5秒表示每5秒采集一个数据

⑥图表及设置。用图表记录数据,鼠标左键点住并拉拽“图表”图标到传感器图标。

用图表记录数据

⑦设置图表中的横、纵坐标。

横坐标设置为温度


横坐标

纵坐标设置为PN结正向电压


纵坐标

三、数据采集

(1)检查温度测量是否准确(此时不要打开加热装置的开关,先不要加热)

    调节恒流源的电流为2.5mA,并打开放大器电源开关。

      ①点击“监察”(注意不是记录)

此步骤主要目的是检查各仪器工作是否正常

②观察数据点的横坐标是否在室温附近,如果是,说明温度测量准确。如果不是,则要检查通道c设置,实验计算机公式是否正确;观察数据点的纵坐标是否在0.6伏左右(室温下PN结正向电压大概0.6伏左右),如果是,说明PN结正向电压测量正常。


观察温度是否为室温附近,PN结正向电压是否为0.6伏左右

③如果温度测量准确,则点击停止,准备正式测量并采集数据

停止采集

(2) 打开加热装置电源, 点击“记录”按钮(注意:是记录,不是监察),开始记录数据。

加热器(打开后自动开始加热,加热至80度左右会自动停止)
开始采集数据

(2)当温度达到80度时(是图表中数据点的横坐标温度达到80左右,不是加热器上显示的温度达到80),单击“停止”,停止数据采集。同时关闭加热装置的电源,停止加热。得到正向电压与温度之间的关系图。关闭电流源、放大器的电源。

停止采集

点击优化按钮,查看实验结果,即PN结正向电压与温度的关系

优化图像
优化后图像

(3)了解图表功能的使用,掌握图形优化、放大、取值、图标设定等功能的操作。(每个图标都可以去试试,了解其功能)

图表功能区

(4)拟合数据

拟合数据
拟合结果显示在右侧

(5)用取值工具按钮在拟合的直线上取两个数据点,利用这两个数据点,计算PN结正向电压与温度的关系 

直线的两端分别取两个点(两个点距离大一些),在取点的位置附近用放大工具

放大工具


把该区域放大(放大后,按"图形优化"按钮即可恢复原样),然后用取值按钮

取点工具


将交叉点放在直线上,读数,并记录线性适配直线的两个参数a1和a2。


记录选取的数据点横坐标

记录选取的数据点纵坐标

如何取值视频




【打印方法和步骤】

(1)点击

设置图表信息

填写图名,姓名,学号

图表设置


(2)调整图表窗口大小。(按照下图步骤①②③调节)

打印前步骤

(3)窗口大小调整完毕后,点击“图形优化”按钮。使图形分布合适。检查图表设定是否按照要求设定(图名,数据点等)

图像优化

(4)点击菜单“编辑”下的“复制”,图表复制后,粘贴到Word,并打印。

然后到打印机处拿,写实验报告的时候贴在实验报告中。

【注意】:一定要按照(2),(3)调整好之后,才能复制到Word中打印

实验完成后(指导老师签字后),方可整理实验仪器:

  • 1 关闭电流源、放大器电源;

  • 2 关闭科学工作室接口电源,电脑关机;

  • 3 拆线,把线放进盒子里;

  • 4 填写“实验仪器使用情况登记表”

实验报告注意事项视频:


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