第7章電子元器件參數(shù)測(cè)量技術(shù)

1、第第7章章 電子元器件參數(shù)測(cè)量技術(shù)電子元器件參數(shù)測(cè)量技術(shù)7.1 萬用電橋萬用電橋工作在低頻電路的元件參數(shù)常采用電橋法進(jìn)行測(cè)量，電橋法實(shí)工作在低頻電路的元件參數(shù)常采用電橋法進(jìn)行測(cè)量，電橋法實(shí)際上是一種比較測(cè)量法，它把被測(cè)量與同類性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行際上是一種比較測(cè)量法，它把被測(cè)量與同類性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，從而確定被測(cè)量大小的方法。萬用電橋就是一種在低頻比較，從而確定被測(cè)量大小的方法。萬用電橋就是一種在低頻條件下測(cè)量電阻、電容、電感參數(shù)的交流阻抗電橋。條件下測(cè)量電阻、電容、電感參數(shù)的交流阻抗電橋。7.1.1 7.1.1 電橋的分類與平衡條件電橋的分類與平衡條件 直流電橋直流電橋 直流電橋電路原理圖如

2、圖直流電橋電路原理圖如圖7-1所示，四個(gè)橋臂均為電阻，所示，四個(gè)橋臂均為電阻，由直流電源供電，只能測(cè)量電阻，該電橋又稱惠斯通電橋。由直流電源供電，只能測(cè)量電阻，該電橋又稱惠斯通電橋。工作時(shí)，調(diào)節(jié)一個(gè)或工作時(shí)，調(diào)節(jié)一個(gè)或幾個(gè)橋臂上的電阻，幾個(gè)橋臂上的電阻，使檢流計(jì)指示為零，使檢流計(jì)指示為零，此時(shí)電橋處于平衡條此時(shí)電橋處于平衡條件，被測(cè)電阻為件，被測(cè)電阻為 如果如果R1 、R2、R3 均均為標(biāo)準(zhǔn)電阻，檢流計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)電阻，檢流計(jì)的靈敏度也很高，則的靈敏度也很高，則被測(cè)電阻的準(zhǔn)確度很被測(cè)電阻的準(zhǔn)確度很高。高。123RRRRx圖7-1 直流電橋電路原理圖 交流交流電橋電橋 電橋平衡條件為電橋平衡條件為 （

3、7-2） 根據(jù)上式，可以計(jì)算出被測(cè)元件根據(jù)上式，可以計(jì)算出被測(cè)元件Z ZX X的量值。電橋平衡時(shí)有的量值。電橋平衡時(shí)有（7-3） （7-4） 圖7-2 交流電橋電路原理圖 312ZZZZX|312ZZZZX312X當(dāng)相鄰兩橋臂為純電阻時(shí)，另外兩個(gè)橋臂應(yīng)呈現(xiàn)同性電抗；當(dāng)某一對(duì)角橋臂為純電阻時(shí)，另外一對(duì)角橋臂應(yīng)呈現(xiàn)異性電抗；當(dāng)兩個(gè)橋臂由純電阻構(gòu)成時(shí)，呈現(xiàn)電抗特性的橋臂必須由標(biāo)準(zhǔn)可調(diào)電阻和電抗件構(gòu)成，該電抗件一般選用標(biāo)準(zhǔn)可調(diào)電容。 電橋的整體框圖如圖電橋的整體框圖如圖7-3所示，它由橋體、信號(hào)源所示，它由橋體、信號(hào)源(1000Hz振振蕩器蕩器)和晶體管指零儀三部分組成。橋體是電橋的核心部分，和晶體管

4、指零儀三部分組成。橋體是電橋的核心部分，由標(biāo)準(zhǔn)電阻、標(biāo)準(zhǔn)電容及轉(zhuǎn)換開關(guān)組成，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)切換由標(biāo)準(zhǔn)電阻、標(biāo)準(zhǔn)電容及轉(zhuǎn)換開關(guān)組成，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)切換，可以構(gòu)成不同的電橋電路，對(duì)電阻、電容、電感進(jìn)行測(cè)量，可以構(gòu)成不同的電橋電路，對(duì)電阻、電容、電感進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量橋體由惠斯通電橋、電容串聯(lián)電橋、麥克斯威電橋。測(cè)量橋體由惠斯通電橋、電容串聯(lián)電橋、麥克斯威電橋。7.1.2 QS18A萬用電橋萬用電橋1.萬能電橋組成和工作原理萬能電橋組成和工作原理（1）電橋法測(cè)電容）電橋法測(cè)電容 測(cè)量電容時(shí)，橋體連接成圖測(cè)量電容時(shí)，橋體連接成圖7-4所示的串聯(lián)電容電橋所示的串聯(lián)電容電橋(維恩電維恩電橋橋)。根據(jù)電橋的平衡條件

5、：。根據(jù)電橋的平衡條件： ZXZ4Z2Z3 ，可導(dǎo)出，可導(dǎo)出 243243223411)1()1(CjRRRRRCjRCjRRRCjRXXXX（7-7） 由由實(shí)部相等實(shí)部相等可得可得 243RRRRX由由虛部相等虛部相等可得可得 234CRRCX221RCQtg（7-9） （7-10） （7-8） 圖圖7-47-4串聯(lián)電容電橋串聯(lián)電容電橋4(2)電橋法測(cè)電感電橋法測(cè)電感 測(cè)量電感時(shí)，橋體連接成如圖測(cè)量電感時(shí)，橋體連接成如圖7-5所示所示(麥克斯威電橋麥克斯威電橋)。被測(cè)。被測(cè)電感接在電感接在1、2兩端，兩端，LX是它的電感量是它的電感量RX是它的等效串聯(lián)損是它的等效串聯(lián)損耗電阻。當(dāng)電橋平衡時(shí)由

6、平衡條件可以導(dǎo)出：耗電阻。當(dāng)電橋平衡時(shí)由平衡條件可以導(dǎo)出： 圖圖7-5 7-5 麥克斯威電橋麥克斯威電橋L LX X=R=R2 2R R3 3C C4 4 R RX X=R=R2 2R R3 3/R/R4 4 Q=CQ=C4 4R R4 4 這里只例舉了兩種電橋。實(shí)際上，不同廠家、不同型號(hào)的產(chǎn)這里只例舉了兩種電橋。實(shí)際上，不同廠家、不同型號(hào)的產(chǎn)品，綜合了多種不同特點(diǎn)的電橋以獲得更好的性能。表品，綜合了多種不同特點(diǎn)的電橋以獲得更好的性能。表7-1給給出了常用的各種電橋的基本線路、特點(diǎn)和平衡條件。出了常用的各種電橋的基本線路、特點(diǎn)和平衡條件。 電橋設(shè)計(jì)要點(diǎn)：電橋設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 為結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)兩臂為電

7、阻。為結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)兩臂為電阻。 相相鄰鄰兩臂為電阻，另兩臂則為兩臂為電阻，另兩臂則為同同性阻抗性阻抗 相相對(duì)對(duì)兩臂為電阻，另兩臂則為兩臂為電阻，另兩臂則為異異性阻抗性阻抗 為易平衡：為易平衡： 多采用標(biāo)準(zhǔn)電容作標(biāo)準(zhǔn)電抗（它比標(biāo)準(zhǔn)電感精度高）多采用標(biāo)準(zhǔn)電容作標(biāo)準(zhǔn)電抗（它比標(biāo)準(zhǔn)電感精度高） (3)(3)電橋法測(cè)電阻電橋法測(cè)電阻 QSl8AQSl8A型萬能電橋的電阻測(cè)量電路采用惠斯通電橋，如圖型萬能電橋的電阻測(cè)量電路采用惠斯通電橋，如圖7-17-1所示，所示，原理同直流電橋。直流電橋用于精確地測(cè)量電阻的阻值。當(dāng)電橋原理同直流電橋。直流電橋用于精確地測(cè)量電阻的阻值。當(dāng)電橋平衡時(shí)，有：平衡時(shí)，有： 通

8、常，通常，R3R3，R 2R 2與的比值做成一比率臂，與的比值做成一比率臂，K K稱為比率臂的倍率，稱為比率臂的倍率，R 1R 1為標(biāo)準(zhǔn)電阻，稱為標(biāo)稱臂。只要適當(dāng)?shù)剡x擇倍率為標(biāo)準(zhǔn)電阻，稱為標(biāo)稱臂。只要適當(dāng)?shù)剡x擇倍率K K和和R 1R 1的阻值，的阻值，就可以精確地測(cè)得就可以精確地測(cè)得RxRx的阻值。的阻值。1123KRRRRRx23RRK 這里只例舉了三種電橋。實(shí)際上，不同廠家、不同型號(hào)的產(chǎn)品，這里只例舉了三種電橋。實(shí)際上，不同廠家、不同型號(hào)的產(chǎn)品，綜合了多種不同特點(diǎn)的電橋以獲得更好的性能。表綜合了多種不同特點(diǎn)的電橋以獲得更好的性能。表7-17-1給出了常給出了常用的各種電橋的基本線路、特點(diǎn)和

9、平衡條。用的各種電橋的基本線路、特點(diǎn)和平衡條。 電橋設(shè)計(jì)要點(diǎn)：電橋設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 為結(jié)為結(jié) 構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)兩臂為電阻。構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)兩臂為電阻。 相相鄰鄰兩臂為電阻，另兩臂則為兩臂為電阻，另兩臂則為同同性阻抗性阻抗 相相對(duì)對(duì)兩臂為電阻，另兩臂則為兩臂為電阻，另兩臂則為異異性阻抗性阻抗 為易平衡：為易平衡： 多采用標(biāo)準(zhǔn)電容作標(biāo)準(zhǔn)電抗（它比標(biāo)準(zhǔn)電感精度高）多采用標(biāo)準(zhǔn)電容作標(biāo)準(zhǔn)電抗（它比標(biāo)準(zhǔn)電感精度高） （2）面板）面板說明說明圖7-6 QS18A型萬用電橋面板圖(1) 測(cè)量接線柱 (2) 外接插孔 (3) 撥動(dòng)開關(guān)(4) 量程開關(guān) (5)損耗微調(diào) (6)損耗倍率選擇開關(guān)(7) 指示電表 (8) 靈敏度調(diào)節(jié)

10、 (9)讀數(shù)調(diào)節(jié)旋鈕 (10)損耗平衡調(diào)節(jié)旋鈕 2. QS18A萬能電橋的使用萬能電橋的使用(1)(1)測(cè)量范圍測(cè)量范圍電容測(cè)量電感測(cè)量電阻測(cè)量 3.使用方法使用方法 例例7.1 用QS18A萬用電橋測(cè)量線圈的電感量Lx及Qx值。當(dāng)電橋平衡時(shí)，左邊測(cè)量讀數(shù)盤(粗調(diào))示值為0.6，右邊測(cè)量讀數(shù)盤(細(xì)調(diào))示值為0.028，量程開關(guān)在100 mH擋上，損耗倍率開關(guān)在Q1擋上，損耗平衡盤讀數(shù)為3.5，求被測(cè)電感Lx和品質(zhì)因數(shù)Qx。解：解：由上面介紹的QS18A萬用電橋的使用方法可知： Lx = (0.6+0.028)100 mH = 62.8 mH Qx = 13.5 = 3.5 【例7.2】有一標(biāo)稱

11、值為510pF的電容，用QS18A型萬用電橋測(cè)量。試問 量程選擇和損耗倍率開關(guān)應(yīng)放在何位置？ 若兩讀數(shù)盤示值分別為0.5和0.043，損耗平衡示值為1.2，其電容量和損耗值各為多少？解: 量程選擇開關(guān)應(yīng)放在1000pF處，損耗倍率開關(guān)應(yīng)放在D0.01處。 C=1000(0.5+0.043)=543pF ； D=0.011.2=0.012 7.2 高頻高頻Q表表 工作在高頻電路中的元件參數(shù)通常采用諧振法進(jìn)行測(cè)量，工作在高頻電路中的元件參數(shù)通常采用諧振法進(jìn)行測(cè)量，諧振法把被測(cè)元件接入諧振法把被測(cè)元件接入LCLC回路，調(diào)節(jié)回路參數(shù)使其產(chǎn)生諧振回路，調(diào)節(jié)回路參數(shù)使其產(chǎn)生諧振特性，然后根據(jù)相應(yīng)的關(guān)系來確

12、定被測(cè)量的數(shù)值。在測(cè)量精特性，然后根據(jù)相應(yīng)的關(guān)系來確定被測(cè)量的數(shù)值。在測(cè)量精度要求不高時(shí)，則常常使用諧振法。雖然它沒有電橋法測(cè)量度要求不高時(shí)，則常常使用諧振法。雖然它沒有電橋法測(cè)量準(zhǔn)確，但它的測(cè)量條件要求低，測(cè)量電路簡單，受分布參數(shù)準(zhǔn)確，但它的測(cè)量條件要求低，測(cè)量電路簡單，受分布參數(shù)影響小，因此得到廣泛應(yīng)用。影響小，因此得到廣泛應(yīng)用。 高頻高頻Q Q表是一種利用諧振法，在高頻條件下，測(cè)量電容量及表是一種利用諧振法，在高頻條件下，測(cè)量電容量及損耗因數(shù)（損耗因數(shù)（D D值）、電感量及品質(zhì)因數(shù)（值）、電感量及品質(zhì)因數(shù)（Q Q值）、電感線圈的分值）、電感線圈的分布電容、高頻回路的等效電阻及傳輸線的阻抗

13、特性等參數(shù)的多布電容、高頻回路的等效電阻及傳輸線的阻抗特性等參數(shù)的多用途儀器。其使用簡便，工作頻帶寬，易于校準(zhǔn)，更適合于高用途儀器。其使用簡便，工作頻帶寬，易于校準(zhǔn)，更適合于高Q Q元件的測(cè)量。元件的測(cè)量。7.2.1 諧振法測(cè)量原理諧振法測(cè)量原理 當(dāng)回路達(dá)到諧振時(shí)，有當(dāng)回路達(dá)到諧振時(shí)，有 圖圖7-77-7諧振法原理圖諧振法原理圖LC10且回路總阻抗為零，即且回路總阻抗為零，即 LCCLCLX2020001101將回路調(diào)至諧振狀態(tài)，將回路調(diào)至諧振狀態(tài)，根據(jù)已知的回路關(guān)系根據(jù)已知的回路關(guān)系式和已知元件的數(shù)值，式和已知元件的數(shù)值，求出未知元件的參量。求出未知元件的參量。1諧振法測(cè)電感諧振法測(cè)電感 圖

14、圖7-77-7串聯(lián)替代法測(cè)電感串聯(lián)替代法測(cè)電感圖圖7-87-8并聯(lián)替代法測(cè)電感并聯(lián)替代法測(cè)電感)(411222CCfLX12241CfL222411CfLLX不接不接L LX X調(diào)諧調(diào)諧接接L LX X調(diào)諧調(diào)諧 直接法直接法測(cè)電容測(cè)電容 圖7-10 直接法測(cè)量電容LfCX2)2(12.諧振法測(cè)量電容諧振法測(cè)量電容 按圖按圖7-10把被測(cè)電容把被測(cè)電容Cx接好，調(diào)節(jié)振蕩源頻率接好，調(diào)節(jié)振蕩源頻率f使電壓表指使電壓表指示最大，則被測(cè)電容為示最大，則被測(cè)電容為 直接法測(cè)量電容的誤差包含：分布電容直接法測(cè)量電容的誤差包含：分布電容(線圈和接線分布電線圈和接線分布電容容)引起的誤差；當(dāng)頻率過高時(shí)引線電感

15、引起的誤差；當(dāng)回引起的誤差；當(dāng)頻率過高時(shí)引線電感引起的誤差；當(dāng)回路路Q值較低時(shí)，諧振曲線很平坦，不容易準(zhǔn)確找出諧振點(diǎn)值較低時(shí)，諧振曲線很平坦，不容易準(zhǔn)確找出諧振點(diǎn)(電電壓表指示值最大壓表指示值最大)，也會(huì)產(chǎn)生誤差。，也會(huì)產(chǎn)生誤差。替代法測(cè)電容替代法測(cè)電容 圖圖7-117-11并聯(lián)替代法測(cè)小電容并聯(lián)替代法測(cè)小電容在在不接不接CX的情況下的情況下，將可變電容，將可變電容C調(diào)到某一容量較大的位調(diào)到某一容量較大的位置，設(shè)其容量為置，設(shè)其容量為C1，調(diào)節(jié)信號(hào)源頻率，使回路諧振。，調(diào)節(jié)信號(hào)源頻率，使回路諧振。然后然后接入被測(cè)電容接入被測(cè)電容CX，信號(hào)源頻率保持不變，此時(shí)回路失，信號(hào)源頻率保持不變，此時(shí)回路

16、失諧，重新調(diào)節(jié)諧，重新調(diào)節(jié)C使回路再次諧振，這時(shí)使回路再次諧振，這時(shí)C為為C2，那么被測(cè)電，那么被測(cè)電容容CX=C1-C2。替代法測(cè)電容替代法測(cè)電容 當(dāng)被測(cè)電容容量大于標(biāo)準(zhǔn)電容器的最大容量時(shí)，必須用串當(dāng)被測(cè)電容容量大于標(biāo)準(zhǔn)電容器的最大容量時(shí)，必須用串聯(lián)接法，如圖聯(lián)接法，如圖7-12所示。先將圖中所示。先將圖中1、2兩端短路，調(diào)到容兩端短路，調(diào)到容量較小位置，調(diào)節(jié)信號(hào)源頻率使回路諧振，這時(shí)電容量為量較小位置，調(diào)節(jié)信號(hào)源頻率使回路諧振，這時(shí)電容量為C1。然后拆除短路線，將。然后拆除短路線，將CX接入回路，保持信號(hào)源頻率接入回路，保持信號(hào)源頻率不變，調(diào)節(jié)不變，調(diào)節(jié)C使回路再次諧振，此時(shí)可變電容使回路

17、再次諧振，此時(shí)可變電容C為為C2，顯，顯然然C1等于等于C2與與CX的串聯(lián)值，即。的串聯(lián)值，即。由此得由此得 圖圖7-12 串聯(lián)替代法測(cè)大電容串聯(lián)替代法測(cè)大電容)/(221xxCCCCC1212CCCCCX3.Q表的工作原理表的工作原理 Q表是由一個(gè)頻率可變的高頻振蕩器，一只標(biāo)準(zhǔn)的可變電容表是由一個(gè)頻率可變的高頻振蕩器，一只標(biāo)準(zhǔn)的可變電容器和一個(gè)高阻抗的電子電壓表組成。當(dāng)諧振電路諧振時(shí)，電器和一個(gè)高阻抗的電子電壓表組成。當(dāng)諧振電路諧振時(shí)，電容容(或電感或電感)上的電壓：上的電壓： ssCcuQCfRuXIu021Q=XQ=XC C/R/R=1/R2f=1/R2f0 0C CQ Q =u=us

18、s/u/uc c U US S圖圖7-137-13Q Q表工作原理圖表工作原理圖I IU Uc c除了從電壓表讀出除了從電壓表讀出Q值外，還可以由振蕩器和電容器的刻度盤值外，還可以由振蕩器和電容器的刻度盤上讀出上讀出f和和Cs的數(shù)值，從而根據(jù)的數(shù)值，從而根據(jù) sxCLf21的關(guān)系計(jì)算出線圈的電感的關(guān)系計(jì)算出線圈的電感L Lx x。為了方便起見，在標(biāo)準(zhǔn)電容器的。為了方便起見，在標(biāo)準(zhǔn)電容器的度盤上加一條電感刻度，那么在測(cè)量一些特定頻率時(shí)，可以不度盤上加一條電感刻度，那么在測(cè)量一些特定頻率時(shí)，可以不經(jīng)計(jì)算而直接由刻度盤上讀出經(jīng)計(jì)算而直接由刻度盤上讀出L Lx x值。值。 7.2.2 QBG-3型高頻

19、型高頻Q表表 QBG-3型Q表是一種多功能、多用途、多量程的阻抗測(cè)試儀器。它是根據(jù)串聯(lián)諧振原理，以電壓比值刻度Q值的。它能測(cè)量高頻電感和諧振回路的它能測(cè)量高頻電感和諧振回路的Q Q值，電感器的電感量及其值，電感器的電感量及其分布電容量，電容器的電容量和損耗角。配以專用夾具對(duì)電分布電容量，電容器的電容量和損耗角。配以專用夾具對(duì)電工材料的高頻介質(zhì)耗損，高頻回路有效并聯(lián)及串聯(lián)電阻，傳工材料的高頻介質(zhì)耗損，高頻回路有效并聯(lián)及串聯(lián)電阻，傳輸線的特性阻抗等等。輸線的特性阻抗等等。 (1) 波段選擇開關(guān) (2) 頻率刻度盤 (3) 定位指示表 (4)定位零位校直旋鈕 (5)定位細(xì)調(diào)、粗調(diào)旋鈕 (6) Q值指

20、示表頭 (7) Q值零位校直旋鈕 (8) Q值范圍選擇開關(guān) (9)主調(diào)電容度盤 (10)微調(diào)電容度盤 (11)電源開關(guān) (12)電源指示燈 (13)測(cè)量用接線柱圖7-14 QBG-3型型 Q表面板圖表面板圖 7.3 晶體管特性圖示儀晶體管特性圖示儀晶體管特性圖示儀簡稱圖示儀，具有顯示直觀、使用方便、晶體管特性圖示儀簡稱圖示儀，具有顯示直觀、使用方便、讀測(cè)簡單等優(yōu)點(diǎn)，用途比較廣泛。它可以測(cè)量讀測(cè)簡單等優(yōu)點(diǎn)，用途比較廣泛。它可以測(cè)量PNPPNP和和NPNNPN型三型三極管的輸入特性、輸出特性、電流放大特性；極管的輸入特性、輸出特性、電流放大特性； 各類晶體二極各類晶體二極管的正反向特性；場(chǎng)效應(yīng)管漏

21、極特性、轉(zhuǎn)移特性，以及反向管的正反向特性；場(chǎng)效應(yīng)管漏極特性、轉(zhuǎn)移特性，以及反向飽和電流、擊穿電壓、飽和電流、擊穿電壓、值、夾斷電壓和跨導(dǎo)等參數(shù)。尤其值、夾斷電壓和跨導(dǎo)等參數(shù)。尤其在晶體管各種極限參數(shù)和擊穿特性的觀測(cè)時(shí)，采用瞬時(shí)電壓在晶體管各種極限參數(shù)和擊穿特性的觀測(cè)時(shí)，采用瞬時(shí)電壓和瞬時(shí)電流能使被測(cè)晶體管只承受瞬時(shí)過載而不會(huì)造成損壞，和瞬時(shí)電流能使被測(cè)晶體管只承受瞬時(shí)過載而不會(huì)造成損壞，因此對(duì)晶體管的測(cè)試和晶體管的合理應(yīng)用都帶來極大的方便，因此對(duì)晶體管的測(cè)試和晶體管的合理應(yīng)用都帶來極大的方便，但是一般不能用于測(cè)量晶體管的高頻參數(shù)。但是一般不能用于測(cè)量晶體管的高頻參數(shù)。7.3.1 晶體管特性圖示

22、儀的測(cè)量原理與基本組成晶體管特性圖示儀的測(cè)量原理與基本組成（1）基極階梯波發(fā)生器：（）基極階梯波發(fā)生器：（2）集電極掃描電壓發(fā)生器：）集電極掃描電壓發(fā)生器：（3）測(cè)試轉(zhuǎn)換開關(guān)：）測(cè)試轉(zhuǎn)換開關(guān)：（4）垂直放大器、水平放大器（或稱）垂直放大器、水平放大器（或稱 X軸和軸和Y軸放大器）軸放大器）（5）按作用在）按作用在X軸和軸和Y軸上的物理量不同，示波管顯示不同的特軸上的物理量不同，示波管顯示不同的特性曲線性曲線 1. 晶體管特性圖示儀的基本組成晶體管特性圖示儀的基本組成2. 晶體管特性圖示儀的測(cè)量原理晶體管特性圖示儀的測(cè)量原理晶體管特性曲線是指晶體管極電壓與電流或電流與電流之間晶體管特性曲線是指晶

23、體管極電壓與電流或電流與電流之間的關(guān)系曲線，對(duì)于晶體三極管，輸出特性曲線是指在的關(guān)系曲線，對(duì)于晶體三極管，輸出特性曲線是指在IBIB固定固定的條件下，集電極電流的條件下，集電極電流ICIC隨集電極和發(fā)射極電壓隨集電極和發(fā)射極電壓UCEUCE變化而變變化而變化的關(guān)系曲線。對(duì)應(yīng)于不同的化的關(guān)系曲線。對(duì)應(yīng)于不同的IBIB都有一條與之對(duì)應(yīng)的輸出特都有一條與之對(duì)應(yīng)的輸出特性曲線，從而形成一簇特性曲線。性曲線，從而形成一簇特性曲線。圖圖7-167-16是是NPNNPN型三極管輸出特性曲線逐點(diǎn)測(cè)量法示意圖。首先調(diào)型三極管輸出特性曲線逐點(diǎn)測(cè)量法示意圖。首先調(diào)節(jié)節(jié)EBEB固定基極電流固定基極電流IBIB，改變，

24、改變ECEC值，可測(cè)得一組值，可測(cè)得一組UCEUCE和和ICIC值；再改值；再改變基極電流變基極電流IBIB，重復(fù)上述過程，可測(cè)得多組數(shù)值。適當(dāng)選取坐，重復(fù)上述過程，可測(cè)得多組數(shù)值。適當(dāng)選取坐標(biāo)，即可得到三極管輸出特性曲線，如圖標(biāo)，即可得到三極管輸出特性曲線，如圖7-15(b)7-15(b)所示。所示。圖圖7-16 NPN型三極管輸出特性曲線逐點(diǎn)測(cè)量法示意圖型三極管輸出特性曲線逐點(diǎn)測(cè)量法示意圖逐點(diǎn)測(cè)量法是晶體管特性圖示儀測(cè)量原理的基礎(chǔ)，而晶體管特性圖示儀的測(cè)量逐點(diǎn)測(cè)量法是晶體管特性圖示儀測(cè)量原理的基礎(chǔ)，而晶體管特性圖示儀的測(cè)量為動(dòng)態(tài)測(cè)量，因此為了實(shí)現(xiàn)以上過程，晶體管特性圖示儀應(yīng)具備以下功能：為

25、動(dòng)態(tài)測(cè)量，因此為了實(shí)現(xiàn)以上過程，晶體管特性圖示儀應(yīng)具備以下功能：(1) 能夠提供測(cè)試過程所需的不同的基極電流能夠提供測(cè)試過程所需的不同的基極電流IB ；(2) 每一個(gè)固定每一個(gè)固定IB期間，集電極與發(fā)射極之間的電壓期間，集電極與發(fā)射極之間的電壓UCE應(yīng)作從小到大的相應(yīng)應(yīng)作從小到大的相應(yīng)改變；改變；(3) 能夠及時(shí)取出各組能夠及時(shí)取出各組UCEIC曲線送至示波管曲線送至示波管XY電路，從而顯示出輸出特電路，從而顯示出輸出特性曲線。在晶體管特性圖示儀中，所需的基極電流由基極階梯信號(hào)發(fā)生器提供，性曲線。在晶體管特性圖示儀中，所需的基極電流由基極階梯信號(hào)發(fā)生器提供，如圖如圖7-17所示，改變階梯波每個(gè)

26、周期的級(jí)數(shù)，可得到不同的曲線數(shù)。所示，改變階梯波每個(gè)周期的級(jí)數(shù)，可得到不同的曲線數(shù)。 7.2 高頻高頻Q表表基極階梯信號(hào)和集電極掃描基極階梯信號(hào)和集電極掃描電壓信號(hào)是為被測(cè)晶體管提電壓信號(hào)是為被測(cè)晶體管提供合適的偏置電壓，使其工供合適的偏置電壓，使其工作在放大狀態(tài)，改變這兩部作在放大狀態(tài)，改變這兩部分信號(hào)的極性開關(guān)，就可以分信號(hào)的極性開關(guān)，就可以對(duì)晶體管（對(duì)晶體管（NPNNPN型或型或PNPPNP型）型）提供極性不同的偏置電壓；提供極性不同的偏置電壓；改變這兩部分信號(hào)的大小，改變這兩部分信號(hào)的大小，可使被測(cè)晶體管工作在特定可使被測(cè)晶體管工作在特定的工作狀態(tài)。通過改變的工作狀態(tài)。通過改變X X軸

27、和軸和Y Y軸上的物理量，在示波管上軸上的物理量，在示波管上可測(cè)的管的不同參數(shù)?？蓽y(cè)的管的不同參數(shù)。 7.3.2 YB4811型晶體管圖示儀型晶體管圖示儀 Y軸部分軸部分(6)示波管波形顯示示波管波形顯示 (7)電流電流/度開關(guān)度開關(guān) (8)Y軸移位軸移位 電源及示波管顯示部分電源及示波管顯示部分（1 1）電源開關(guān)：）電源開關(guān)：（2 2）輝度：）輝度：（3 3）光跡旋轉(zhuǎn)）光跡旋轉(zhuǎn)（4 4）聚焦）聚焦（5 5）輔助聚焦）輔助聚焦X X軸部分軸部分 (9)X(9)X軸移位軸移位 (10)(10)電壓電壓/ /度開關(guān)度開關(guān) (11)(11)雙簇移位雙簇移位 (12) (13)(12) (13)級(jí)級(jí)/

28、 /簇階梯信號(hào)簇階梯信號(hào) (14)(14)調(diào)零調(diào)零 （1515）串聯(lián)電阻）串聯(lián)電阻（1616）電流）電流電壓電壓/ /極極 （1717）重復(fù)）重復(fù)/ /關(guān)關(guān)( (選擇開關(guān)選擇開關(guān)) )（1818）單簇按鈕）單簇按鈕 （1919）極性）極性集電極電源部分集電極電源部分(20)(20)保險(xiǎn)絲保險(xiǎn)絲1.5A (21)1.5A (21)容性平衡容性平衡 (22)(22)輔助容性平衡輔助容性平衡(23)(23)功耗限制電阻功耗限制電阻(24)(24)峰值電壓峰值電壓VceVce旋鈕旋鈕(25)Vce(25)Vce極性極性 (26)(26)峰值電壓范圍峰值電壓范圍 (27)3KV(27)3KV高壓測(cè)試按鈕

29、高壓測(cè)試按鈕 測(cè)試控制器部分測(cè)試控制器部分(29)B測(cè)試插孔測(cè)試插孔 (30)A測(cè)試插孔：同上測(cè)試插孔：同上(31)測(cè)試選擇開關(guān)：測(cè)試選擇開關(guān)：A、B選擇開關(guān)：當(dāng)選擇開關(guān)：當(dāng)A按入時(shí)，按入時(shí)，A測(cè)試插孔被接通，當(dāng)測(cè)試插孔被接通，當(dāng)B按入時(shí)，按入時(shí)，B測(cè)試插孔被接通。當(dāng)測(cè)試插孔被接通。當(dāng)A和和B全部彈出時(shí)，此時(shí)工作在雙簇顯示全部彈出時(shí)，此時(shí)工作在雙簇顯示狀態(tài)，狀態(tài)，A測(cè)試孔和測(cè)試孔和B測(cè)試插孔交替接通，同時(shí)顯示測(cè)試插孔交替接通，同時(shí)顯示A管和管和B管的管的特性曲線，這一功能便于晶體管的配對(duì)與比較特性曲線，這一功能便于晶體管的配對(duì)與比較 2. 使用晶體管特性圖示儀的注意事項(xiàng)使用晶體管特性圖示儀的注

30、意事項(xiàng)（1 1）使用時(shí)要正確選擇階梯信號(hào)）使用時(shí)要正確選擇階梯信號(hào)在測(cè)量三極管的輸出特性時(shí)，階梯電流就不能太小，否則，在測(cè)量三極管的輸出特性時(shí)，階梯電流就不能太小，否則，不能顯示出三極管的輸出特性。階梯電流更不能過大，這樣不能顯示出三極管的輸出特性。階梯電流更不能過大，這樣容易損壞管子。應(yīng)根據(jù)實(shí)際測(cè)量三極管的參數(shù)來確定其大小。容易損壞管子。應(yīng)根據(jù)實(shí)際測(cè)量三極管的參數(shù)來確定其大小。（2 2）“集電極功耗電阻集電極功耗電阻”的選用的選用當(dāng)測(cè)量晶體管的正向特性時(shí)，選用低阻檔；當(dāng)測(cè)量晶體管的正向特性時(shí)，選用低阻檔；當(dāng)測(cè)量反向特性時(shí)，選用高阻檔。當(dāng)測(cè)量反向特性時(shí)，選用高阻檔。集電極功耗電阻過小時(shí)，集電極

31、電流就過大；若集電極功集電極功耗電阻過小時(shí)，集電極電流就過大；若集電極功耗電阻過大，就達(dá)不到應(yīng)該有的功耗。耗電阻過大，就達(dá)不到應(yīng)該有的功耗。（3 3）“峰值電壓范圍峰值電壓范圍”的選用的選用當(dāng)電壓由低的電壓范圍轉(zhuǎn)換到高的電壓范圍時(shí)，一定注意先當(dāng)電壓由低的電壓范圍轉(zhuǎn)換到高的電壓范圍時(shí)，一定注意先將將“峰值電壓峰值電壓%”%”旋鈕調(diào)至旋鈕調(diào)至0 0，以防損壞晶體管。，以防損壞晶體管。（4 4）測(cè)試大功率晶體管和極限參數(shù)、過載參數(shù)時(shí)應(yīng)采用單）測(cè)試大功率晶體管和極限參數(shù)、過載參數(shù)時(shí)應(yīng)采用單簇階梯信號(hào)，以防過載而損壞晶體管。簇階梯信號(hào)，以防過載而損壞晶體管。（5 5）在測(cè)試）在測(cè)試MOSMOS型場(chǎng)效應(yīng)管

32、時(shí)，一定注意不要懸空柵極，以型場(chǎng)效應(yīng)管時(shí)，一定注意不要懸空柵極，以免因柵極感應(yīng)電壓而擊穿場(chǎng)效應(yīng)管。免因柵極感應(yīng)電壓而擊穿場(chǎng)效應(yīng)管。（6 6）測(cè)試完特別注意的問題）測(cè)試完特別注意的問題應(yīng)將應(yīng)將“峰值電壓范圍峰值電壓范圍”置于（置于（0 010V10V）檔，）檔，“峰值電壓調(diào)節(jié)峰值電壓調(diào)節(jié)”調(diào)至調(diào)至0 0位，位，“階梯信號(hào)選擇階梯信號(hào)選擇”開關(guān)置于開關(guān)置于“關(guān)關(guān)”位置，位置，“功耗電功耗電阻阻”置于最大位置。置于最大位置。3. 3. 晶體管特性參數(shù)測(cè)試晶體管特性參數(shù)測(cè)試 （1 1）NPNNPN型型90119011、90139013三極管的輸出特性曲線測(cè)試三極管的輸出特性曲線測(cè)試儀器開關(guān)設(shè)置儀器開關(guān)

33、設(shè)置VcVc峰值電壓范圍峰值電壓范圍0 05V5V極性極性 正（正（+ +）功耗電阻功耗電阻 250250X X軸軸 集電極電壓集電極電壓1V/1V/度度Y Y軸軸 集電極電流集電極電流 1mA/1mA/度度階梯信號(hào)階梯信號(hào) 重復(fù)重復(fù)極性極性 正（）正（）階梯電流階梯電流 10A/10A/級(jí)級(jí)串聯(lián)串聯(lián)1010測(cè)試前測(cè)試前, ,峰值電壓旋鈕逆時(shí)針置峰值電壓旋鈕逆時(shí)針置“最小最小”。 = =（Y Y軸輸出的兩曲軸輸出的兩曲線間隔高度值線間隔高度值divdiv* *集電極集電極電流電流A/divA/div）/ /階梯電流階梯電流A A 9.2/0.1=929.2/0.1=92（2 2）PNPPNP型

34、三極管的輸出特性曲線型三極管的輸出特性曲線儀器開關(guān)設(shè)置：儀器開關(guān)設(shè)置：VceVce峰值電壓范圍峰值電壓范圍0 05V5V極性極性 正（正（- -）功耗電阻功耗電阻 250250X X軸軸 集電極電壓集電極電壓1V/1V/度度Y Y軸軸 集電極電流集電極電流 1mA/1mA/度度階梯信號(hào)階梯信號(hào) 重復(fù)重復(fù)極性極性 （- -）階梯電流階梯電流 2A/2A/級(jí)級(jí)測(cè)試前測(cè)試前,Vc,Vc峰值電壓旋鈕逆時(shí)針置峰值電壓旋鈕逆時(shí)針置“最小最小”按測(cè)試三極管輸入插座的標(biāo)識(shí)，插入按測(cè)試三極管輸入插座的標(biāo)識(shí)，插入PNPPNP型型90149014的管腳的管腳E E、B B、C C，調(diào)節(jié)集電極掃描電壓旋鈕，觀察三極管

35、的輸出特性曲線。，調(diào)節(jié)集電極掃描電壓旋鈕，觀察三極管的輸出特性曲線。從圖中測(cè)出三極管的從圖中測(cè)出三極管的值值= = （Y Y 軸輸出的兩曲線間隔高度值軸輸出的兩曲線間隔高度值* *集電極電流集電極電流A/divA/div）/ /階階梯電流梯電流A A （3）N溝耗盡型管溝耗盡型管3DJ7G的特性曲線的特性曲線峰值電壓范圍峰值電壓范圍020V極性極性 正（正（+）功耗電阻功耗電阻 1KX軸軸 集電極電壓集電極電壓1V/度度Y軸軸 集電極電流集電極電流 0.5mA/度度階梯信號(hào)階梯信號(hào) 重復(fù)重復(fù)極性極性 負(fù)（負(fù)（-）階梯電壓階梯電壓 0.2V/級(jí)級(jí)將場(chǎng)效應(yīng)管的柵極、源極和漏極分別插入將場(chǎng)效應(yīng)管的柵極、源極和漏極分別插入NPN型管座的型管座的B、E、C管腳管腳,調(diào)節(jié)集電極掃描電壓旋鈕，觀察特性曲線。調(diào)節(jié)集電極掃描電壓旋鈕，觀察特性曲線。 （4 4） 硅整流二極管硅整流二極管1N40071N4007的正向特性曲線的正向特性曲線峰值電壓范圍峰值電壓范圍05V極性極性 正（正（+）功耗電阻功耗電阻 250X軸軸 集電極電壓集電極電壓0