第3章電 路 基 本 元 器 件參數(shù)的測(cè)量

1、 第第3 3章章電電 路路 基基 本本 元元 器器 件件參數(shù)的測(cè)量參數(shù)的測(cè)量w3.1 3.1 電阻的測(cè)量電阻的測(cè)量w3.2 3.2 電容的測(cè)量電容的測(cè)量w3.3 3.3 電感的測(cè)量電感的測(cè)量w3.4 3.4 半導(dǎo)體二極管的測(cè)量半導(dǎo)體二極管的測(cè)量w3.5 3.5 半導(dǎo)體三極管的測(cè)量半導(dǎo)體三極管的測(cè)量w3.6 3.6 晶體管特性圖示儀晶體管特性圖示儀w3.7 3.7 集成運(yùn)乍放大器的量集成運(yùn)乍放大器的量3.1 3.1 電阻的測(cè)量電阻的測(cè)量 w 電阻的主要物理特性是對(duì)電流呈現(xiàn)阻力，電阻的主要物理特性是對(duì)電流呈現(xiàn)阻力，但由于構(gòu)造上有線繞或刻槽而使得電阻存在但由于構(gòu)造上有線繞或刻槽而使得電阻存在有引線電

2、感和分布電容，其等效電路如圖有引線電感和分布電容，其等效電路如圖3.13.1所示。所示。w 當(dāng)電阻工作于低頻時(shí)，電阻分量起主要當(dāng)電阻工作于低頻時(shí)，電阻分量起主要作用，電抗部分可以忽略不計(jì)，即忽略作用，電抗部分可以忽略不計(jì)，即忽略LOLO和和O O的影響，此時(shí)只需測(cè)出值就可以了。的影響，此時(shí)只需測(cè)出值就可以了。w 但當(dāng)工作頻率升高時(shí)，電抗分量就不能但當(dāng)工作頻率升高時(shí)，電抗分量就不能再忽略不計(jì)。再忽略不計(jì)。w 此外，工作于交流電路的電阻的阻值，由此外，工作于交流電路的電阻的阻值，由于集膚效應(yīng)、渦流損耗、絕緣損耗等原因，于集膚效應(yīng)、渦流損耗、絕緣損耗等原因，其等效電阻隨頻率的不同而不同。其等效電阻隨

3、頻率的不同而不同。w 實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)頻率在實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)頻率在1KHZ1KHZ以下時(shí)，電阻以下時(shí)，電阻的交流阻值與直流阻值相差不超過的交流阻值與直流阻值相差不超過1 110-410-4，隨著頻率的升高，其間的差值隨之增大。隨著頻率的升高，其間的差值隨之增大。RLOCOGER1R2RnRX圖圖3.1 3.1 電阻的等效電路電阻的等效電路3.1.1 3.1.1 固定電阻的測(cè)量固定電阻的測(cè)量w1. 1. 萬用表測(cè)量電阻萬用表測(cè)量電阻w 模擬式和數(shù)字式萬用表都有電阻測(cè)量擋，模擬式和數(shù)字式萬用表都有電阻測(cè)量擋，都可以用來測(cè)量電阻，測(cè)量時(shí)先選擇好萬用都可以用來測(cè)量電阻，測(cè)量時(shí)先選擇好萬用表電阻擋的倍率或量程范

4、圍。表電阻擋的倍率或量程范圍。w 然后將兩個(gè)輸入端（稱表筆）短路調(diào)零，然后將兩個(gè)輸入端（稱表筆）短路調(diào)零，最后將萬用表并接在被測(cè)電阻的兩端，讀出最后將萬用表并接在被測(cè)電阻的兩端，讀出電阻值即可。電阻值即可。w 在用萬用表測(cè)量電阻時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)在用萬用表測(cè)量電阻時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：?jiǎn)栴}：w（1 1）要防止把雙手和電阻的兩個(gè)端子及萬用）要防止把雙手和電阻的兩個(gè)端子及萬用表的兩個(gè)表筆并聯(lián)捏在一起。表的兩個(gè)表筆并聯(lián)捏在一起。w（2 2）當(dāng)電阻連接在電路中時(shí)，首先應(yīng)將電路）當(dāng)電阻連接在電路中時(shí)，首先應(yīng)將電路的電源斷開，決不允許帶電測(cè)量電阻值。的電源斷開，決不允許帶電測(cè)量電阻值。w 若電路中有電容器時(shí)

5、，應(yīng)先將電容器放若電路中有電容器時(shí)，應(yīng)先將電容器放電后再進(jìn)行測(cè)量。電后再進(jìn)行測(cè)量。w 若電阻兩端與其它元件相連，則應(yīng)斷開若電阻兩端與其它元件相連，則應(yīng)斷開一端后再測(cè)量，否則電阻兩端連接的其它電一端后再測(cè)量，否則電阻兩端連接的其它電路會(huì)造成測(cè)量結(jié)果錯(cuò)誤。路會(huì)造成測(cè)量結(jié)果錯(cuò)誤。w（3 3）用萬用表測(cè)量電阻時(shí)，萬用表內(nèi)部電路）用萬用表測(cè)量電阻時(shí)，萬用表內(nèi)部電路通過被測(cè)電阻構(gòu)成回路，也就是說測(cè)量時(shí)，通過被測(cè)電阻構(gòu)成回路，也就是說測(cè)量時(shí)，被測(cè)電阻中有直流電流流過，并在被測(cè)電阻被測(cè)電阻中有直流電流流過，并在被測(cè)電阻兩端產(chǎn)生一定的電壓降。兩端產(chǎn)生一定的電壓降。 w 因此在用萬用表測(cè)量電阻時(shí)應(yīng)注意被測(cè)因此在用

6、萬用表測(cè)量電阻時(shí)應(yīng)注意被測(cè)電阻所能承受的電壓和電流值，以免損壞被電阻所能承受的電壓和電流值，以免損壞被測(cè)電阻。測(cè)電阻。w（4 4）萬用表測(cè)量電阻時(shí)，不同倍率擋的零點(diǎn)）萬用表測(cè)量電阻時(shí)，不同倍率擋的零點(diǎn)不同，每換一擋都應(yīng)重新調(diào)零，當(dāng)某一擋調(diào)不同，每換一擋都應(yīng)重新調(diào)零，當(dāng)某一擋調(diào)節(jié)調(diào)零電位器不能使指針回到節(jié)調(diào)零電位器不能使指針回到0 0歐姆處時(shí)，表歐姆處時(shí)，表明表內(nèi)電池電壓不足了，需要更換新電池。明表內(nèi)電池電壓不足了，需要更換新電池。w（5 5）由于模擬式萬用表電阻擋刻度的非線性，）由于模擬式萬用表電阻擋刻度的非線性，使得刻度誤差較大，測(cè)量誤差也較大，因而使得刻度誤差較大，測(cè)量誤差也較大，因而模擬

7、式萬用表只能作一般性的粗略檢查測(cè)量。模擬式萬用表只能作一般性的粗略檢查測(cè)量。w 數(shù)字式萬用表測(cè)量電阻的誤差比模擬萬數(shù)字式萬用表測(cè)量電阻的誤差比模擬萬用表的誤差小，但當(dāng)它用以測(cè)量阻值較小的用表的誤差小，但當(dāng)它用以測(cè)量阻值較小的電阻時(shí)，相對(duì)誤差仍然是比較大的。電阻時(shí)，相對(duì)誤差仍然是比較大的。w2. 2. 電橋法測(cè)量電阻電橋法測(cè)量電阻w 電橋法是利用示零電路作測(cè)量指示器，電橋法是利用示零電路作測(cè)量指示器，根據(jù)電橋電路平衡條件來確定阻抗值的測(cè)量根據(jù)電橋電路平衡條件來確定阻抗值的測(cè)量方法。方法。w 工作頻率較寬，測(cè)量精度較高，可達(dá)工作頻率較寬，測(cè)量精度較高，可達(dá)10104 4，比較適合低頻阻抗元件的測(cè)量

8、。，比較適合低頻阻抗元件的測(cè)量。w利用該原理做成的測(cè)量?jī)x器，稱為電橋。利用該原理做成的測(cè)量?jī)x器，稱為電橋。w 按照所用電源的不同，可分為直流電橋按照所用電源的不同，可分為直流電橋和交流電橋兩大類。和交流電橋兩大類。RLOCOGER1R2RnRX圖圖3.2 3.2 電橋法測(cè)量電阻電橋法測(cè)量電阻w 直流電橋又稱為惠斯登電橋，主要用來直流電橋又稱為惠斯登電橋，主要用來測(cè)量直流電阻。測(cè)量直流電阻。w 其原理構(gòu)成如圖其原理構(gòu)成如圖3.23.2所示，所示，R1R1、R2R2是固定是固定電阻，稱為比率臂，比例系數(shù)電阻，稱為比率臂，比例系數(shù)K K=R1/R2=R1/R2可通過可通過量程開關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)，量程開關(guān)進(jìn)

9、行調(diào)節(jié)，R nR n為標(biāo)準(zhǔn)電阻稱為標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)電阻稱為標(biāo)準(zhǔn)臂，臂，R xR x為被測(cè)電阻，為被測(cè)電阻，G G為檢流計(jì)。為檢流計(jì)。w 測(cè)量時(shí)接上被測(cè)電阻，然后接通直流電測(cè)量時(shí)接上被測(cè)電阻，然后接通直流電源，調(diào)節(jié)源，調(diào)節(jié)K K和和R nR n，使電橋平衡，即檢流計(jì)指，使電橋平衡，即檢流計(jì)指示為零，讀出示為零，讀出K K和和R nR n的值，即可求得的值，即可求得R x R x 。nKRnRRRxR21（3.13.1）w3. 3. 伏安法測(cè)量電阻伏安法測(cè)量電阻w 伏安法是一種間接測(cè)量法，理論依據(jù)是伏安法是一種間接測(cè)量法，理論依據(jù)是歐姆定律歐姆定律R=U/IR=U/I，給被測(cè)電阻施加一定的電壓，給被測(cè)電

10、阻施加一定的電壓，所加電壓應(yīng)不超出被測(cè)電阻的承受能力。所加電壓應(yīng)不超出被測(cè)電阻的承受能力。 w 然后用電壓表和電流表分別測(cè)出被測(cè)電然后用電壓表和電流表分別測(cè)出被測(cè)電阻兩端的電壓和流過它的電流，即可算出被阻兩端的電壓和流過它的電流，即可算出被測(cè)電阻的阻值。測(cè)電阻的阻值。 w 伏安法測(cè)量電阻的原理簡(jiǎn)單，測(cè)量方便，伏安法測(cè)量電阻的原理簡(jiǎn)單，測(cè)量方便，尤其是用于測(cè)量非線性電阻的伏安特性。尤其是用于測(cè)量非線性電阻的伏安特性。w 伏安法有電壓表前接和電壓表后接兩種伏安法有電壓表前接和電壓表后接兩種測(cè)量電路，其原理圖如圖測(cè)量電路，其原理圖如圖3.33.3所示。所示。 w 如圖如圖3.33.3（a a）所示電

11、路稱為電壓表前接）所示電路稱為電壓表前接法，由圖可見，電壓表測(cè)得的電壓為被測(cè)電法，由圖可見，電壓表測(cè)得的電壓為被測(cè)電阻阻RxRx兩端的電壓與電流表內(nèi)阻兩端的電壓與電流表內(nèi)阻RARA壓降的和。壓降的和。w因此，根據(jù)歐姆定律求得的測(cè)量值為。因此，根據(jù)歐姆定律求得的測(cè)量值為。XXAXXAXRRRIVVIVR測(cè)（3.23.2） w 如圖如圖3.33.3（b b）所示電路為電壓表后接法。）所示電路為電壓表后接法。w 由圖可見，電流表測(cè)得的電流為流過被由圖可見，電流表測(cè)得的電流為流過被測(cè)電阻測(cè)電阻RxRx的電流與流過電壓表內(nèi)阻的電流與流過電壓表內(nèi)阻RVRV的電流的電流之和。之和。w因此，根據(jù)歐姆定律求得的

12、測(cè)量值為：因此，根據(jù)歐姆定律求得的測(cè)量值為：XXVXVXXRRRIIVIVR/測(cè)（3.33.3） EVAVAERxRx圖圖3.3 3.3 伏安法測(cè)量電阻伏安法測(cè)量電阻w 在使用伏安法時(shí)，應(yīng)根據(jù)被測(cè)電阻的大在使用伏安法時(shí)，應(yīng)根據(jù)被測(cè)電阻的大小，選擇合適的測(cè)量電路，如果預(yù)先無法估小，選擇合適的測(cè)量電路，如果預(yù)先無法估計(jì)被測(cè)電阻的大小，可以用兩個(gè)電路都試一計(jì)被測(cè)電阻的大小，可以用兩個(gè)電路都試一下。下。w 看兩種電路電壓表和電流表的讀數(shù)的差看兩種電路電壓表和電流表的讀數(shù)的差別情況，若兩種電路電壓表的讀數(shù)差別比電別情況，若兩種電路電壓表的讀數(shù)差別比電流表的讀數(shù)差別小，則可選擇電壓表前接法。流表的讀數(shù)差別

13、小，則可選擇電壓表前接法。 w 即如圖即如圖3.33.3（a a）所示電路；反之，則可）所示電路；反之，則可選擇電壓表后接法，即如圖選擇電壓表后接法，即如圖3.33.3（b b）所示電）所示電路。路。3.1.2 3.1.2 電位器的測(cè)量電位器的測(cè)量w1. 1. 用萬用表測(cè)量電位器用萬用表測(cè)量電位器w 用萬用表測(cè)量電位器的方法與測(cè)量固定用萬用表測(cè)量電位器的方法與測(cè)量固定電阻的方法相同。電阻的方法相同。w2. 2. 用示波器測(cè)量電位器的噪聲用示波器測(cè)量電位器的噪聲E示波器Y軸圖圖3.4 3.4 用示波器測(cè)量電位器的噪聲用示波器測(cè)量電位器的噪聲w 如圖如圖3.43.4所示，給電位器兩端外接適當(dāng)?shù)乃?/p>

14、，給電位器兩端外接適當(dāng)?shù)闹绷麟娫粗绷麟娫碋 E，E E的大小應(yīng)不致造成電位器超功的大小應(yīng)不致造成電位器超功耗，最好用電池。耗，最好用電池。3.1.3 3.1.3 非線性電阻的測(cè)量非線性電阻的測(cè)量w 非線性電阻如熱敏電阻、二極管的內(nèi)阻非線性電阻如熱敏電阻、二極管的內(nèi)阻等，它們的阻值與工作環(huán)境以及外加電壓和等，它們的阻值與工作環(huán)境以及外加電壓和電流的大小有關(guān)，一般采用專用設(shè)備測(cè)量其電流的大小有關(guān)，一般采用專用設(shè)備測(cè)量其特性。特性。3.2 3.2 電容的測(cè)量電容的測(cè)量w 電容器是電路中的最常見的基本元件之電容器是電路中的最常見的基本元件之一，它主要起貯存電能的作用，在電路中多一，它主要起貯存電能的作

15、用，在電路中多用來濾波、隔直、交流耦合、交流旁路以及用來濾波、隔直、交流耦合、交流旁路以及和電感元件構(gòu)成振蕩電路。和電感元件構(gòu)成振蕩電路。w 電容器由兩金屬片和中間的絕緣介質(zhì)構(gòu)電容器由兩金屬片和中間的絕緣介質(zhì)構(gòu)成，由于絕緣電阻（絕緣介質(zhì)的損耗）和引成，由于絕緣電阻（絕緣介質(zhì)的損耗）和引線電感的存在，其實(shí)際等效電路如圖線電感的存在，其實(shí)際等效電路如圖3.5(a)3.5(a)所示。所示。 w 在工作頻率較低時(shí)，可以忽略在工作頻率較低時(shí)，可以忽略LOLO的影響，的影響，等效電路可簡(jiǎn)化為如圖等效電路可簡(jiǎn)化為如圖3.5(b)3.5(b)所示。所示。w 因此，電容的測(cè)量主要包括電容量值與因此，電容的測(cè)量主

16、要包括電容量值與電容器損耗（通常用損耗因數(shù)電容器損耗（通常用損耗因數(shù)D D表示）這兩部表示）這兩部分內(nèi)容，有時(shí)需要測(cè)量電容器的分布電感。分內(nèi)容，有時(shí)需要測(cè)量電容器的分布電感。CLORRC(a)(b)圖圖3.5 3.5 電容的等效電路電容的等效電路3.2.1 3.2.1 諧振法測(cè)量電容量諧振法測(cè)量電容量w 諧振法又稱諧振法又稱Q Q表法，它是以表法，它是以LCLC諧振回路的諧振回路的諧振特性為基礎(chǔ)進(jìn)行測(cè)量的方法。諧振特性為基礎(chǔ)進(jìn)行測(cè)量的方法。w 諧振法測(cè)量原理如圖諧振法測(cè)量原理如圖3.63.6所示，它由交流所示，它由交流信號(hào)源、交流電壓表、標(biāo)準(zhǔn)電感信號(hào)源、交流電壓表、標(biāo)準(zhǔn)電感L L和被測(cè)電容和被

17、測(cè)電容CxCx連成的并聯(lián)電路，其中連成的并聯(lián)電路，其中COCO為標(biāo)準(zhǔn)電感的分為標(biāo)準(zhǔn)電感的分布電容。布電容。RLCOCxV信號(hào)源圖圖3.6 3.6 并聯(lián)諧振法測(cè)量電容量并聯(lián)諧振法測(cè)量電容量w 測(cè)量時(shí)，調(diào)節(jié)信號(hào)源的頻率，使并聯(lián)電測(cè)量時(shí)，調(diào)節(jié)信號(hào)源的頻率，使并聯(lián)電路諧振，即交流電壓表讀數(shù)達(dá)到最大值，反路諧振，即交流電壓表讀數(shù)達(dá)到最大值，反復(fù)調(diào)節(jié)幾次，確定電壓表讀數(shù)最大時(shí)所對(duì)應(yīng)復(fù)調(diào)節(jié)幾次，確定電壓表讀數(shù)最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的信號(hào)源的頻率的信號(hào)源的頻率f f，則被測(cè)電容值，則被測(cè)電容值CxCx為：為：oxCLfC2)2(1（3.43.4）3.2.2 3.2.2 交流電橋法測(cè)量電容量和損耗因數(shù)交流電橋法測(cè)量電容量

18、和損耗因數(shù)w 交流電橋的工作原理與直流電橋基本相交流電橋的工作原理與直流電橋基本相同，所不同的是電橋采用交流電源供電，平同，所不同的是電橋采用交流電源供電，平衡檢流計(jì)為交流電表，橋臂由電阻和電抗元衡檢流計(jì)為交流電表，橋臂由電阻和電抗元件組成。件組成。w 交流電橋可以測(cè)量電阻、電容、電感元交流電橋可以測(cè)量電阻、電容、電感元件的參數(shù)。件的參數(shù)。w 交流電橋有串聯(lián)和并聯(lián)兩種電橋接法，交流電橋有串聯(lián)和并聯(lián)兩種電橋接法，如圖如圖3.7(a)3.7(a)和和(b)(b)所示。所示。GRxCxRnCnR3R4GR3R4RnCnRxCx(a)(b)圖圖3.7 3.7 測(cè)量電容的交流電橋測(cè)量電容的交流電橋 w

19、對(duì)于如圖對(duì)于如圖3.7(a)3.7(a)所示的串聯(lián)電橋，所示的串聯(lián)電橋，CxCx為為被測(cè)電容，被測(cè)電容，RxRx為其等效串聯(lián)損耗電阻，由電為其等效串聯(lián)損耗電阻，由電橋的平衡條件可得：橋的平衡條件可得：22433421CfRtgQDRRRRCRRCxnxnxw式中，式中，DxDx為損耗因數(shù)，為損耗因數(shù)，為電容的損耗角。為電容的損耗角。w 對(duì)于如圖對(duì)于如圖3.7(b)3.7(b)所示的并聯(lián)電橋，所示的并聯(lián)電橋，CxCx為為被測(cè)電容，被測(cè)電容，RxRx為其等效并聯(lián)損耗電阻，測(cè)量為其等效并聯(lián)損耗電阻，測(cè)量時(shí)，時(shí)，RnRn和和n n使電橋平衡，此時(shí)：使電橋平衡，此時(shí)：nnxnxnxCfRtgDRRRRC

20、RRC214334w這種電橋適用于測(cè)量損耗較大的電容。這種電橋適用于測(cè)量損耗較大的電容。3.2.3 3.2.3 用萬用表估測(cè)電容用萬用表估測(cè)電容w 用模擬式萬用表的電阻擋測(cè)量電容器，用模擬式萬用表的電阻擋測(cè)量電容器，不能測(cè)出其容量和漏電阻的確切數(shù)值，更不不能測(cè)出其容量和漏電阻的確切數(shù)值，更不能知道電容器所能承受的耐壓，但對(duì)電容器能知道電容器所能承受的耐壓，但對(duì)電容器的好壞程度能粗略判別，在實(shí)際工作中經(jīng)常的好壞程度能粗略判別，在實(shí)際工作中經(jīng)常使用。使用。w1. 1. 估測(cè)電容量估測(cè)電容量w 將萬用表設(shè)置在電阻擋，表筆并接在被將萬用表設(shè)置在電阻擋，表筆并接在被測(cè)電容的兩端，在器件與表筆相接的瞬間，

21、測(cè)電容的兩端，在器件與表筆相接的瞬間，表針擺動(dòng)幅度越大，表示電容量越大，這種表針擺動(dòng)幅度越大，表示電容量越大，這種方法一般用來估測(cè)方法一般用來估測(cè)0.01uF0.01uF以上的電容器。以上的電容器。w2. 2. 電容器漏電阻的估測(cè)電容器漏電阻的估測(cè)w 除鋁電解電容外，普通電容的絕緣電阻除鋁電解電容外，普通電容的絕緣電阻應(yīng)大于應(yīng)大于10M10M。w 用萬用表測(cè)量電容器漏電阻時(shí)，萬用表用萬用表測(cè)量電容器漏電阻時(shí)，萬用表置置1 1或或10K10K倍率擋。倍率擋。w 當(dāng)表筆與被測(cè)電容并接的瞬間，表針會(huì)當(dāng)表筆與被測(cè)電容并接的瞬間，表針會(huì)偏轉(zhuǎn)很大的角度，然后逐漸回轉(zhuǎn)。偏轉(zhuǎn)很大的角度，然后逐漸回轉(zhuǎn)。w 經(jīng)過

22、一定時(shí)間，表針退回到經(jīng)過一定時(shí)間，表針退回到處，說明處，說明被測(cè)電容的漏電阻極大。被測(cè)電容的漏電阻極大。w 若表針回不到若表針回不到處，則示值即為被測(cè)電處，則示值即為被測(cè)電容的漏電阻值。容的漏電阻值。w 鋁電解電容的漏電阻應(yīng)超過鋁電解電容的漏電阻應(yīng)超過200200才能才能使用。使用。w 若表針偏轉(zhuǎn)一定角度后，無逐漸回轉(zhuǎn)現(xiàn)若表針偏轉(zhuǎn)一定角度后，無逐漸回轉(zhuǎn)現(xiàn)象，說明被測(cè)電容已被擊穿，不能使用了。象，說明被測(cè)電容已被擊穿，不能使用了。3.2.4 3.2.4 電容的數(shù)字化測(cè)量方法電容的數(shù)字化測(cè)量方法w 一般采用電容一般采用電容電壓轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)電容的電壓轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)電容的數(shù)字化測(cè)量，該轉(zhuǎn)換器如圖數(shù)字化測(cè)量，

23、該轉(zhuǎn)換器如圖3.83.8所示。所示。w 被測(cè)電容等效為被測(cè)電容等效為x x與與x x的并聯(lián)形式，的并聯(lián)形式，R1R1為已知標(biāo)準(zhǔn)電阻，利用虛部實(shí)部分離電路，為已知標(biāo)準(zhǔn)電阻，利用虛部實(shí)部分離電路，從輸出從輸出UoUo分離出實(shí)部分離出實(shí)部UrUr和虛部和虛部UxUx，則：，則：虛部實(shí)部分離電路-+RXCXR1UrUx圖圖3.83.8電容電容電壓轉(zhuǎn)換器電壓轉(zhuǎn)換器xrxxxsxxsxrUUCfRtgDUCfRUURRU21211w 由由r r、UxUx的值和上述公式可求出的值和上述公式可求出CxCx、RxRx和和D xD x值，再由顯示電路將測(cè)量結(jié)果用數(shù)字顯值，再由顯示電路將測(cè)量結(jié)果用數(shù)字顯示出來。示出

24、來。w 這是常見的這是常見的LCRLCR測(cè)試儀測(cè)量電容的基本原測(cè)試儀測(cè)量電容的基本原理。理。3.3 3.3 電感的測(cè)量電感的測(cè)量w電感的主要特性是貯存磁場(chǎng)能。電感的主要特性是貯存磁場(chǎng)能。w 但由于它一般是用金屬導(dǎo)線繞制而成的，但由于它一般是用金屬導(dǎo)線繞制而成的，所以有繞線電阻（對(duì)于磁芯電感還應(yīng)包括所以有繞線電阻（對(duì)于磁芯電感還應(yīng)包括磁性材料插入的損耗電阻）和線圈匝與匝之磁性材料插入的損耗電阻）和線圈匝與匝之間的分布電容，故其等效電路如圖間的分布電容，故其等效電路如圖3.93.9（a a）所示。所示。w 采用一些特殊的制作工藝，可減小分布電采用一些特殊的制作工藝，可減小分布電容容o，當(dāng)，當(dāng)o較小

25、，工作頻率也較低時(shí)，分較小，工作頻率也較低時(shí)，分布電容可忽略不計(jì)，等效電路可簡(jiǎn)化為如圖布電容可忽略不計(jì)，等效電路可簡(jiǎn)化為如圖3.9(b)所示。所示。w 因此，電感的測(cè)量主要包括電感量和損因此，電感的測(cè)量主要包括電感量和損耗（通常用品質(zhì)因數(shù)表示）兩部分內(nèi)容。耗（通常用品質(zhì)因數(shù)表示）兩部分內(nèi)容。LoLoCoRR(b)(a)圖圖3.93.9電感的等效電路電感的等效電路 3.3.1 3.3.1 諧振法測(cè)量電感諧振法測(cè)量電感VRCCoL圖圖3.10 3.10 諧振法測(cè)量電感諧振法測(cè)量電感w 如圖如圖3.103.10所示為并聯(lián)諧振法測(cè)電感的電所示為并聯(lián)諧振法測(cè)電感的電路，其中為標(biāo)準(zhǔn)電感，為被測(cè)電感，路，其

26、中為標(biāo)準(zhǔn)電感，為被測(cè)電感，o o為被測(cè)電感的分布電容。為被測(cè)電感的分布電容。w 測(cè)量時(shí)，調(diào)節(jié)信號(hào)源頻率，使電路諧振，測(cè)量時(shí)，調(diào)節(jié)信號(hào)源頻率，使電路諧振，即電壓表指示最大，記下此時(shí)的信號(hào)源頻率即電壓表指示最大，記下此時(shí)的信號(hào)源頻率f f，則：則： )()2(12oCCfL（3.73.7） w 由上式可知，要計(jì)算被測(cè)電感值，還需由上式可知，要計(jì)算被測(cè)電感值，還需要測(cè)得分布電容要測(cè)得分布電容o o的數(shù)值，分布電容的數(shù)值，分布電容o o的的測(cè)量電路與測(cè)量電感的原理圖相似。測(cè)量電路與測(cè)量電感的原理圖相似。w 只是不接標(biāo)準(zhǔn)電容，調(diào)節(jié)信號(hào)源的頻只是不接標(biāo)準(zhǔn)電容，調(diào)節(jié)信號(hào)源的頻率，使電路自然諧振，設(shè)此頻率為率

27、，使電路自然諧振，設(shè)此頻率為f1f1，則由，則由上述兩式可得：上述兩式可得： CfffCo2212（3.83.8） w 將將o o代入代入L L的表達(dá)式，即可得到被測(cè)電的表達(dá)式，即可得到被測(cè)電感的電感量。感的電感量。oCfL21)2(1（3.93.9）3.3.2 3.3.2 交流電橋法測(cè)量電感交流電橋法測(cè)量電感w 測(cè)量電感的交流電橋有馬氏電橋和海氏測(cè)量電感的交流電橋有馬氏電橋和海氏電橋兩種，分別適用于測(cè)量品質(zhì)因數(shù)（即電橋兩種，分別適用于測(cè)量品質(zhì)因數(shù)（即Q Q值）值）不同的電感。不同的電感。 w 圖圖3.113.11（a a）所示的馬氏電橋適用于測(cè)量）所示的馬氏電橋適用于測(cè)量Q Q101010的

28、電感，圖中的電感，圖中LxLx為被測(cè)電感，為被測(cè)電感，RxRx為被為被測(cè)電感的損耗電阻。測(cè)電感的損耗電阻。w 海氏電橋與馬氏電橋一樣，由海氏電橋與馬氏電橋一樣，由3 3選擇量選擇量程，從程，從R2R2的刻度直讀的刻度直讀x x，由，由RnRn的刻度直讀的刻度直讀Q Q值。值。w 用電橋測(cè)量電感時(shí)，首先應(yīng)估計(jì)被測(cè)電用電橋測(cè)量電感時(shí)，首先應(yīng)估計(jì)被測(cè)電感的值以確定電橋的類型，再根據(jù)被測(cè)電感的值以確定電橋的類型，再根據(jù)被測(cè)電感量的范圍選擇量程感量的范圍選擇量程(R3)(R3)。w 然后反復(fù)調(diào)節(jié)然后反復(fù)調(diào)節(jié)R2R2和和RnRn，使檢流計(jì)，使檢流計(jì)G G的讀數(shù)的讀數(shù)最小，這時(shí)即可從最小，這時(shí)即可從R2R2

29、和和RnRn的刻度讀出被測(cè)電的刻度讀出被測(cè)電感的感的LxLx和和Q Qx x值。值。GLXRXRnCnR2R3GLXRXRnCnR2R3（a a）馬氏電橋）馬氏電橋 （b b）海氏電橋）海氏電橋圖圖3.113.11交流電橋法測(cè)量電感交流電橋法測(cè)量電感w 由交流電橋平衡條件可得到被測(cè)電感的由交流電橋平衡條件可得到被測(cè)電感的電感值、損耗電阻電感值、損耗電阻RxRx和和Q xQ x 。2n3211nXQCRRL23211nnXQRRRR（3.103.10）nnnXQCRQ1w當(dāng)當(dāng)Q Q值較大時(shí)，上式近似計(jì)算式為：值較大時(shí)，上式近似計(jì)算式為： nXXRRRRCRRL32n32（3.113.11） w

30、電橋法測(cè)量電感一般適用于頻率比較低的電橋法測(cè)量電感一般適用于頻率比較低的電感，尤其適用于有鐵芯的大電感。電感，尤其適用于有鐵芯的大電感。3.3.3 3.3.3 通用儀器測(cè)量電感通用儀器測(cè)量電感R1R2V1V2LXUs圖圖3.12 3.12 復(fù)數(shù)歐姆定律測(cè)量電感復(fù)數(shù)歐姆定律測(cè)量電感w 通用儀器測(cè)量電感的理論依據(jù)是復(fù)數(shù)歐通用儀器測(cè)量電感的理論依據(jù)是復(fù)數(shù)歐姆定律姆定律Xl=2fL=U/IXl=2fL=U/I，電路原理如圖，電路原理如圖3.123.12所所示。示。 w 圖中圖中UsUs為交流信號(hào)源，為交流信號(hào)源，1 1為限流電阻，為限流電阻，一般取幾百歐，一般取幾百歐，2 2為電流取樣電阻，一般小為電

31、流取樣電阻，一般小于于1010歐。歐。w 并且一定要接在信號(hào)源的接地端，用交并且一定要接在信號(hào)源的接地端，用交流電壓表分別測(cè)出電感兩端的電壓流電壓表分別測(cè)出電感兩端的電壓U1U1和電阻和電阻R2R2兩端的電壓兩端的電壓U2U2，即可求出電感量：，即可求出電感量：212221lfU2URLfL2RUUIUX（3.123.12）3.3.4 3.3.4 電感的數(shù)字化測(cè)量方法電感的數(shù)字化測(cè)量方法虛部實(shí)部分離電路-+RXLXRUrUx圖圖3.13 3.13 電感電感-電壓轉(zhuǎn)換器電壓轉(zhuǎn)換器w 電感的數(shù)字化測(cè)量通常是通過電感電感的數(shù)字化測(cè)量通常是通過電感電電壓轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)的。壓轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)的。w圖圖3.133.

32、13所示為電感所示為電感 電壓轉(zhuǎn)換的一種方案，電壓轉(zhuǎn)換的一種方案，w 圖中將被測(cè)電感等效為串聯(lián)電路，圖中將被測(cè)電感等效為串聯(lián)電路，R R為標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)電阻，利用虛部實(shí)部分離電路，將輸出準(zhǔn)電阻，利用虛部實(shí)部分離電路，將輸出UoUo分離出實(shí)部分離出實(shí)部r r，虛部，虛部x x，則：，則：rxxxxsxxsrUURLQURLUURRxU（3.123.12）3.4 3.4 半導(dǎo)體二極管的測(cè)量半導(dǎo)體二極管的測(cè)量3.4.1 3.4.1 用萬用表測(cè)量二極管用萬用表測(cè)量二極管w1. 1. 用模擬式萬用表測(cè)量二極管用模擬式萬用表測(cè)量二極管w 用模擬式萬用表歐姆擋測(cè)量二極管時(shí)，用模擬式萬用表歐姆擋測(cè)量二極管時(shí)，萬用表

33、的等效電路如圖萬用表的等效電路如圖3.143.14所示。所示。w 萬用表面板上標(biāo)有萬用表面板上標(biāo)有“”號(hào)的端子接紅號(hào)的端子接紅表筆，對(duì)應(yīng)于萬用表內(nèi)部電池的負(fù)極，而面表筆，對(duì)應(yīng)于萬用表內(nèi)部電池的負(fù)極，而面板上標(biāo)有板上標(biāo)有“”號(hào)的端子接黑表筆，對(duì)應(yīng)于號(hào)的端子接黑表筆，對(duì)應(yīng)于萬用表內(nèi)部電池的正極。萬用表內(nèi)部電池的正極。w 圖圖3.143.14中的中的RoRo是萬用表歐姆擋的等效內(nèi)是萬用表歐姆擋的等效內(nèi)阻，大小與量程倍率有關(guān)，實(shí)際阻，大小與量程倍率有關(guān)，實(shí)際RoRo值為表盤值為表盤中心標(biāo)度值乘以所選歐姆擋的倍率，不同倍中心標(biāo)度值乘以所選歐姆擋的倍率，不同倍率擋率擋o o不同。不同。ERo紅黑圖圖3.1

34、43.14模擬萬用表歐姆擋等效電路模擬萬用表歐姆擋等效電路w 測(cè)量時(shí)，將二極管分別以兩個(gè)方向與萬測(cè)量時(shí)，將二極管分別以兩個(gè)方向與萬用表的表筆相接，兩種接法萬用表指示的電用表的表筆相接，兩種接法萬用表指示的電阻必然是不相等的。阻必然是不相等的。w 其中萬用表指示的較小的電阻值為二極其中萬用表指示的較小的電阻值為二極管的正向電阻，一般為幾百歐到幾千鷗左右。管的正向電阻，一般為幾百歐到幾千鷗左右。w 此時(shí)，黑表筆所接端為二極管的正極，此時(shí)，黑表筆所接端為二極管的正極，紅表筆所接端為二極管的負(fù)極。紅表筆所接端為二極管的負(fù)極。w 萬用表指示的較大的電阻值為二極管的萬用表指示的較大的電阻值為二極管的反向電

35、阻，對(duì)于鍺管，反向電阻應(yīng)在反向電阻，對(duì)于鍺管，反向電阻應(yīng)在100K100K以上，硅管的反向電阻很大，幾乎看不出表以上，硅管的反向電阻很大，幾乎看不出表針的偏轉(zhuǎn)。針的偏轉(zhuǎn)。w用這種方法可以判斷二極管的好壞和極性。用這種方法可以判斷二極管的好壞和極性。w2. 2. 數(shù)字式萬用表測(cè)量二極管數(shù)字式萬用表測(cè)量二極管w 一般數(shù)字式萬用表上都有二極管測(cè)試擋。一般數(shù)字式萬用表上都有二極管測(cè)試擋。其測(cè)試原理與模擬式萬用表測(cè)量電阻完全不其測(cè)試原理與模擬式萬用表測(cè)量電阻完全不同。同。w 數(shù)字式萬用表測(cè)量二極管的等效電路如數(shù)字式萬用表測(cè)量二極管的等效電路如圖圖3.153.15所示，實(shí)際上測(cè)量的是二極管的直流所示，實(shí)際

36、上測(cè)量的是二極管的直流電壓降。電壓降。 w 當(dāng)二極管的正負(fù)極分別與數(shù)字萬用表的當(dāng)二極管的正負(fù)極分別與數(shù)字萬用表的紅黑表筆相接時(shí)，二極管正向?qū)?，萬用表紅黑表筆相接時(shí)，二極管正向?qū)?，萬用表上顯示出二極管的正向?qū)妷荷巷@示出二極管的正向?qū)妷篋 D。w 若二極管的正負(fù)極分別與數(shù)字萬用表的若二極管的正負(fù)極分別與數(shù)字萬用表的黑紅表筆相接時(shí)，二極管反向偏置，表上顯黑紅表筆相接時(shí)，二極管反向偏置，表上顯示固定電壓，約為示固定電壓，約為2.8V2.8V。數(shù)字萬用表電壓檔R1+E紅黑圖圖3.153.15數(shù)字式萬用表測(cè)量二極管的等效電路數(shù)字式萬用表測(cè)量二極管的等效電路3.4.2 3.4.2 用晶體管圖示儀

37、測(cè)量二極管用晶體管圖示儀測(cè)量二極管w 用用JTJT1 1型晶體管圖示儀可以顯示二極管型晶體管圖示儀可以顯示二極管的伏安特性曲線。的伏安特性曲線。 w 例如，測(cè)量二極管的正向伏安特性曲線，例如，測(cè)量二極管的正向伏安特性曲線，首先將圖示儀熒光屏上的光點(diǎn)置于坐標(biāo)左下首先將圖示儀熒光屏上的光點(diǎn)置于坐標(biāo)左下角，峰值電壓范圍置角，峰值電壓范圍置020V020V。 w 集電極掃描電壓極性置于集電極掃描電壓極性置于“+”+”，功耗電，功耗電阻置阻置1K1K，X X軸集電極電壓置軸集電極電壓置0.1V/0.1V/度，度，Y Y軸集軸集電極電流置電極電流置5mA/5mA/度，度，Y Y軸倍率置軸倍率置1 1。w

38、將二極管的正負(fù)極分別接在面板上的將二極管的正負(fù)極分別接在面板上的C C和和E E接線柱上，緩慢調(diào)節(jié)峰值電壓旋扭。接線柱上，緩慢調(diào)節(jié)峰值電壓旋扭。 w 即可得到如圖即可得到如圖3.163.16所示的二極管正向伏所示的二極管正向伏安特性曲線，從圖中可以看出二極管的導(dǎo)通安特性曲線，從圖中可以看出二極管的導(dǎo)通電壓在電壓在0.7V0.7V左右。左右。0.1 0.5 0.7 0.8045403530252015105圖圖3.16 3.16 圖示儀測(cè)量二極管的伏安特性曲線圖示儀測(cè)量二極管的伏安特性曲線3.4.3 3.4.3 發(fā)光二極管的測(cè)量發(fā)光二極管的測(cè)量w1. 用模擬式萬用表判別發(fā)光二極管用模擬式萬用表判

39、別發(fā)光二極管w 模擬式萬用表判斷發(fā)光二極管的極性的模擬式萬用表判斷發(fā)光二極管的極性的方法與判斷普通二極管的方法是一樣的。方法與判斷普通二極管的方法是一樣的。 w 只不過一般發(fā)光二極管的正向?qū)妷嚎芍徊贿^一般發(fā)光二極管的正向?qū)妷嚎沙^超過1V1V，實(shí)際使用電流可達(dá)，實(shí)際使用電流可達(dá)100mA100mA以上，測(cè)量以上，測(cè)量時(shí)可用量程較大的時(shí)可用量程較大的1K1K和和10K10K擋測(cè)其正向和擋測(cè)其正向和反向電阻。反向電阻。w 一般正向電阻小于一般正向電阻小于50K，反向電阻大于，反向電阻大于200K為正常。為正常。ww2. 2. 發(fā)光二極管工作電流的測(cè)量發(fā)光二極管工作電流的測(cè)量mARWR6V1

40、006.8K3.17 3.17 發(fā)光二極管工作電流的測(cè)量電路發(fā)光二極管工作電流的測(cè)量電路w 發(fā)光二極管的工作電流是一個(gè)很重要的發(fā)光二極管的工作電流是一個(gè)很重要的參數(shù)。參數(shù)。w 工作時(shí)電流太小，發(fā)光二極管不亮，太工作時(shí)電流太小，發(fā)光二極管不亮，太大則易使管子的使用壽命縮短，甚至燒毀。大則易使管子的使用壽命縮短，甚至燒毀?？梢杂萌鐖D可以用如圖3.173.17所示的電路來測(cè)量發(fā)光二極所示的電路來測(cè)量發(fā)光二極管的工作電流。管的工作電流。3.5 3.5 半導(dǎo)體三極管的測(cè)量半導(dǎo)體三極管的測(cè)量w 半導(dǎo)體三極管的種類和型號(hào)較多，從制半導(dǎo)體三極管的種類和型號(hào)較多，從制造材料可分為鍺管和硅管，從導(dǎo)電類型可分造材料

41、可分為鍺管和硅管，從導(dǎo)電類型可分為為NPNNPN管和管和PNPPNP管。管。w 從功率大小可分為小功率、中功率和大從功率大小可分為小功率、中功率和大功率管，表征晶體管性能的電參數(shù)也有幾十功率管，表征晶體管性能的電參數(shù)也有幾十個(gè)至多。個(gè)至多。w 但是在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，無須將全部參數(shù)測(cè)但是在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，無須將全部參數(shù)測(cè)出，只需根據(jù)應(yīng)用需要作一些基本的必要測(cè)出，只需根據(jù)應(yīng)用需要作一些基本的必要測(cè)量即可。量即可。3.5.1 3.5.1 用模擬萬用表判別管腳用模擬萬用表判別管腳w 無論是無論是NPNNPN型還是型還是PNPPNP型三極管，其內(nèi)部型三極管，其內(nèi)部都存在兩個(gè)都存在兩個(gè)PNPN結(jié)，即發(fā)射結(jié)（結(jié)，即

42、發(fā)射結(jié)（B BE E）和集電）和集電結(jié)（結(jié)（C CE E）。）。w 基極處于公共位置，利用基極處于公共位置，利用PNPN結(jié)的單向?qū)ЫY(jié)的單向?qū)щ娦裕们懊娼榻B的判別二極管的極性的方電性，用前面介紹的判別二極管的極性的方法，可以很容易地用模擬萬用表找出三極管法，可以很容易地用模擬萬用表找出三極管的基極并判斷其導(dǎo)電類型是的基極并判斷其導(dǎo)電類型是NPNNPN型還是型還是PNPPNP型。型。w1. 1. 基極的判定基極的判定w 以以NPNNPN型三極管為例說明測(cè)試方法。型三極管為例說明測(cè)試方法。w 用模擬式萬用表的歐姆擋，選擇用模擬式萬用表的歐姆擋，選擇1K1K或或100100擋，將紅表筆插入萬用表的擋

43、，將紅表筆插入萬用表的“+”+”端，端，黑表筆插入黑表筆插入“”端。端。w 首先選定被測(cè)三極管的一個(gè)引腳，假定首先選定被測(cè)三極管的一個(gè)引腳，假定它為基極，將萬用表的黑表筆固定接在其上，它為基極，將萬用表的黑表筆固定接在其上，紅表筆分別接另兩個(gè)引腳，得到的兩個(gè)電阻紅表筆分別接另兩個(gè)引腳，得到的兩個(gè)電阻值都較小。值都較小。w 然后再將紅表筆與該假設(shè)基極相接，用然后再將紅表筆與該假設(shè)基極相接，用黑表筆分別接另兩個(gè)引腳，得到的兩個(gè)電阻黑表筆分別接另兩個(gè)引腳，得到的兩個(gè)電阻值都較大。值都較大。w 則假設(shè)正確，假設(shè)的基極確為基極，否則假設(shè)正確，假設(shè)的基極確為基極，否則假設(shè)錯(cuò)誤，重新另選一腳假設(shè)為基極后重則

44、假設(shè)錯(cuò)誤，重新另選一腳假設(shè)為基極后重復(fù)上述步驟，直到出現(xiàn)上述情況。復(fù)上述步驟，直到出現(xiàn)上述情況。w 當(dāng)基極判斷出來后，由測(cè)試得到的電阻當(dāng)基極判斷出來后，由測(cè)試得到的電阻值的大小還可知道，該三極管的導(dǎo)電類型。值的大小還可知道，該三極管的導(dǎo)電類型。w 當(dāng)黑表筆接基極時(shí)測(cè)得的兩個(gè)電阻值較當(dāng)黑表筆接基極時(shí)測(cè)得的兩個(gè)電阻值較小，紅表筆接基極時(shí)測(cè)得的兩個(gè)電阻值較大，小，紅表筆接基極時(shí)測(cè)得的兩個(gè)電阻值較大，則此三極管只能是則此三極管只能是NPNNPN型三極管。型三極管。w 反之則為反之則為PNPPNP型三極管。型三極管。w2. 2. 發(fā)射極和集電極的判別發(fā)射極和集電極的判別w判別發(fā)射極和集電極的依據(jù)是發(fā)射區(qū)

45、的雜判別發(fā)射極和集電極的依據(jù)是發(fā)射區(qū)的雜質(zhì)濃度比集電區(qū)的雜質(zhì)濃度高，因而三極管質(zhì)濃度比集電區(qū)的雜質(zhì)濃度高，因而三極管正常運(yùn)用時(shí)的正常運(yùn)用時(shí)的 值比倒置運(yùn)用時(shí)要大得多。值比倒置運(yùn)用時(shí)要大得多。w仍以仍以NPNNPN管為例說明測(cè)試方法。管為例說明測(cè)試方法。w 用模擬式萬用表，將黑表筆接假設(shè)的集用模擬式萬用表，將黑表筆接假設(shè)的集電極，紅表筆接假設(shè)的發(fā)射極，在集電極電極，紅表筆接假設(shè)的發(fā)射極，在集電極（黑表筆）與基極之間接一個(gè)（黑表筆）與基極之間接一個(gè)100K100K左右的左右的電阻，看萬用表指示的電阻值，如圖電阻，看萬用表指示的電阻值，如圖3.183.18（a a）所示。所示。 w 然后將紅黑表筆對(duì)

46、調(diào)，仍在黑表筆與基然后將紅黑表筆對(duì)調(diào)，仍在黑表筆與基極之間接一個(gè)極之間接一個(gè)100K100K左右的電阻觀察萬用表左右的電阻觀察萬用表指示的電阻值，如圖指示的電阻值，如圖3.183.18（b b）所示。）所示。w 其中萬用表指示電阻值小表示流過三極管其中萬用表指示電阻值小表示流過三極管的電流大，即三極管處于正常運(yùn)用的放大狀的電流大，即三極管處于正常運(yùn)用的放大狀態(tài)。態(tài)。w 則此時(shí)黑表筆所接的端子為集電極，紅則此時(shí)黑表筆所接的端子為集電極，紅表筆所接的端子為發(fā)射極。表筆所接的端子為發(fā)射極。RoRo100K100KEE萬用表萬用表（a)（b)黑黑紅紅圖圖3.18 用萬用表判斷三極管的發(fā)射極和集電極用萬

47、用表判斷三極管的發(fā)射極和集電極3.5.2 3.5.2 用晶體管特性圖示儀測(cè)量三極管用晶體管特性圖示儀測(cè)量三極管w 用萬用表只能估測(cè)三極管的好壞，而用用萬用表只能估測(cè)三極管的好壞，而用晶體管特性圖示儀可以測(cè)得三極管的多種特晶體管特性圖示儀可以測(cè)得三極管的多種特性曲線和相應(yīng)的參數(shù)，所以在實(shí)際中廣泛使性曲線和相應(yīng)的參數(shù)，所以在實(shí)際中廣泛使用圖示儀，以直觀地判斷三極管的性能。用圖示儀，以直觀地判斷三極管的性能。3.5.3 3.5.3 三極管頻率參數(shù)三極管頻率參數(shù)fTfT的測(cè)試的測(cè)試w 電子電路中的三極管有時(shí)需要工作在幾電子電路中的三極管有時(shí)需要工作在幾百百KHZKHZ以上，甚至幾百以上，甚至幾百M(fèi)HZ

48、MHZ，三極管在高頻使，三極管在高頻使用時(shí)，必須知道其頻率參數(shù)是否能適應(yīng)電路用時(shí)，必須知道其頻率參數(shù)是否能適應(yīng)電路的要求。的要求。 w 三極管的頻率參數(shù)有三極管的頻率參數(shù)有f fT T、ff、等，其中、等，其中三極管特征頻率三極管特征頻率f fT T為重要指標(biāo)。為重要指標(biāo)。 三極管特征頻率三極管特征頻率f fT T的定義：在共射極電的定義：在共射極電路中，輸入開路，輸出短路時(shí)，三極管小信路中，輸入開路，輸出短路時(shí)，三極管小信號(hào)正向電流放大系數(shù)號(hào)正向電流放大系數(shù)隨頻率升高而下降為隨頻率升高而下降為1 1時(shí)的頻率值，稱為時(shí)的頻率值，稱為f fT T。w如圖如圖3.193.19所示。所示。fBfT-

49、3dBBBof0(dB)圖圖3.19 3.19 晶體管晶體管值隨頻率的變化規(guī)律值隨頻率的變化規(guī)律w當(dāng)當(dāng)f f 時(shí)上式可簡(jiǎn)化為時(shí)上式可簡(jiǎn)化為: :ff|O（3.143.14）w當(dāng)當(dāng)f= fTf= fT時(shí)，時(shí)，|=1|=1，則，則: :| fffOT（3.153.15）w 可見在測(cè)試頻率可見在測(cè)試頻率f f遠(yuǎn)高于遠(yuǎn)高于 ( (f f ) )時(shí)，三時(shí)，三極管的極管的值與測(cè)試頻率的乘積等于特征頻率值與測(cè)試頻率的乘積等于特征頻率f fT T。w 利用這一原理，可以在高于若干倍的情利用這一原理，可以在高于若干倍的情況下測(cè)量況下測(cè)量，通過上式計(jì)算獲得，通過上式計(jì)算獲得f fT T。 10MHZ30MHZ10

50、0MHZ振蕩器可變衰減器測(cè)試回路寬帶放大器機(jī)內(nèi)電源EC、IC偏置電源fTM圖圖3.203.20QG-16QG-16型高頻小功晶體管型高頻小功晶體管f fT T測(cè)試儀的構(gòu)成框圖測(cè)試儀的構(gòu)成框圖w 國(guó)產(chǎn)國(guó)產(chǎn)QG-16QG-16型高頻小功晶體管型高頻小功晶體管fTfT測(cè)試儀的測(cè)試儀的構(gòu)成框圖如圖構(gòu)成框圖如圖3.203.20所示。所示。w 圖中振蕩器分別產(chǎn)生圖中振蕩器分別產(chǎn)生10MHZ10MHZ、30MHZ30MHZ、100MHZ100MHZ三種頻率的信號(hào)供測(cè)量時(shí)選用，可變?nèi)N頻率的信號(hào)供測(cè)量時(shí)選用，可變衰減器可使送到測(cè)試回路的測(cè)試信號(hào)為全輸衰減器可使送到測(cè)試回路的測(cè)試信號(hào)為全輸入的或衰減入的或衰減1

51、/101/10的。的。w 被測(cè)三極管的偏壓、偏流由專用偏置電被測(cè)三極管的偏壓、偏流由專用偏置電源供給。源供給。w 測(cè)試回路輸出的信號(hào)經(jīng)寬帶放大器放大測(cè)試回路輸出的信號(hào)經(jīng)寬帶放大器放大和檢波后輸出，由毫安表頭直接讀取被測(cè)三和檢波后輸出，由毫安表頭直接讀取被測(cè)三極管的極管的f fT T值。值。振蕩器衰減器放大檢波L1L2C1C2ECIeBCEMfTR1 10KR2 10圖圖3.21 fT3.21 fT測(cè)試儀測(cè)試回路的原理框圖測(cè)試儀測(cè)試回路的原理框圖w 圖圖3.203.20中測(cè)試回路的原理如圖中測(cè)試回路的原理如圖3.213.21所示，所示，它是用來測(cè)量給定測(cè)試頻率（它是用來測(cè)量給定測(cè)試頻率（10MH

52、Z10MHZ、30MHZ30MHZ或或100MHZ100MHZ）情況下的三極管）情況下的三極管值。值。w 根據(jù)根據(jù)fTfT的定義，要求在三極管輸入端提的定義，要求在三極管輸入端提供一個(gè)恒定測(cè)試電流，輸出短路，小信號(hào)情供一個(gè)恒定測(cè)試電流，輸出短路，小信號(hào)情況下測(cè)量。況下測(cè)量。w 在測(cè)試回路中，被測(cè)三極管輸入端（基在測(cè)試回路中，被測(cè)三極管輸入端（基極），串聯(lián)兩個(gè)電感量不同的電感極），串聯(lián)兩個(gè)電感量不同的電感L1L1和和L2L2，保證對(duì)三個(gè)測(cè)試頻率都能做到等效信號(hào)源內(nèi)保證對(duì)三個(gè)測(cè)試頻率都能做到等效信號(hào)源內(nèi)阻遠(yuǎn)大于晶體管輸入阻抗，來模擬輸入恒流阻遠(yuǎn)大于晶體管輸入阻抗，來模擬輸入恒流源。源。 w 三極管

53、輸出端（集電極）經(jīng)三極管輸出端（集電極）經(jīng)R2=10R2=10和和C2C2接地，接地，R2R2、C2C2串聯(lián)的阻抗遠(yuǎn)小于晶體管的輸串聯(lián)的阻抗遠(yuǎn)小于晶體管的輸出阻抗以模擬輸出短路。出阻抗以模擬輸出短路。w 圖中圖中R1=10KR1=10K的電阻用以提供恒流源小的電阻用以提供恒流源小信號(hào)。在滿足定義要求的條件下，則被測(cè)三信號(hào)。在滿足定義要求的條件下，則被測(cè)三極管的極管的值。值。w 毫安表毫安表M M的指示值是的指示值是ICIC流過電阻流過電阻R2R2產(chǎn)生的產(chǎn)生的電壓（在測(cè)試頻率電壓（在測(cè)試頻率1/1/ CR2CR2），正比于被測(cè)），正比于被測(cè)三極管的集電極電流三極管的集電極電流ICIC，由于，由于

54、=IC/IB=IC/IB，若，若IBIB固定，則毫安表固定，則毫安表M M的指示就與被測(cè)三極管的的指示就與被測(cè)三極管的值成正比。值成正比。w 為保證為保證IBIB為固定值，在被測(cè)三極管插入為固定值，在被測(cè)三極管插入管座前，先將測(cè)試儀置于校準(zhǔn)狀態(tài)，并將管管座前，先將測(cè)試儀置于校準(zhǔn)狀態(tài)，并將管腳腳C C和和B B短路，調(diào)節(jié)可變衰減器，使毫安表指短路，調(diào)節(jié)可變衰減器，使毫安表指針滿偏。針滿偏。w 測(cè)測(cè)時(shí)，以此滿偏值為時(shí)，以此滿偏值為IBIB值，測(cè)量過程值，測(cè)量過程中不能再調(diào)節(jié)可變衰減器，在中不能再調(diào)節(jié)可變衰減器，在f fT T的表達(dá)式中的表達(dá)式中的的f f為測(cè)量時(shí)所選用振蕩器的振蕩頻率。為測(cè)量時(shí)所選

55、用振蕩器的振蕩頻率。w 因此，毫安表因此，毫安表M M雖然指示的是雖然指示的是值的大小，值的大小，但表頭按乘積分三擋（但表頭按乘積分三擋（10MHZ10MHZ、30MHZ30MHZ或或100MHZ100MHZ）刻度，即微安表表盤是直接按）刻度，即微安表表盤是直接按f fT T刻刻度的。度的。w 測(cè)量時(shí)，只要根據(jù)所選用的測(cè)試頻率讀測(cè)量時(shí)，只要根據(jù)所選用的測(cè)試頻率讀取相應(yīng)擋的讀數(shù)即可直接得到被測(cè)三極管的取相應(yīng)擋的讀數(shù)即可直接得到被測(cè)三極管的f fT T值。值。3.6 3.6 晶體管特性圖示儀晶體管特性圖示儀w 晶體管特性圖示儀（以下簡(jiǎn)稱圖示儀）晶體管特性圖示儀（以下簡(jiǎn)稱圖示儀）是一種利用電子掃描原

56、理，在示波管的熒光是一種利用電子掃描原理，在示波管的熒光屏上直接顯示晶體管的特性曲線的儀器。屏上直接顯示晶體管的特性曲線的儀器。w 它可以直接顯示共發(fā)射極、共基極和共它可以直接顯示共發(fā)射極、共基極和共集電極的輸入特性、輸出特性和正向轉(zhuǎn)移特集電極的輸入特性、輸出特性和正向轉(zhuǎn)移特性等。性等。3.6.1 3.6.1 晶體管圖示儀的基本組成晶體管圖示儀的基本組成集電極掃描電壓發(fā)生器同步脈沖發(fā)生器基極階梯波發(fā)生器測(cè)試轉(zhuǎn)換開關(guān)垂直放大器水平放大器被測(cè)管示波管圖圖3.223.22圖示儀的基本組成框圖圖示儀的基本組成框圖w 晶體管特性圖示儀的基本組成如圖晶體管特性圖示儀的基本組成如圖3.223.22所示，它有

57、同步脈沖發(fā)生器、基極階梯波發(fā)所示，它有同步脈沖發(fā)生器、基極階梯波發(fā)生器、集電極掃描電壓發(fā)生器、測(cè)試轉(zhuǎn)換開生器、集電極掃描電壓發(fā)生器、測(cè)試轉(zhuǎn)換開關(guān)等四部分組成。關(guān)等四部分組成。w 同步脈沖發(fā)生器：其作用是產(chǎn)生同步脈同步脈沖發(fā)生器：其作用是產(chǎn)生同步脈沖信號(hào)，使基極階梯波信號(hào)和集電極掃描電沖信號(hào)，使基極階梯波信號(hào)和集電極掃描電壓保持同步，以顯示正確而穩(wěn)定的特性曲線。壓保持同步，以顯示正確而穩(wěn)定的特性曲線。w 基極階梯波發(fā)生器：提供大小呈階梯變基極階梯波發(fā)生器：提供大小呈階梯變化的基極電流?；幕鶚O電流。w 集電極掃描電壓發(fā)生器：提供集電極掃集電極掃描電壓發(fā)生器：提供集電極掃描電壓。描電壓。w 一般直

58、接將一般直接將50HZ50HZ、220V220V的交流市電經(jīng)全的交流市電經(jīng)全波整流后得到的半正弦波電壓作為被測(cè)晶體波整流后得到的半正弦波電壓作為被測(cè)晶體管的集電極掃描電壓。管的集電極掃描電壓。w 測(cè)試轉(zhuǎn)換開關(guān)：用以轉(zhuǎn)換測(cè)試不同接法測(cè)試轉(zhuǎn)換開關(guān)：用以轉(zhuǎn)換測(cè)試不同接法和不同類型的晶體管特性曲線參數(shù)。和不同類型的晶體管特性曲線參數(shù)。w 垂直放大器、水平放大器和示波管組成垂直放大器、水平放大器和示波管組成示波器，用以顯示被測(cè)晶體管的特性曲線，示波器，用以顯示被測(cè)晶體管的特性曲線，其工作原理與普通示波器相同。其工作原理與普通示波器相同。3.6.2 3.6.2 晶體管特性圖示儀的工作原理晶體管特性圖示儀的

59、工作原理uA+-RBIBBCEUCEtXYRS50HZ220VEB圖圖3.23 3.23 單線圖示法的原理單線圖示法的原理w 如圖如圖3.233.23所示，為圖示儀顯示一條曲線所示，為圖示儀顯示一條曲線的基本原理。的基本原理。w 圖中圖中50HZ50HZ、220V220V的交流電壓經(jīng)變壓器降的交流電壓經(jīng)變壓器降壓和全波整流后，加到被測(cè)三極管的集電極壓和全波整流后，加到被測(cè)三極管的集電極和發(fā)射極之間，此電壓和發(fā)射極之間，此電壓UCEUCE稱為集電極掃描電稱為集電極掃描電壓。壓。w 同時(shí)將其加到示波器的水平通道上作為同時(shí)將其加到示波器的水平通道上作為水平掃描電壓。水平掃描電壓。w 另外，通過取樣電

60、阻另外，通過取樣電阻RsRs把與集電極電流把與集電極電流ICIC成正比的電壓成正比的電壓Uy=ICRsUy=ICRs加到示波器的垂直通加到示波器的垂直通道上。道上。w 在垂直和水平兩個(gè)電壓的作用下，熒光在垂直和水平兩個(gè)電壓的作用下，熒光屏上可顯示出一條屏上可顯示出一條IC=fIC=f（UCEUCE）的曲線。）的曲線。w 如圖如圖3.233.23所示的電路，每改變一次所示的電路，每改變一次IBIB，可顯示一條曲線。可顯示一條曲線。w 如果想得到一組以如果想得到一組以IBIB為參變量的曲線簇，為參變量的曲線簇，就要求就要求IBIB是一個(gè)周期性變化的信號(hào)，且在每是一個(gè)周期性變化的信號(hào)，且在每個(gè)周期中