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晶體管特性圖示儀
2020-01-14 09:33:38
晶體管特性圖示儀
晶體管特性圖示儀是一種專用
示波器
,它能直接觀察各種
晶體管
特性曲線及曲性簇。例如:晶體管共射、共基和共集三種接法的輸入、輸出特性及反饋特性;二極管的正向、反向特性;
穩壓管
的穩壓或齊納特性;它可以測量晶體管的
擊穿電壓
、
飽和電流
、自或a參數等。
技術指標;
(l)Y軸編轉因數:
集電極
電流范圍:0.01~1000毫安/度,分十六檔,誤差≤±3%;
集電極電流倍率:分×2、×1、×0.l三檔,誤差≤±3%;
基極
電壓范圍:0.01~0.5V/度,分六檔,誤差≤±3%;
基極電流
或基極源電壓:0.05V/度,誤差≤±3%;
外接輸入:0.1V/度,誤差≤±3%;
(2)X軸偏轉因數:
集電極電壓范圍:0.01~20V/度,分十一檔,誤差≤±3%;
基極電壓范圍:0.01~0.5V/度,分六檔,誤差≤±3%;
基極電流或
基極
源電壓:0.5V/度,誤差≤±3%;
外接輸入: 0.1V/度,誤差≤±3%。
(3)基極階梯信號:
階梯電流范圍:0.001~ 200mA/度,分十七檔;
階梯電壓范圍:0.01~0.2V/級,分五檔;
串聯電阻:10Ω~22KΩ,分 24檔;
每族級數:4~12連續可變;
每秒級數:100或200,共3檔;
階梯作用:重復、關、單族,共三檔;
極性:正、負兩檔;
誤差≤±5%.
(4)
集電極
掃描信號:
峰值電壓
:0~20V、0~200V兩檔,正、負連續可調;
電流容量: 0~20V時為10A(平均值),0~200V時為1A(平均值);
功耗限制電阻:0~100KΩ,分17檔,誤差≤±5%;
(5)電源:交流 220V ±10%,50Hz±20Hz。
功耗:260VA.
環境溫度:-10 ℃~+40℃
構成;
晶體管特性圖示儀主要由
集電極
掃描發生器,
基極
階梯發生器,同步
脈沖發生器
,X軸電壓
放大器
,Y
軸電流
放大器,示波管,電源及各種控制電路等組成. 各組成的主要作用如下:
(1)集電極掃描發生器的主要作用,是產生集電極掃描電壓,其波形是正弦
半波
波形,
幅值
可以調節,用于形成水平掃描線。
(2)基極階梯發生器的主要作用,是產生基極階梯電流信號,其階梯的高度可以調節,用于形成多條曲線簇。
(3)
同步脈沖
發生器的主要作用,是產生同步
脈沖
,使掃描發生器和階梯發生器的信號嚴格保護同步。
(4)X軸電壓放大器和Y
軸電流
放大器的主要作軸電壓放大器和Y用,是把從被測元件上取出的電壓信號(或電 流信號)進行放大,達到能驅動顯示屏發光之所需,然后送至
示波管
的相應偏轉板上,以在屏面上形成掃描曲線。
(5)
示波器
的主要作用是在熒屏面上顯示測試的曲線圖象。
(6)電源和各種控制電路,電源是提供整機的能源供給,各種控制電路是便于測試轉換和調節。
原理;
下面以使用本儀器測試“
晶體二極管
伏安特性”和“晶體
三極管
輸出特性”為例,介紹儀器的工作原理。
1.二極管伏安特性的測試原理
流過二極管的電流I和二極管兩端電壓U的函數關系稱為“二極管伏安特性”。本儀器通過顯示“
伏安特性曲線
”來定量顯示被測二極管的“伏安特性”。由二極管伏安特性曲線(正向區)可知,當我們將二極管兩端的電壓U由0逐漸增大時,二極管中的電流I會按照“二極管方程”的規律逐漸增大。
二極管方程式中:在環境溫度為300K時,UT≈26mV 。
將這一過程重復進行稱為“電壓掃描”。根據特性曲線所在的象限,用本儀器“X軸作用”和“Y軸作用”的“移位”旋鈕調整掃描的原點在示波器屏幕的左下角或右上角。當測量二極管正向特性曲線時,由于曲線位于第一象限,所以應將原點調整至屏幕左下角。(而反向特性曲線位于第三象限,應將原點調整至右上角,并將掃描電壓極性選擇為“-”。)二極管兩端的電壓U的值經“X軸放大器”放大后,控制
示波器
光點在X軸方向的運動。當電壓由0逐漸增大時,光點從最左邊的原點處向右水平移動,光跡的長度和電壓值成正比。同時,用流過二極管的電流I的值(需變換成電壓)經“Y軸放大器”放大后,來控制示波器光點在Y軸方向的運動。當電流由0 逐漸增大時,光點由最下邊的原點處向上垂直運動,光跡的長度和電流成正比。兩者的共同作用就會使示波器的光點在在屏面上顯示出二極管的
伏安特性曲線
,并可根據
示波管
上的刻度定量讀出電壓、電流的數據。
測試二極管伏安特性曲線時,儀器工作原理如圖1所示。
(1)將“測試選擇”開關扳向中間(“關”),被測二極管插入測試臺左側“E”和“C”插孔中,這時二極管沒有加電;當其它選項調節好后,再將“測試選擇”扳向“
晶體管
A”側,進行加電測量。
(2)測試二極管時,
基極
“階梯信號”不起作用。加在被測二極管上的電壓由“
集電極
掃描信號”單元提供。
“集電極掃描信號”單元輸出的是頻率為100Hz的脈動
直流電壓
,波形如 的正電壓或 的
負電壓
,由“極性”旋鈕控制,可選“+”或“-”;電壓的峰值由“
峰值電壓
范圍”選擇,可選“0~20伏”或“0~200伏”,再由“峰值電壓”旋鈕細調,可產生上述范圍之間的任意值。注意:測量半導體器件一般選擇“0~20”,而“0~200”用來測試器件的
反向擊穿電壓
。“功耗限制電阻”串連在電路中起保護作用,避免過大電流流過被測管。
測量二極管時,調節JT-1的“
集電極
掃描單元”的控制旋鈕,使“極性”為“+”,“峰值電壓范圍”為“0~20V”,“峰值電壓”先旋為“0”,正式測量時加大到所需值。 “功耗限制電阻”在測量大電流二極管時可選幾Ω或幾十Ω,小電流管可選幾十Ω至幾KΩ。
(3)“X軸作用”用來選擇X軸放大器的測量對象和X軸放大器放大倍數,當扳至“集電極電壓”0.1“伏
操作步驟;
1、連接好儀器電源線后,打開儀器電源開關,接上相關的測試夾具,并預熱10分鐘。
2、通過“輝度”調節旋鈕把儀器顯示屏中的光線亮度調至適當狀態,但不能過亮,以免損壞示波管;通過“聚焦”、和“輔助聚焦”旋鈕盡量把光線調至細小、清晰,以提高讀值時的準確性;通過上下和左右移動旋鈕把光線調到屏幕最底水平線的中間位置,且與最底線重合,以方便測試時讀值。
3、按照待測三極管的測試條件要求,結合儀器面板的相關旋鈕、按鍵,設定好相關測試條件。
4、把待測三極管對應極性地插到測試夾具上的端口,此時儀器顯示類似下圖的圖形:
5、讀取放大倍數測試值。
因為三極管的放大倍數β=IC/IB,所以必須要讀出IC值和IB值后才能計算出放大倍數,而儀器面板上的“電流/度”旋鈕所設定的就是IC每格的值,“電流-電壓/級”旋鈕設定的就是IB每級的值。IC值是看圖形的縱坐標格數來讀取的,IB值則是看波形的級數來讀取的,假設以上圖測試波形為例:“電流/度”旋鈕設定的值是10mA,“電流-電壓/級”旋鈕設定的值是1mA,通過上圖波形可看出,波形所占據的縱坐標格數是3.4格,波形的級數是2級,因此放大倍數計算如下:
β=IC/IB=(10mA×3.4格)÷(1mA×2級)=34mA÷2mA=17
6、如需繼續測試則重復4—5步驟,測試完畢后關閉儀器電源。
注意事項;
1、待測管插入測試端口時,一定要對應極性,以免損壞元件性能。
2、在進行MOS管耐壓測試時,測試端口會有高壓輸出,不得用人體的任何部分接觸測試端口及被測元件的引腳,以防被電。
3、要時常保持儀器和測試夾具清潔,以減小或消除因測試端口內灰塵過多產生的測試誤差。
4、當儀器測試誤差較大或出現其他故障時要及時上報。
用途;
晶體管特性圖示儀可用來測定
晶體管
的共集電極、共基極、共
發射極
的輸入特性、輸出特性、轉換特性、α、β參數特性;可測定各種
反向飽和電流
ICBO、ICEO、IEB0和各種
擊穿電壓
BUCBO、BUCEO、BUEBO等;還可以測定
二極管
、
穩壓管
、
可控硅
、
隧道二極管
、
場效應管
及
數字集成電路
的特性,用途廣泛。
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