LabVIEW第五单元实验内容及作业要求一、实验目标：1

LabVIEW第五单元实验内容及作业要求一、实验目标：1.理解使用LabVIEW进行数据采集的基本方法2.掌握DAQAssistant的使用方法3.理解波形这一数据类型的显示和操作方法4.掌握采集数据的简单显示方法二、实验背景常用的普通二极管是非线性元件，其整个正向伏安特性曲线近似地呈现为指数曲线，IS为二极管的反向饱和电流，ID和UD为通过二极管的电流和二极管两端的电压，则其伏安特性可由下式表达：ID=IS（DTUUe-1）（1）不论是硅管还是锗管，当二极管两端所加的偏置电压较小时，通过二极管的电流近似为零，二极管并未完全导通，这一电压区域称为死区。死区的电压范围称为死区电压，硅管的死区电压约为0.5V；锗管的死区电压约为0.1V。当然，二极管工作于死区时，并不是完全没有电流通过，只是流过的电流极小。（2）当二极管两端电压大于死区电压后，即UDUT，则有DTUUe〉〉1，故ID=ISDTUUe表明二极管具有近似于指数特征的正向伏安特性，曲线上升极快。本实验的主要目的是能在LabVIEW的软件开发平台上编写程序，并通过数据采集卡模入模出功能采集信号，通过程序处理后能把二极管的正向伏安特性在计算机的显示屏幕上显示出来。所用到的实验器材：一个10KΩ电阻，一个锗二极管，面包板，导线若干，一台PC机，LabVIEW8.2软件，PCI6221数据采集卡等。实验中可能所用的的PCI6221的接口如表1所示表1PCI6221部分接口示意图PIN#SIGNAL68AI034AI837AIGND33AI166AI932AIGNDM54AOGND21AO155AOGND22AO0三、实验内容和要求首先将被测二极管与一个10KΩ的电阻串联，得到所需要的测量电路，如图1所示：图1二极管测量电路在输入端口施加电压（假定是一个可调的直流电压），令U2为二极管两端的电压，电阻两端的电压为U1，则流经二极管的电流为U1/R。则只要采入电阻和二极管两端的电压信号，通过所编写的算法便能把二极管的正向伏安特性显示出来。具体的测试方法有以下两种：(1)电压扫描法电压扫描法的基本思想是利用数据采集卡6221产生一个周期性的电压扫描信号，其信号类型、频率及幅值是可控的。此电压扫描信号由数据采集卡的模出功能采出，输入到被测电路中，作为使整个电路工作的电压信号，而且此电压扫描信号必需要注意的两个问题是：第一，这个信号一定是连续发生的，而不是只提供有限个样本；第二，要对所发生的信号加上一定的偏移量（offset），其大小与信号的幅值相同，这样使得电压信号的值均大于0。使用这种方法要注意的要点如下：1)电压扫描信号可以选择为正弦波信号或者三角波信号。频率不宜选择过高，因为PCI6221的采样率最高为100K，频率宜选择在1K以下。2)波形图请选择离散的数据点，否则会出现意想不到的线。3)二极管两端和电阻两端的电压必须同时输入，这就要用到多通道采样。而在PCI6221中，多通道是共地的。请注意多通道采样出来的结果是一个波形数组，请用函数将它所包含的波形读出。(2)Monte-Carlo法Monte-Carlo法的基本思想同电压扫描法一样，不同之处在于在Monte-Carlo法中数据采集卡6221产生的是一个0~2之间的随机数。Monte-Carlo法注意的要点与电压扫描法相同。(3)另一种Monte-Carlo法（选做）本方法与方法2思想相同，只是在产生随机数时使用数字面板中的随机数发生器（图标为筛子）。因为这个筛子一次只能产生一个随机数，所以需要加入循环来实现产生多个随机数。U1U2