晶体二极管和三极管的测试.doc

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1、实验一 晶体二极管和三极管的测试一、 实验目的熟悉Multisim10软件的使用方法。学习和掌握使用万用表测量晶体二极管和三极管的方法。通过万用表测量二极管的正反向电阻，对二极管PN结极性、晶体材料作出判断。通过万用表测量，学会区分普通二极管和稳压管。测量三极管，标出BCE极，判断三极管的材料，并测量穿透电流的大小。二、实验原理1万用表测量原理用万用表测量二极管、三极管，方法简单，无需复杂的专用仪表，就能较为迅速地确定被测管的类型、管脚极性，并判断它的好坏。用万用表测试二极管和三极管使用万用表的欧姆挡。在测试时，必须注意万用表欧姆挡的以下几个特点：(1) 万用表欧姆挡等效电路如图1-1所示。图

2、中E为表内电源(一般基本挡使用一节1.5v的电池)，r为万用表等效内阻，I为被测回路中的实际电流。由图可知万用表正端的表笔(一般习惯用红色表笔)对应表内电源的负极，而负端的表笔(一般习惯用黑色表笔)对应于表内电源的正极。(2) 万用表表面欧姆挡的刻度尺的中央刻度值称为万用表欧姆挡的“中值电阻”，它即为万用表欧姆挡的等效内阻。(3) 一般万用表以R1k挡作为基本挡。这时表内电源(电池)为1.5V，为满足测量小电阻的需要，在基本挡的基础上增设电阻r，如图1-2所示。这样，使流经表头的电流值所表征的被测电阻值变小了，或者说仪表的等效内阻(中值电阻)变小厂，能够输出的测量电流变大了。一般万用表Rl00

3、，Rl0，R l挡级的中值电阻较之基本挡次依次递减10倍；为满足测量大电阻的需要，一般是采用提高电源电压E，同时加大r 值的方法，因为E提高后，更大的E能使万用表的表针有足够的偏转，一般万用表R10k挡的中值电阻较基本挡高十倍，其E多采用9V或15V。 图1-1 万用表欧姆挡等效电路 图1-2 万用表欧姆挡测量挡位扩展原理2. 万用表测量二极管(使用Rlk挡)(1)判别二极管的极性因为二极管的核心是一个PN结，所以把二极管当做一个被测元件，以不同方向接人万用表表笔两端时，测量回路里的电流是不一样的，若红表笔(电源)接在二极管N极，黑表笔(电源+)接在二极管P极，如图1-3所示，则二极管是正向导

4、通。这时，测量回路里电流较大，指示的电阻较小。反之，红表笔(电源)接在二极管P极。黑表笔(电源+)接在二极管N极，则二极管是反向不导通，这时测量回路里电流极小，指示电阻很大。因此，根据万用表欧姆挡电阻的大小就可以判别二极管的P极和N极。(2)判别二极管的好坏用万用表欧姆挡测二极管反向电阻时，若电阻在200k以上，这时可以认为这只二极管基本上是好的。若正反向测量时，二极管所呈现电阻都很小，则这只二极管被击穿通路(坏)。若正反向测量时，二极管所呈现的电阻都很大，则这只二极管是断路的(坏)。 图1-3 万用表测量二极管 图1-4 三极管PN结等效示意图3. 用万用表测量三极管(1)判定基极和管子类型

5、（用R1k挡)由于三极管b到c和b到e分别是两个PN结，如图1-4所示。首先将任一表笔接在假定的基极上（可以任意假定），另一支表笔分别测试其他两支管脚。若测试得到两次测量的电阻都大（或者都小），这时可将红、黑表笔互换，再重复以上测量。若测得结果，电阻变得很小（或很大），则假定的基极就是正确的。如果假定的基极对其他两支管脚的电阻一大一小，则应选择另外的管脚作为假定基极，重复以上测量直至找出基极为止。假若三个管脚都不能确认为基极，则被测管不是一只晶体管，或是一只坏管。当基极确定后，假若黑表笔接基极，红表笔分别接c极和e极，所测电阻很小，测被测管为NPN管。假若红表笔接b极，黑表笔分别接c极和e极,

6、所测电阻很小，则被测管为PNP管。（2）判断三极管的晶体材料(用R1k 挡)假若三极管b-c和b-e正向导通时，表针大约在满刻度60左右，则被测管为一只硅管。假若三极管b-c和b-e正向导通时，表针指示位置在满刻度90左右，则被测管为一只锗管。4.Multisim的使用举例1、启动multisim如图所示 2、点击元器件栏上“放置基础元器件”按钮，弹出如下所示的“选择元件”对话框选中RESISTOR(电阻)，此时在右边列表中选中1k 电阻，点击“确定”按钮。此时该电阻随鼠标一起移动，在工作区适当位置点击鼠标左键，如下图所示3、在工作区（5个）适当位置点击鼠标左键，如下图所示，然后点击鼠标右键，

7、退出放置电阻操作。4、同理，把如下所示的所有（3个）电容放入工作区，5、同样，如下图所示选取三极管，放在工作区适当位置；选取滑动变阻器放在工作区适当位置。6、选取信号源7、选取直流电源8、选取地9、最终，元器件放置如下10、元件的移动与旋转，即：单击元件不放，便可以移动元件的位置；右击元件（就是选中元件）调出右键菜单，便可以旋转元件。11、同理，调整所有元件如下图所示12.、把鼠标移动到元件的管脚，单击，便可以连接线路。如下图所示13、同理，把所有元件连接成如下所示电路14.修改元件参数,（双击元件调出参数修改窗口，便可以修改元件参数。）如下图所示15、.最后，电路如下：16、.单击仪表工具栏

8、中的第一个（即：万用表），放置如下图所示24.单击工具栏中运行按钮，便进行数据的仿真。之后，双击图标，就可以观察三极管e端对地的直流电压。如图所示，然后，单击滑动变阻器，会出现一个虚框，之后，按键盘上的A键，就可以增加滑动变阻器的阻值，shift+A便可以降低其阻值。（也可以拖动变阻器指针，改变阻值）25.静态数据仿真：1、调节滑动变阻器的阻值，使万用表的数据为2.2V。2、执行菜单栏中simulate/analyses/DC Operating Point3、如下所示操作注意：$1就是电路图中三极管基级上的1，$3，$6分别是发射极和集电极上的3和64、点击对话框上的Simulate，如下图

9、所示5、结果是：6、记录数据，填如下表：仿真数据（对地数据）单位：V计算数据 单位：V基 级集电极发射级VbeVceRp Rp的值，等于滑动变阻器的最大阻值乘上百分比。26.动态仿真一 1、单击仪表工具栏中的第四个（即：示波器Oscilloscope），放置如下图所示，并且连接电路。 (注意：示波器分为2个通道，每个通道有+和，连接时只需用+即可，示波器默认的地已经连接好的。观察波形图时会出现不知道那个波形是那个通道的，解决方法是更改连接通道的导线颜色，即：右键击导线，弹出)，单击wire color，可以更改颜色，同时示波器中波形颜色也随之改变） 2、右击V1，出现，单击properties

10、，出现对话框，把Voltage 的数据改为10mV，Freguency的数据改为1kHz，确定。 3、.单击工具栏中运行按钮，便进行数据的仿真。 4、双击图标，得如下波形：如果波形太密或者幅度太小，可以调整Scale里边的数据，如果还不清楚，可以看第一章中示波器的使用 5、记录波形，并说出他们的相位有何不同三、实验步骤1 晶体二极管的测量按照前面实验原理所介绍的方法，用万用表测量下表中二极管的正反向电阻，然后对二极管好坏情况、PN 结极性、二极管晶体材料和二极管类型作出判断，记入表中。二级管晶体材料二极管的应用类型1N41481N4007MBR40401N60952 晶体三极管的测量按照前面实

11、验原理所介绍的方法，用万用表测量表中的各个三极管，然后对三极管好坏情况、三极管晶体材料和二极管类型作出判断，然后标出各极，记入下表中。同时还应注意有些国产三极管的管脚布置方式，通常是以等腰三角形形状引出三极管底部，而且位于底部截面偏上半部分的位置。此外有的三极管帽还带一小科凸起作为标记。三极管晶体材料三极管的应用类型三极管PN结类型2N22222N3251四 实验仪器和仪表虚拟实验仪器及器材双踪示波器信号发生器交流毫伏表数字万用表五 实验报告要求1、根据相关知识和实验数据完成以上表格的内容；2、整理测试结果，对被测管作出判断，结合实验对万用表测试晶体二极管、三极管的方法进行小结。（管子好坏情况、PN 结极性、晶体材料和类型）