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pn 结伏安特性实验报告
五、实验内容与步骤
1(

测量

PN 结正向伏安特性曲线。
由式 (4)

可以看出，在温度不变的条件下，

PN 结的正向28A 型锁相放大器的参
考信号端。测量盒实现将电容值的测量转化为电压值的测量，并将此电压信号输入
到 128A 型锁相放大器的输入信号通道。实验电路图如图 -1 所示。图 -1 实验电路图
在此过程中，锁相放大器实现对微笑的交流信号源的测量，同时，利用数字电
压表实时显示锁相放大器输出的直流信号的值。
首先利用已知电容测出 Cx 与 V 之间的关系，理论表明，这个映射关系在一定
的条件下是线性的。将这些已知电容 ( 利用万用表测量其电容值 ) 放置在 p-n 结的放
置位置上，并用锁相放大器测出相应的微小电压 V，利用至少五组数据拟合出电容
C与电压值 V 之间的线性函数关系式。由拟合结果及测量的电压值，计算出不同偏
压下

PN结两端的电容值。
另外， p-n

结在正向偏压下导通，具有一定的电阻，交流信号下，

p-n

结的电
阻特性会使得交流信号的相位发生变化。这样的相位变化与

p-n

结的电阻以及交流
信号频率有关。本次实验中，还需要在零偏压下，对不同的

p-n

结进行测量，需要
出各自的 阻 R，并利用 相放大器 出各 p-n 的相位，与 容下的相位
相减，得出相位差，研究相位差与 p-n 阻的关系。
三、 果与
容 - 曲 定
在 中，利用 2 所示 路 ，用 容替 PN 行 量。 入参考信
号 Ur=，在反向直流偏 Ur 上再叠加一个微小的交流 信号
V(t) ，其 率 fv1Kv. 用万用表 量 容的 Cx，并用 相放大器
量 C0(C04750pF)两端的 Vi(t) ，理 表明，在 PN 上加上一个直流反向偏 的基 上再加上一个微小的交流信号， C0 两端的
Vi 可表示 :Vi(t) = V(t) r exp( j)

(1)
当 C0Cx ， Vi(t) 和 V(t) 足 :Vi(t) V(t) Cx/C0 (2) ⋯⋯⋯⋯ (2)
2 容代替 PN 的 量 路
由公式 (2) 可知，在 足 C0CX的条件下， Vi~Cx 具有 性关系。根据 2 的
路，得到表 1 所示的 数据 :
表 1 容 - 曲 定
上述 数据中的 Cx-Vi( ) 行 性 合，并将 Cx-Vi( 理 ) 曲
与其作在同一 上，得到 3， 果的 合曲 y=-,
R2=.
3 容 - 曲
由 3 可知， 果