二极管Ⅰ—Ⅴ曲线和结参数测试系统的设计和实现

【摘 要】新时期我国电子工业发展水平的提升及速度的加快，对性能可靠的二极管依赖性较强。实践中为了优化二极管工作性能，保持其应用过程中良好的功能特性，则需要在电流—电压（I—V）法作用下对二极管进行检测。基于此，本文就二极管I—V曲线和结参数测试系统的设计和实现展开论述。

【关键词】二极管;I—V曲线;结参数测试系统;设计;实现 下载论文网 /3/view—13033163.htm　　注重二极管I—V曲线和结参数测试系统的设计和实现分析，有利于实现二极管实践应用中I—V曲线作用下的高精度测量，自动获取到与之相关的结参数，从而提升二极管的潜在应用价值。因此，需要从多个角度进行充分考虑，在有效的设计理念及方式作用下，落实好二极管I—V曲线和结参数测试系统设计工作，从而为该系统的有效使用提供可靠保障。 　　一、实践中的I—V特性曲线数据处理分析 　　作为一种重要的检测方法，电流—电压（I—V） 法实践应用中取得了良好的作用效果，有利于满足二极管的性能优化需求。同时，在对二极管的势垒高度、反向饱和电流、串联电阻及理想因子这些结参数分析的过程中，需要构建出相应的测试系统并加以使用，增加二极管应用过程中的技术含量。实践中为了实现对I—V特性曲线的高效利用，则需要加强该曲线的数据处理分析。具体表现为：（1）结合I—V特性曲线的实际作用，应加强与之相关的曲线滤波方法使用，像常规滤波方法、积分极点法等，给予基于I—V曲线的数据处理水平提升更多的支持。同时，应在计算机网络与信息技术的配合作用下，在计算机三维空间中构建出I—V曲线模型，加强相应的模型函数使用，使得基于I—V曲线的二极管测试工作开展能够达到预期效果，提高该曲线作用下的数据处理效率，保持二极管实践应用中良好的功能特性。 　　二、二极管Ⅰ—Ⅴ曲线和结参数测试系统的设计 　　（一）实践中系统硬件电路的设计 　　在落实二极管Ⅰ—Ⅴ曲线和结参数测试系统的设计工作时，为了完善其设计方案，确保二极管工作中结参数的设置合理性，则需要加强其实践中的硬件电路设计。具体的设计要点包括以下方面： 　　（1）确定系统的硬件电路框架。在实现二极管Ⅰ—Ⅴ曲线和结参数测试系统有效设计的过程中，为了确保其中的硬件电路能够正常工作，则需要落实好相应的设计工作。在此期间，需要做到：选用性能可靠的电源模块，确保硬件电路工作中能够得到所需的电流与电压，进而发挥出I—V曲线在二极管测试方面的技术优势;在电源模块、MCU控制模块、按键模块等不同模块的共同作用下，确定测试系统的硬件电路工作流程，使得测试系统作用下能够得到所需的二极管电流与电压值。 　　（2）系统所需的电源供应电路设计。在对系统所需的电源供应电路进行设计时，需要注重不同大小直流电源的配合使用，并进行电源的整流设计，从而得到理想的测试结果。在此期间，应加强电磁干扰滤波器、变压器、稳压管等不同设施的使用，使得二极管Ⅰ—Ⅴ曲线和结参数测试系统运行中的电源供应电路能够处于稳定的工作状态。 　　（3）系统所需的输入按键电路设计。为了方便用户操作，需要在二极管Ⅰ—Ⅴ曲线和结参数测试系统硬件电路设计中设置好输入按键电路。这种电路设计时应做到：注重独立扫描法、行列扫描法及全局扫描法的配合使用，使得测试系统运行中的扫描工作效率得以提高;在系统所需的输入按键电路设计中，应考虑用户的实际需求，明确不同按键功能，从而得到二极管相关的正反向特性曲线，满足实际的测量需求。 　　（4）系统所需的信号调理模块设计。在处理二极管电流与电压信号的过程中，应注重测试系统中的信号调理模块设计。此时，需要将功率放大器、继电器、数模转换芯片设置到指定的位置，?κ沟闷涠杂Φ淖艿缪鼓芄患釉氐蕉?极管的采样电阻上，实现系统运行中信号的有效调理。 　　（5）系统所需的单片机控制模块设计。作为该测试系统的核心组成部分，需要在单片机、复位按键、晶振、温度测试器等构件的支持下，设置好单片机控制模块，优化其设计方案。 　　（二）实践中系统软件的设计 　　二极管Ⅰ—Ⅴ曲线和结参数测试系统软件设计中可从这些方面入手：（1）从单片机的软件功能与用户界面软件功能两方面入手，对二极管的接入方向进行检测分析，并在计算机用户界面中进行报错处理，且在按键扫描方式的支持下，优化测试系统使用功能;（2）加强矩形按键工作方式使用，且在基本器件（DAC、PGA及ADG）的作用下，优化测试系统运行中的数据处理方式，增强二极管特性参数测量准确性。 　　三、二极管Ⅰ—Ⅴ曲线和结参数测试系统的实现 　　当该测试系统设计工作完成后，需要对其实现过程进行分析。具体表现为：（1）在计算机网络与信息技术的共同支持下，在MATLAB中对测试结果进行处理并加以说明，且在环境为22°的恒温状态下，使用的电压源为提供的±10V和+5V的电压源，用示波器进行检测分析，控制好电源纹波抑制比，从而发挥出二极管Ⅰ—Ⅴ曲线和结参数测试系统的应用优势;（2）在了解该测试系统功能特性基础上，通过对滤波器、示波器、电源等不同构件的配合使用，使得测试系统能够正常运行，进而得到二极管的I—V曲线，了解其结参数的设置状况，完成相应的测量工作。实践中将这些措施实施到位，能够发挥出二极管Ⅰ—Ⅴ曲线和结参数测试系统的实际作用，确保二极管的性能可靠性。同时，该系统支持下有利于扩大二极管的实践应用范围。 　　四、结束语 　　综上所述，在该测试系统的作用下，有利于提高基于I—V曲线的测量精度，实现结参数自动获取，确保二极管参数设置合理性。因此，未来在开展有关二极管性能评估及参数设计工作的过程中，技术人员应给予与之相关的I—V曲线和结参数测试系统设计和实现更多的重视，落实好相应的研究工作，确保二极管实践应用效果良好性。 　　参考文献： 　　[1]赵少云.宽带隙异质结二极管恢复特性的数值模拟及测试[D].温州大学，2016（05）. 　　[2]柳会.变容二极管特性参数的自动测量系统[D].苏州大学，2013. 　　[3]叶丰，郭帅，施玮.基于虚拟仪器的二极管测试系统研究[J].机械制造，2012（04）.