资料介绍
图一 PN结物理特性的测量实验装置全图
伏安特性是PN结的基本特性,测量PN结的扩散电流与PN结电压之间的关系,可以验证它们遵守波尔兹曼分布,并进而求出波尔兹曼常数的值.PN结的扩散电流很小,为10-6~10-8 A数量级,所以在测量PN结扩散电流的过程中,运用了弱电流测量技术,即用运算放大器对电流进行电流-电压变换。
图二 PN结形成示意图
.::实验预习::.
1. LF356运算放大器介绍
利用LF356运算放大器可以组成电流-电压变换器,如图1所示.LF356运算放大器是一个集成运算放大器,Rf为反馈电阻,若Rf → ∞时,输出电压U0与输入电压Ui的比值叫做运算放大器的开环增益K0.运算放大器的输入阻抗r很大,理想情况下r → ∞,可以认为反馈电流等于信号源的输入电流Is.Zr为电流—电压变换器的等效输入阻抗,因为反馈电流等于信号源的输入电流Is,输入电流Is可以写为
【实验内容】
实验线路图如图1所示.在常温和零温(冰水混合物)下测量硅三极管发射极与基极之间的电压U1和相应的LF356输出电压U2 .通过调节100 可调电位器改变U1的值,尽量在线性区域多测量数据点.根据公式(7)拟合求波尔兹曼常数kB.
.::实验仪器::.
【实验仪器】
±15V 直流稳压电源,TIP31型硅三极管,LF356集成运算放大器,四位半数字万用表,电阻,电容,电位器,导线,实验接线板等.
TIP31型硅三极管,LF356集成运算放大器的管脚如图2所示.
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