电子元器件参数测量与仪器应用精选文档.ppt

《电子元器件参数测量与仪器应用精选文档.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子元器件参数测量与仪器应用精选文档.ppt（71页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、电子元器件参数测量与仪器应用本讲稿第一页，共七十一页教学导航教学导航教知识重点1.集总参数元件特性和等效电路；2.交流电桥的平衡条件；万用电桥的基本组成及工作原理；2.Q表的基本组成及工作原理。4.晶体管特性图示仪的基本组成、工作原理和应用；知识难点1.晶体管特性图示仪的基本组成和工作原理；2.晶体管特性图示仪的应用；3.万用电桥的工作原理及应用；4.Q表的工作原理及应用推荐教学方式1.通过对一个实际的案例介绍，导出电子元器件参数测量系统的理论知识，激发学生学习的兴趣。2.采用实验演示法、多媒体演示法、任务设计法、小组讨论法、案例教学法、项目训练法等教学方法，加深学生对理论的认识和巩固。3.通

2、过实验巩固示波器正确操作与维护。建议学时8学时学推荐学习方法1.本章要重点掌握集总参数元件的特性和等效电路、电桥和Q表的组成框图、基本原理、应用和维护的技能。2.理论的学习要结合实际仪器的使用过程以及实验来理解，注意理论联系实际。3.查有关资料，加深理解，拓展知识面必须掌握的理论知识1.集总参数元件特性和等效电路；2.交流电桥的平衡条件；万用电桥的基本组成及工作原理；3.Q表的基本组成及工作原理。必须掌握的技能1.能规范的使用万用表初步片段元器件。2.能规范地使用电桥、Q表和晶体管图示仪进行元器件的测试。本讲稿第二页，共七十一页案例案例案例案例 4 4 4 4 电子元件参数的测量电子元件参数的

3、测量电子元件参数的测量电子元件参数的测量 在科研和生产中，经常要测量电子元件的参数，即电阻在科研和生产中，经常要测量电子元件的参数，即电阻在科研和生产中，经常要测量电子元件的参数，即电阻在科研和生产中，经常要测量电子元件的参数，即电阻的阻值、电容器的电容、电感器的电感以及品质因数的阻值、电容器的电容、电感器的电感以及品质因数的阻值、电容器的电容、电感器的电感以及品质因数的阻值、电容器的电容、电感器的电感以及品质因数QQ等。等。等。等。电子元件是最基本的电子产品，是构成电子整机、系统的基础，电子元件是最基本的电子产品，是构成电子整机、系统的基础，电子元件是最基本的电子产品，是构成电子整机、系统的

4、基础，电子元件是最基本的电子产品，是构成电子整机、系统的基础，它们的性能优劣直接影响电子设备的质量。测试仪器主要有电桥它们的性能优劣直接影响电子设备的质量。测试仪器主要有电桥它们的性能优劣直接影响电子设备的质量。测试仪器主要有电桥它们的性能优劣直接影响电子设备的质量。测试仪器主要有电桥和和和和QQ表等仪器。一般对低频元件用电桥法测量，高频元件用谐振表等仪器。一般对低频元件用电桥法测量，高频元件用谐振表等仪器。一般对低频元件用电桥法测量，高频元件用谐振表等仪器。一般对低频元件用电桥法测量，高频元件用谐振法测量。法测量。法测量。法测量。本讲稿第三页，共七十一页案例案例案例案例 4 4 4 4 电子

5、元件参数的测量电子元件参数的测量电子元件参数的测量电子元件参数的测量 电桥主要用来测量电阻器的阻值、电感器的电感量及品质因数电桥主要用来测量电阻器的阻值、电感器的电感量及品质因数电桥主要用来测量电阻器的阻值、电感器的电感量及品质因数电桥主要用来测量电阻器的阻值、电感器的电感量及品质因数QQ、电容器的电容量及损耗因数电容器的电容量及损耗因数电容器的电容量及损耗因数电容器的电容量及损耗因数D D等。等。等。等。电桥主要用于：电桥主要用于：电桥主要用于：电桥主要用于：（1 1）精确评价元件的性能，保证元件在使用条件下满足要求。精确评价元件的性能，保证元件在使用条件下满足要求。精确评价元件的性能，保证

6、元件在使用条件下满足要求。精确评价元件的性能，保证元件在使用条件下满足要求。（2 2）元件生产线快速检测或进货检验。元件生产线快速检测或进货检验。元件生产线快速检测或进货检验。元件生产线快速检测或进货检验。（3 3）大致估计元件的性能。大致估计元件的性能。大致估计元件的性能。大致估计元件的性能。本讲稿第四页，共七十一页5.15.1集总参数阻抗的测量集总参数阻抗的测量知识分布网络集总参数元件阻抗测量电桥法测量集总参数元件参数交流电桥万用电桥典型仪器QS18A型万用电桥概 述面板功能介绍使用操作方法 电阻器 电容器 电感器集总参数元件简介 组成 测量原理 结构 测量原理 结 构测量电阻的原理测量电

7、容原理 串联法 并联法 文氏电桥法 海氏电桥法电路结构谐振法集总参数元件参数谐振发法原理测量方法典型仪器QBG-3型Q表概述面板功能介绍使用操作方法直接测量法替代测量法串联替代法并联替代法直流电桥测量电感原理本讲稿第五页，共七十一页1 1）电阻器）电阻器 1 1、集总参数元件简介、集总参数元件简介 理想的电阻器是纯电阻元件，即不含电抗分量，流过它理想的电阻器是纯电阻元件，即不含电抗分量，流过它的电流与其两端的电压同相。实际电阻器总存在一定的寄生的电流与其两端的电压同相。实际电阻器总存在一定的寄生电感和分布电容，其等效电路如图电感和分布电容，其等效电路如图5-15-1所示。所示。图5-1 实际电

8、阻器的等效电路 本讲稿第六页，共七十一页2 2）电容器）电容器 1 1、集总参数元件简介、集总参数元件简介 实际电容器也不可能是理想的纯电容，还存在引线电感实际电容器也不可能是理想的纯电容，还存在引线电感和损耗电阻（包括漏电阻及介质损耗等）。实际电容器的等和损耗电阻（包括漏电阻及介质损耗等）。实际电容器的等效电路如图效电路如图5-25-2所示。所示。本讲稿第七页，共七十一页2 2）电容器）电容器 1 1、集总参数元件简介、集总参数元件简介图 5-2 实际电容器的等效电路 本讲稿第八页，共七十一页3 3）电感器）电感器 1 1、集总参数元件简介、集总参数元件简介实际电感器除电感量外，同样存在损耗

9、电阻，还存在分布电容。实际电感器除电感量外，同样存在损耗电阻，还存在分布电容。在频率不太高的情况下，分布电容的影响可以忽略不计。故实在频率不太高的情况下，分布电容的影响可以忽略不计。故实际电感器的等效电路如图际电感器的等效电路如图5-35-3所示。所示。本讲稿第九页，共七十一页3 3）电感器）电感器 1 1、集总参数元件简介、集总参数元件简介图5-3 实际电感器的等效电路本讲稿第十页，共七十一页1 1）直流电桥）直流电桥 直流电桥又称为惠斯通电桥，主要用来测量电阻。直流电桥又称为惠斯通电桥，主要用来测量电阻。其原理和电路结构如图其原理和电路结构如图5-45-4所示。所示。2 2、电桥法测集总参

10、数元件、电桥法测集总参数元件本讲稿第十一页，共七十一页2 2）交流电桥）交流电桥 交流电桥主要用于测量电容、电感等元件的参数，交流电桥主要用于测量电容、电感等元件的参数，其原理如图其原理如图5-55-5所示。所示。2 2、电桥法测集总参数元件、电桥法测集总参数元件本讲稿第十二页，共七十一页2 2）万用电桥的原理）万用电桥的原理 万用电桥可以测量电阻器、电容器和电感器，其基万用电桥可以测量电阻器、电容器和电感器，其基本组成如图本组成如图5-65-6所示。电路由桥体、测量用信号源（振荡器）、所示。电路由桥体、测量用信号源（振荡器）、选频放大器、检波器和指零仪组成。桥体是电桥的核心部分，选频放大器、

11、检波器和指零仪组成。桥体是电桥的核心部分，由标准电阻、标准电容和转换开关组成。由标准电阻、标准电容和转换开关组成。2 2、电桥法测集总参数元件、电桥法测集总参数元件本讲稿第十三页，共七十一页2 2）万用电桥的组成）万用电桥的组成 2 2、电桥法测集总参数元件、电桥法测集总参数元件本讲稿第十四页，共七十一页 QS18A QS18A型万用电桥是目前应用较广泛的一种万用电桥，它主型万用电桥是目前应用较广泛的一种万用电桥，它主要由桥体、交流电源（晶体管振荡器）、晶体管检流计三部分组要由桥体、交流电源（晶体管振荡器）、晶体管检流计三部分组成，如图成，如图5-105-10所示。其中桥体是仪器的核心，使用时

12、通过转换所示。其中桥体是仪器的核心，使用时通过转换开关切换，分别组成惠斯登电桥、并联电容比较电桥和麦克开关切换，分别组成惠斯登电桥、并联电容比较电桥和麦克斯韦斯韦+文氏电桥，用以测量电阻、电容和电感。文氏电桥，用以测量电阻、电容和电感。3 3、典型仪器介绍、典型仪器介绍QS18AQS18A型万用电桥的使用型万用电桥的使用本讲稿第十五页，共七十一页3 3、典型仪器介绍、典型仪器介绍QS18AQS18A型万用电桥的使用型万用电桥的使用本讲稿第十六页，共七十一页3 3、典型仪器介绍、典型仪器介绍QS18AQS18A型万用电桥的使用型万用电桥的使用1）、面板说明 QS18A型万用电桥的面板如图5-11

13、所示。本讲稿第十七页，共七十一页本讲稿第十八页，共七十一页3 3、典型仪器介绍、典型仪器介绍QS18AQS18A型万用电桥的使用型万用电桥的使用2）、使用方法使用方法（1 1）电容的测量：估计被测电容的大小，旋动）电容的测量：估计被测电容的大小，旋动“量程量程”开关置于开关置于适当位置，使量程值大于被测电容容量；将适当位置，使量程值大于被测电容容量；将“测量选择测量选择”开关置于开关置于“C”C”，损耗倍率置于，损耗倍率置于“D0.01”D0.01”（测一般电容）或（测一般电容）或“D1”D1”（测电解电容），反复调节（测电解电容），反复调节“读数读数”及及“损耗平衡损耗平衡”旋钮，使电表旋钮

14、，使电表指零。当电桥平衡时，被测量指零。当电桥平衡时，被测量 、分别为：分别为：=“=“量程量程”开关指示值开关指示值“读数读数”指示值指示值 =损耗倍率指示值损耗倍率指示值“损耗平衡损耗平衡”指示值指示值本讲稿第十九页，共七十一页3 3、典型仪器介绍、典型仪器介绍QS18AQS18A型万用电桥的使用型万用电桥的使用2 2）、使用方法）、使用方法 （2 2）电感的测量：估计被测电感量的大小，将）电感的测量：估计被测电感量的大小，将“量程量程”开关开关置于合适位置，置于合适位置，“测量选择测量选择”开关置于开关置于“L”L”，损耗倍率开关，损耗倍率开关置于合适位置（测不带铁心线圈放在置于合适位置

15、（测不带铁心线圈放在“Q1”Q1”，测较高，测较高Q Q的值滤的值滤波线圈放在波线圈放在“D0.01”D0.01”，此时，此时Q=1/DQ=1/D，测铁心电感线圈放于，测铁心电感线圈放于“D1”D1”）；反复调节）；反复调节“读数读数”及及“损耗平衡损耗平衡”，使电桥平，使电桥平衡。衡。本讲稿第二十页，共七十一页3 3、典型仪器介绍、典型仪器介绍QS18AQS18A型万用电桥的使用型万用电桥的使用2 2）、使用方法）、使用方法 （3 3）电阻的测量：估计被测电阻值的大小，将）电阻的测量：估计被测电阻值的大小，将“量程量程”开关、开关、“测量选择测量选择”开关置于合适的位置。如被测电阻在开关置于

16、合适的位置。如被测电阻在1010以内，以内，“量量程程”开关应置于开关应置于“1”1”或或“10”10”位置，位置，“测量选择测量选择”开关应开关应置于置于“R10”R10”，否则，上述开关应分别置于，否则，上述开关应分别置于1001M1001M之间之间和和R10R10位置。位置。本讲稿第二十一页，共七十一页4 4、谐振法测量集总参数元件、谐振法测量集总参数元件 采用谐振法，即利用回路的谐振特性来测量高频阻抗采用谐振法，即利用回路的谐振特性来测量高频阻抗元件，方法简单，且可以在接近实际工作频率下测量，从元件，方法简单，且可以在接近实际工作频率下测量，从而测量结果可靠。依据谐振法制成的而测量结果

17、可靠。依据谐振法制成的Q Q表特别适合于高表特别适合于高Q Q值、值、低损耗阻抗元件的测量。低损耗阻抗元件的测量。本讲稿第二十二页，共七十一页4 4、谐振法测量集总参数元件、谐振法测量集总参数元件1)1)谐振法测量原理谐振法测量原理 如图如图5-125-12所示的所示的R R、L L、C C串联电路，当信号源频率与回路谐振频串联电路，当信号源频率与回路谐振频率相同时，电路产生串联谐振，满足下列关系式图率相同时，电路产生串联谐振，满足下列关系式图5-12 5-12 串联谐振电路串联谐振电路谐振频率谐振频率:本讲稿第二十三页，共七十一页4 4、谐振法测量集总参数元件、谐振法测量集总参数元件本讲稿第

18、二十四页，共七十一页4 4、谐振法测量集总参数元件、谐振法测量集总参数元件2)2)测量方法测量方法(1(1）直接测量法）直接测量法(2)(2)并联替代法并联替代法(3)(3)串联替代法串联替代法 本讲稿第二十五页，共七十一页5 5、典型仪器介绍、典型仪器介绍 QBG-3 QBG-3型型Q Q表的使用表的使用 QBG-3 QBG-3型型Q Q表是根据谐振法测量原理的一种典型仪器。它能表是根据谐振法测量原理的一种典型仪器。它能在高频状态下测量电容量、电感量、损耗因数及品质因数等参在高频状态下测量电容量、电感量、损耗因数及品质因数等参数。数。Q Q表又称品质因数测量仪。表又称品质因数测量仪。1 1）

19、工作原理）工作原理QBG-3QBG-3型型Q Q表工作原理如图表工作原理如图5-195-19所示。它由高频振荡器、所示。它由高频振荡器、LCRLCR测量回测量回路及输入、输出指示器三部分组成。路及输入、输出指示器三部分组成。本讲稿第二十六页，共七十一页5 5、典型仪器介绍、典型仪器介绍 QBG-3 QBG-3型型Q Q表的使用表的使用本讲稿第二十七页，共七十一页5 5、典型仪器介绍、典型仪器介绍 QBG-3 QBG-3型型Q Q表的使用表的使用1 1）使用方法）使用方法 QBG-3QBG-3型型Q Q表的面板如图表的面板如图5-205-20所示。连接被测元件的接线柱位所示。连接被测元件的接线柱

20、位于机箱的顶部。于机箱的顶部。本讲稿第二十八页，共七十一页5 5、典型仪器介绍、典型仪器介绍 QBG-3 QBG-3型型Q Q表的使用表的使用本讲稿第二十九页，共七十一页5 5、典型仪器介绍、典型仪器介绍 QBG-3 QBG-3型型Q Q表的使用表的使用(1)(1)测量前的准备：测量前的准备：使用前必须对使用前必须对“定位定位”电压表和电压表和“Q Q值值”电压表进行机械调零，电压表进行机械调零，然后将然后将“定位粗调定位粗调”旋钮沿逆时针方向转到底，旋钮沿逆时针方向转到底，“定位零位较直定位零位较直”及及“Q Q值零位较直值零位较直”旋钮置于中间，旋钮置于中间，“微调微调”（电容器）旋钮旋至

21、（电容器）旋钮旋至零。其次，被测元件与接线柱之间的连线应越粗、越短越好。零。其次，被测元件与接线柱之间的连线应越粗、越短越好。1 1）使用方法）使用方法本讲稿第三十页，共七十一页5 5、典型仪器介绍、典型仪器介绍 QBG-3 QBG-3型型Q Q表的使用表的使用(2)(2)线圈线圈Q Q值的测量：值的测量：将被测线圈接到将被测线圈接到“”“”接线柱上。调节接线柱上。调节“频率旋钮频率旋钮”及及“波段开关波段开关”至测量所需的频率点。将至测量所需的频率点。将“Q Q值范围值范围”置于适当挡位。调节置于适当挡位。调节“定位零定位零位校直位校直”旋钮使旋钮使“定位电压表定位电压表”指示为零，调节指示

22、为零，调节“定位粗调定位粗调”和和“定定位细调位细调”使使“定位定位”电压表的指针指到电压表的指针指到“Q1”Q1”处。处。1 1）使用方法）使用方法本讲稿第三十一页，共七十一页5 5、典型仪器介绍、典型仪器介绍 QBG-3 QBG-3型型Q Q表的使用表的使用(3)(3)线圈电感量的测量：线圈电感量的测量：首先估计被测线圈的电感值，在首先估计被测线圈的电感值，在“、对照表、对照表”上找出对应的频率，上找出对应的频率，再调节再调节“波段开关波段开关”及及“频率旋钮频率旋钮”至这个频率值。至这个频率值。1 1）使用方法）使用方法本讲稿第三十二页，共七十一页5 5、典型仪器介绍、典型仪器介绍 QB

23、G-3 QBG-3型型Q Q表的使用表的使用(4)(4)电容量的测量：电容量的测量：根据被测电容容量的大小，其测量方法有以下两种。根据被测电容容量的大小，其测量方法有以下两种。a.a.小于小于460pF460pF电容的测量。从仪器附件中取一只电感量大于电容的测量。从仪器附件中取一只电感量大于1mH1mH的标的标准电感接于准电感接于“”“”接线柱上，将接线柱上，将“微调微调”调至零，主调电容度调至零，主调电容度盘调至最大（盘调至最大（500pF500pF），记作），记作 ；然后调节；然后调节“定位零位校直定位零位校直”和和“Q Q值零位校直值零位校直”，使，使“定位定位”电压表及电压表及Q Q表

24、指示为零表指示为零。1 1）使用方法）使用方法本讲稿第三十三页，共七十一页5 5、典型仪器介绍、典型仪器介绍 QBG-3 QBG-3型型Q Q表的使用表的使用(4)(4)电容量的测量：电容量的测量：根据被测电容容量的大小，其测量方法有以下两种。根据被测电容容量的大小，其测量方法有以下两种。b.b.大于大于460pF460pF电容的测量。可以采用前述的串联替代法来测量。电容的测量。可以采用前述的串联替代法来测量。1 1）使用方法）使用方法本讲稿第三十四页，共七十一页5 5、典型仪器介绍、典型仪器介绍 QBG-3 QBG-3型型Q Q表的使用表的使用(5)(5)电容损耗因数的测量：电容损耗因数的测

25、量：首先将主调电容度盘调至首先将主调电容度盘调至500pF500pF，记作。将大于，记作。将大于1mH1mH的标准电的标准电感（附件）接于感（附件）接于“”“”接线柱上，调节接线柱上，调节“波段开关波段开关”及及“频频率旋钮率旋钮”，使，使Q Q表指示最大，设此时表指示最大，设此时Q Q表读数为表读数为 ；然后将被测电；然后将被测电容并接于容并接于“”“”接线柱上，调小主调电容度盘至某值，记作接线柱上，调小主调电容度盘至某值，记作 1 1）使用方法）使用方法本讲稿第三十五页，共七十一页5.2 5.2 电子器件特性及参数测量仪器电子器件特性及参数测量仪器 电子器件特性及参数测试晶体管特性曲线的测

26、量晶体管图示法典型仪器XJ4810型晶体管特性图示仪半导体分立器件测量模拟集成电路测量数字集成电路测量 器件分类 描点法 图示法 组 成工作原理 工作原理 面板说明 使用方法 仪器应用 测量方法主要技术指标知识分布网络本讲稿第三十六页，共七十一页1 1、电子器件参数仪器的分类、电子器件参数仪器的分类1 1）半导体分立器件测量仪器）半导体分立器件测量仪器 半导体分立器件有二极管、双极型晶体管、场效晶体半导体分立器件有二极管、双极型晶体管、场效晶体管、闸流晶体管（晶闸管）和光电子器件等种类。通常一管、闸流晶体管（晶闸管）和光电子器件等种类。通常一种仪器只能测量几类器件的部分参数。根据所测参数的类种

27、仪器只能测量几类器件的部分参数。根据所测参数的类型，半导体分立器件测量仪器大致可分为下列四种。型，半导体分立器件测量仪器大致可分为下列四种。本讲稿第三十七页，共七十一页1 1、电子器件参数仪器的分类、电子器件参数仪器的分类1 1）半导体分立器件测量仪器）半导体分立器件测量仪器（1 1）直流参数测量仪器）直流参数测量仪器（2 2）交流参数测量仪器）交流参数测量仪器（3 3）极限参数测量仪器）极限参数测量仪器 （4 4）晶体管特性图示仪）晶体管特性图示仪 本讲稿第三十八页，共七十一页1 1、电子器件参数仪器的分类、电子器件参数仪器的分类2 2）数字集成电路测试仪器）数字集成电路测试仪器 数字集成电

28、路主要有数字集成电路主要有TTLTTL和和CMOSCMOS集成电路等。对其测试的集成电路等。对其测试的内容主要有直流测试、交流测试和功能测试三部分。内容主要有直流测试、交流测试和功能测试三部分。本讲稿第三十九页，共七十一页1 1、电子器件参数仪器的分类、电子器件参数仪器的分类3 3）模拟集成电路测试仪）模拟集成电路测试仪 模拟集成电路包括运算放大器、稳压器、比较器及模拟集成电路包括运算放大器、稳压器、比较器及专用模拟集成电路等。模拟集成电路的测试有直流测试专用模拟集成电路等。模拟集成电路的测试有直流测试和交流测试。和交流测试。本讲稿第四十页，共七十一页2 2、晶体管特性曲线的测量、晶体管特性曲

29、线的测量 晶体管特性曲线是指其有关电极的电压晶体管特性曲线是指其有关电极的电压-电流之间或电流之间或者电流者电流-电流之间的关系曲线。电流之间的关系曲线。测绘晶体管特性曲线主要有点测法（测绘晶体管特性曲线主要有点测法（静态法）和静态法）和 图示法（动态法）。图示法（动态法）。本讲稿第四十一页，共七十一页2 2、晶体管特性曲线的测量、晶体管特性曲线的测量 1）描点测法）描点测法 以晶体管输出特性曲线为例，测试电路如图以晶体管输出特性曲线为例，测试电路如图5-22所示。先调所示。先调节，固定一个值，再调节使从零变到某一固定值，测出一组与的数据，节，固定一个值，再调节使从零变到某一固定值，测出一组与

30、的数据，描绘出一条为某一固定值的的曲线；再利用调节改变一个值，重复上描绘出一条为某一固定值的的曲线；再利用调节改变一个值，重复上述过程，可得另一条曲线；最终完成被测晶体管的输出特性曲线。述过程，可得另一条曲线；最终完成被测晶体管的输出特性曲线。本讲稿第四十二页，共七十一页2 2、晶体管特性曲线的测量、晶体管特性曲线的测量 1）描点测法）描点测法 图5-22 点测法测量晶体管输出特性曲线 本讲稿第四十三页，共七十一页2 2、晶体管特性曲线的测量、晶体管特性曲线的测量 2）图示法图示法 若用集电极扫描电压源代替点测法中的可调直流电源，用阶梯若用集电极扫描电压源代替点测法中的可调直流电源，用阶梯波信

31、号代替提供基极电流的可调直流电源，就得到图波信号代替提供基极电流的可调直流电源，就得到图5-235-23所示的图示所示的图示法测量系统。法测量系统。本讲稿第四十四页，共七十一页2 2、晶体管特性曲线的测量、晶体管特性曲线的测量 2）图示法图示法 图5-23 图示法测量晶体管输出特性曲线本讲稿第四十五页，共七十一页3 3、晶体管特性图示仪、晶体管特性图示仪 晶体管特性图示仪，又称半导体管特性图示仪。它是一晶体管特性图示仪，又称半导体管特性图示仪。它是一种专用示波器，在示波管屏幕上可直接观察半导体分立器件种专用示波器，在示波管屏幕上可直接观察半导体分立器件的特性曲线，借助屏幕上的标尺刻度，还能直接

32、或间接地测的特性曲线，借助屏幕上的标尺刻度，还能直接或间接地测定其相应的参数。定其相应的参数。本讲稿第四十六页，共七十一页3 3、晶体管特性图示仪、晶体管特性图示仪 1)1)基本组成基本组成 晶体管特性图示仪的基本组成如图晶体管特性图示仪的基本组成如图5-255-25所示，它主要由阶梯波信所示，它主要由阶梯波信号源、集电极扫描电压发生器、工作于号源、集电极扫描电压发生器、工作于X-YX-Y方式的示波器、测试转换方式的示波器、测试转换开关及一些附属电路组成。开关及一些附属电路组成。本讲稿第四十七页，共七十一页3 3、晶体管特性图示仪、晶体管特性图示仪本讲稿第四十八页，共七十一页3 3、晶体管特性

33、图示仪、晶体管特性图示仪 2)2)晶体管特性图示仪测量原理晶体管特性图示仪测量原理 （1 1）二极管特性曲线及测试原理框图如图）二极管特性曲线及测试原理框图如图 5-26 5-26 所示。测试所示。测试正向特性加正极性扫描电压，测试反向特性时加负极性扫描正向特性加正极性扫描电压，测试反向特性时加负极性扫描电压。不必使用阶梯信号。将集电极电压接至电压。不必使用阶梯信号。将集电极电压接至X X轴，轴，上的取样电压接至上的取样电压接至Y Y轴，即可显示相应的特性曲线。轴，即可显示相应的特性曲线。本讲稿第四十九页，共七十一页3 3、晶体管特性图示仪、晶体管特性图示仪本讲稿第五十页，共七十一页3 3、晶

34、体管特性图示仪、晶体管特性图示仪 2)2)晶体管特性图示仪测量原理晶体管特性图示仪测量原理 （2 2）晶体管输出特性曲线）晶体管输出特性曲线=及测试原理框图如及测试原理框图如图图5-275-27所示。其测试原理在前面已经介绍过，这里不再赘述。所示。其测试原理在前面已经介绍过，这里不再赘述。本讲稿第五十一页，共七十一页3 3、晶体管特性图示仪、晶体管特性图示仪本讲稿第五十二页，共七十一页3 3、晶体管特性图示仪、晶体管特性图示仪3)3)晶体管输入特性曲线晶体管输入特性曲线=的测试。的测试。晶体管输入特性曲线是一组以为参变量的曲线。按照类似于输出晶体管输入特性曲线是一组以为参变量的曲线。按照类似于

35、输出特性曲线的显示方法，按图特性曲线的显示方法，按图5-285-28（a a）所示电路接线。在基极回路）所示电路接线。在基极回路加上经全波整流后的扫描电压，取得加上经全波整流后的扫描电压，取得 的变化，的变化，e e点接至示波点接至示波器器X X输入端，输入端，b b点接示波器的点接示波器的“地地”端（端（设示波器设示波器X X放大器反相一放大器反相一次），使图像仍为正向扫描次），使图像仍为正向扫描 本讲稿第五十三页，共七十一页3 3、晶体管特性图示仪、晶体管特性图示仪本讲稿第五十四页，共七十一页3 3、晶体管特性图示仪、晶体管特性图示仪4)4)场效晶体管漏极特性曲线场效晶体管漏极特性曲线 及

36、测试原理框图如图及测试原理框图如图5-315-31所示。所示。类似于晶体管曲线类似于晶体管曲线 的测试的测试,C,C、B B、E E对应对应 D D、G G、S S。这里阶梯信号用阶梯电压，阶梯信号和扫描信号的极性根据被测场这里阶梯信号用阶梯电压，阶梯信号和扫描信号的极性根据被测场效晶体管类型决定。效晶体管类型决定。本讲稿第五十五页，共七十一页3 3、晶体管特性图示仪、晶体管特性图示仪本讲稿第五十六页，共七十一页3 3、晶体管特性图示仪、晶体管特性图示仪5)5)场效晶体管转移特性曲线场效晶体管转移特性曲线 及测试原理框图如图及测试原理框图如图5-325-32（a a）所示。用转移特性曲线测量场

37、效晶体管的夹断电压）所示。用转移特性曲线测量场效晶体管的夹断电压 、饱、饱和漏电流和漏电流 与跨导与跨导 比较直观、方便。比较直观、方便。本讲稿第五十七页，共七十一页3 3、晶体管特性图示仪、晶体管特性图示仪本讲稿第五十八页，共七十一页4 4、典型仪器介绍、典型仪器介绍XJ4810XJ4810型晶体管特性图示仪型晶体管特性图示仪 XJ4810型半导体晶体管特性图示仪是一种典型的晶体型半导体晶体管特性图示仪是一种典型的晶体管特性图示仪，它具有前述图示仪所具备的测试功能，可管特性图示仪，它具有前述图示仪所具备的测试功能，可满足对各类半导体分立器件的测试要求。它还增设集电极满足对各类半导体分立器件的

38、测试要求。它还增设集电极双向扫描电路，可在屏幕上同时观察二极管的正、反向特双向扫描电路，可在屏幕上同时观察二极管的正、反向特性曲线；具有双簇曲线显示功能，易于对晶体管配对。性曲线；具有双簇曲线显示功能，易于对晶体管配对。本讲稿第五十九页，共七十一页4 4、典型仪器介绍、典型仪器介绍XJ4810XJ4810型晶体管特性图示仪型晶体管特性图示仪 1)1)主要技术性能主要技术性能 （1 1）集电极电流：）集电极电流：10A/div0.5A/div10A/div0.5A/div，分，分1515挡。挡。（2 2）二极管反向漏电流：）二极管反向漏电流：0.25A/div0.25A/div，分，分5 5挡。

39、挡。（3 3）集电极电压：）集电极电压：0.0550V/div0.0550V/div，分，分1010挡。挡。（4 4）基极电压：）基极电压：0.051V/div0.051V/div，分，分5 5挡。挡。本讲稿第六十页，共七十一页4 4、典型仪器介绍、典型仪器介绍XJ4810XJ4810型晶体管特性图示仪型晶体管特性图示仪 1)1)主要技术性能主要技术性能 （5 5）阶梯电流：）阶梯电流：0.2A/0.2A/级级50mA/50mA/级，分级，分1717挡。挡。（6 6）阶梯电压：）阶梯电压：0.051V/0.051V/级，分级，分5 5挡。挡。（7 7）集电极扫描峰值电压：）集电极扫描峰值电压：

40、10500V10500V，分，分4 4挡。挡。（8 8）功耗限制电阻：）功耗限制电阻：00.5M00.5M，分，分1111挡。挡。本讲稿第六十一页，共七十一页4 4、典型仪器介绍、典型仪器介绍XJ4810XJ4810型晶体管特性图示仪型晶体管特性图示仪 2 2）工作原理工作原理 XJ4810XJ4810型半导体晶体管特性图示仪的工作原理与一般的晶型半导体晶体管特性图示仪的工作原理与一般的晶体管图示仪基本相同。为方便使用增设体管图示仪基本相同。为方便使用增设“二簇电子开关二簇电子开关”。阶梯信号每次复零时，阶梯信号每次复零时，“二簇电子开关二簇电子开关”将阶梯信号交替将阶梯信号交替送至其中一只被

41、测管的基极，实现了在屏幕上同时显示两送至其中一只被测管的基极，实现了在屏幕上同时显示两只晶体管的特性曲线的目的。只晶体管的特性曲线的目的。本讲稿第六十二页，共七十一页4 4、典型仪器介绍、典型仪器介绍XJ4810XJ4810型晶体管特性图示仪型晶体管特性图示仪 3 3）面板说明）面板说明 XJ4810XJ4810型半导体晶体管特性图示仪的面板如图型半导体晶体管特性图示仪的面板如图5-335-33所示。所示。主要可划分为七部分：主要可划分为七部分：（1 1）电源及示波管控制部分）电源及示波管控制部分（2 2）集电极电源部分）集电极电源部分 （3 3）Y Y轴部分轴部分（4 4）X X轴部分轴部分

42、本讲稿第六十三页，共七十一页4 4、典型仪器介绍、典型仪器介绍XJ4810XJ4810型晶体管特性图示仪型晶体管特性图示仪 3 3）面板说明）面板说明 XJ4810XJ4810型半导体晶体管特性图示仪的面板如图型半导体晶体管特性图示仪的面板如图5-335-33所示。主所示。主要可划分为七部分：要可划分为七部分：（5 5）显示部分）显示部分（6 6）阶梯信号部分）阶梯信号部分（7 7）测试台部分）测试台部分 本讲稿第六十四页，共七十一页本讲稿第六十五页，共七十一页4 4、典型仪器介绍、典型仪器介绍XJ4810XJ4810型晶体管特性图示仪型晶体管特性图示仪 4 4）使用方法）使用方法（1 1）开

43、启电源，指示灯亮，预热）开启电源，指示灯亮，预热10min10min。（2 2）调节）调节“辉度辉度”、“聚焦聚焦”、“辅助聚焦辅助聚焦”旋钮，使屏幕上的旋钮，使屏幕上的光点或线条明亮、清晰。光点或线条明亮、清晰。（3 3）灵敏度校准。）灵敏度校准。本讲稿第六十六页，共七十一页4 4、典型仪器介绍、典型仪器介绍XJ4810XJ4810型晶体管特性图示仪型晶体管特性图示仪 4 4）使用方法）使用方法（4 4）阶梯调零。当测试中用到阶梯信号时，必须先进行阶梯调）阶梯调零。当测试中用到阶梯信号时，必须先进行阶梯调零，其目的是使阶梯信号的起始级在零电位的位置。零，其目的是使阶梯信号的起始级在零电位的位

44、置。（5 5）根据被测器件的性质和测试要求，调节图示仪上各部分的）根据被测器件的性质和测试要求，调节图示仪上各部分的开关、旋钮到合适位置，然后插上被测器件，进行测试。开关、旋钮到合适位置，然后插上被测器件，进行测试。（6 6）仪器复位。测试结束后应使仪器复位，防止下一次使用）仪器复位。测试结束后应使仪器复位，防止下一次使用时不慎造成被测晶体管损坏。时不慎造成被测晶体管损坏。本讲稿第六十七页，共七十一页4 4、典型仪器介绍、典型仪器介绍XJ4810XJ4810型晶体管特性图示仪型晶体管特性图示仪 5 5）使用注意事项）使用注意事项（1 1）为保证测试的顺利进行，测试前应根据被测器件的参数）为保证

45、测试的顺利进行，测试前应根据被测器件的参数规范及测试条件，预设一些关键开关和旋钮的位置。否则规范及测试条件，预设一些关键开关和旋钮的位置。否则如调节不当，极易造成被测器件受损或测试结果差异很大。如调节不当，极易造成被测器件受损或测试结果差异很大。本讲稿第六十八页，共七十一页4 4、典型仪器介绍、典型仪器介绍XJ4810XJ4810型晶体管特性图示仪型晶体管特性图示仪 5 5）使用注意事项）使用注意事项（2 2）“峰值电压范围峰值电压范围”、“峰值电压峰值电压%”%”、阶梯信号、阶梯信号“电压电压-电流电流/级级”及及“功耗限制电阻功耗限制电阻”这几个开关、旋钮使用时应特别注这几个开关、旋钮使用

46、时应特别注意，如使用不当很容易损坏被测器件。意，如使用不当很容易损坏被测器件。（3 3）测试大功率器件（因通常测试时不能满足其散热条件）测试大功率器件（因通常测试时不能满足其散热条件）及测试器件极限参数时，多采用及测试器件极限参数时，多采用“单簇单簇”阶梯，以防止损阶梯，以防止损坏器件及仪器本身。坏器件及仪器本身。本讲稿第六十九页，共七十一页知识梳理与总理知识梳理与总理 1.1.半导体器件特性的测量一般采用图示法，测量时使用的仪器半导体器件特性的测量一般采用图示法，测量时使用的仪器为晶体管特性图示仪。为晶体管特性图示仪。2.2.集总参数元件的测量主要采用电桥法和谐振法。依据电桥法集总参数元件的

47、测量主要采用电桥法和谐振法。依据电桥法制成的测量仪器总称为电桥，同时具有测量制成的测量仪器总称为电桥，同时具有测量L L、R R、C C功能的电功能的电桥称为万用电桥；依据谐振法制成的测量仪器称为桥称为万用电桥；依据谐振法制成的测量仪器称为Q Q表。表。本讲稿第七十页，共七十一页知识梳理与总理知识梳理与总理 3.3.万用电桥由桥体、测量信号源、指零电路组成。桥体一万用电桥由桥体、测量信号源、指零电路组成。桥体一般用四臂电桥，每个桥臂由阻抗组成，测量对象不同时般用四臂电桥，每个桥臂由阻抗组成，测量对象不同时桥体有相应的不同组成形式。桥体有相应的不同组成形式。4.Q4.Q表由信号源、耦合电路、谐振电路及表由信号源、耦合电路、谐振电路及Q Q值电子电压表组成。值电子电压表组成。测量元件采用直接测量法和替代法，而替代法又因被测阻抗大小测量元件采用直接测量法和替代法，而替代法又因被测阻抗大小不同而分别采用串联替代法和并联替代法。不同而分别采用串联替代法和并联替代法。本讲稿第七十一页，共七十一页