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二极管仿真测试
精品资料
实验三 二极管仿真测试
一、实验目的
（1）掌握二极管和滤波电路的仿真和参数测试；
二、实验设备
（1）Mulitism 12 软件。
三、实验原理
3.1 二极管仿真
二极管是由一个 PN 结加封装构成的半导体器件，具有单向导电性、反向击
穿特性和结电空特性，其伏安特性曲线如图 1 所示。
图 1 二极管伏安特性曲线
3.2 滤波电路仿真
滤波电路能将整流脉冲的单方向电压、电流变换成平滑的电压、电流，常用
的滤波电路有电容滤波、电感滤波和多级滤波。电容滤波电路是在整流电路输出
端并联电容，利用其充、放电特性使输出端电压趋于平滑，桥式整流电容滤波电
路如图 2 所示。
图 2 桥式整流电容滤波电路
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四、实验内容及步骤
4.1 二极管伏安特性测试
单击元器件工具栏图标，或执行
菜单【放置】→【Component】，
（1）
在电路窗口放置一个二极管
1N1202C，如图3所示
D1 1N1202C
图3 放置二极管
单击虚拟仪器工具图标，在电路
窗口放置一台IV分析仪（伏安特
（2）
性分析仪），并将二极管和IV分
析仪按图4所示连接。
图4 伏安特性测试电路
单击仿真开关，或执行菜单命令
【仿真】→【运行】，运行仿真。
双击IV分析仪，在弹出的【IV分
（3）
析仪-XIV1】对话框中，可以观察
二极管伏安特性曲线图形，如图5
所示
图 5 二极管伏安特性测试曲线
4.2 二极管整流电路实验
二极管整流电路如图 6 所示，电源为 5V/1kHz 正弦波，示波器测得的波形如
图 7 所示。从图 7 可看出，在输入信号的正半周，电阻 R1 电压波形和电源相同，
二极管导通；在输入信号的负半周，电阻 R1 电压为零，二极管截止，这与二极
管的单向导电性相符合。
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XSC1
Ext Trig
+
_
A
B
+
_
+
_
D1
V1
1N1202C
R1
5 Vrms
1kΩ
1kHz
0°
图 6 二极管整流电路 图 7 二极管整流波形
4.3 桥式整流
图 8 桥式整流电路 图 9 桥式整流电路波形
在桥式整流电路中，如图 8 所示，无论输入电压是正半周还是负半周，负载
的电流方向始终是一个方向，负载的直流电压 Uo=0.9Ui。用示波器通道 A 测量输
入电压，通道 B 测量负载电压，测得的波形如图 9 所示。从图中可以看出，负载
上的电压与电源电压频率相同，无论电源是正半周还是负半周，负载上的电压都
是正的。在图中游标位置测得的电压 Ui=31.096V，Uo=29.705V，和理论分析
Uo=0.9Ui 相一致。
4.4 滤波电路仿真实验
电容滤波仿真实验电路如图 10 所示，在负载 R1 上接入开关 J1，仿真时，
用空格键控制开关的状态。用示波器通道 A 测量输入电压，通道 B 测量滤波后负
载电压，在开关断开和闭合状态下，示波器测得的波形如图 11 所示。图中电容
滤波电路在负载 R1 未接入时，输出为一个恒定的直流电压，大小为 2 U2；在负
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载 R1 接入时，输出电压波形为典型的充、放电图形、改变电容 C1 和负载 R1 的
值，输出电压充、放电的波形会发生变化，输出电压的平滑程度和改变。
图 10 电容滤波仿真电路 图 11 开关断开和闭合负载电压波形
五、预习要求
（1）复习好《电子测量技术》教材中示波器和虚拟仪器有关章节；
（2）学习 Multisim 12 仿真软件中电路的设计和参数测试相关内容；
（3）详细阅读实验指导书，做好实验准备。
六、实验报告
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