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1、弱电流测量及pn 节物理特性的研究【实验目的】1.学习用运算放大器组成电流电压变换测量器微弱电流2.测量 pn 节正面电流和正向电压的关系3.学习求经验公式的方法【实验仪器】pn 节物理特性测量仪【实验原理】(1).pn 结物理特性及波尔兹曼常量的测量：电流电压关系满足：I=I 0exp(eU/kT)因为 exp(eU/kT)1 ，所以 I=I 0exp(eU/kT)。若测得 pn 节 I U 关系，利用 I=I 0exp(eU/kT)，求出 e/kT 。在测得温度后，就可以测到 e/k 常数，代入电子荷，可求得 k。(2).弱电流的测量：运算放大器的输出电压U0 为 U0=-k 0Ui，Ui
2、 为输入电压， k0 为运算放大器的开环电压增益。I s=(U i-U0)/R f=U i(1+K 0)/R f ，电流电压变换器的等效输入阻抗Z r 为：Zr =U i/I s=Rf/(1+K 0)Rf /K 0(3).求经验公式的方法：1U2=a1U1+b 1，U2=a2Ub21，U2=a3exp(b3U1)【实验步骤】连接电路接好三极管，注意各管脚的位置不要接错从 U2 约为 0.01V左右开始测量，U1 每次增加 0.010V，记 U1 和相应U2，直到 U2 饱和用计算机进行最小二乘拟合(a)假定 U2=a1U1+b 1，利用 U2 和 U1 作变量进行拟合(b)假定 U2=a2Ub
3、21，即 lnU2=lna2+b 2lnU1；利用 lnU2 和 lnU1 进行变量拟合(c)假定 U2=a3exp(b3U1)，即 lnU2=lna3+b3U1，用 lnU2 和 lnU1 进行拟合值越大，假定越合理。【数据记录与处理】（1）数据表格t=0 T=t+273.15=K次数 i1 2 34 56 7 8 9 1011 12 13 14 15 16 17 18 19 20U1/VU2/Vln(U2/V)（2）计算a =b =s =1111a =b =s =2222a =b =s =33332为相关系数，s 为标准差。（3）求波尔兹曼常量k求出直线斜率 b3由于 b3=e/kT ，故有： k=e/b 3T3