电路元件参数测量方法和仪器

1、3电阻和电位器在电路中多用来进行限流、分压、分流以及阻抗匹配等，是电路中应用最多的元件之一。一、电阻和电位器的参数电阻的参数包括标称阻值、额定功率、精度、最高工作温度、最高工作电压、噪声系数及高频特性等，主要参数为标称阻值和额定功率。标称阻值是指电阻上标注的电阻值；额定功率是指电阻在一定条件下长期连续工作所允许承受的最大功率。1电阻规格的直标法 直标法是将电阻的类别和主要技术参数的数值直接标注在电阻的表面上2电阻规格的色环法色环法是是将电阻的类别和主要技术参数的数值用颜色（色环）标注在电阻的表面上。3电位器的标识法二、测量原理和常规测试方法 电阻工作于低频时其电阻分量起主要作用，电抗部分可以忽

2、略不计。1电阻的频率特性2固定电阻的测量万用表测量电桥法测量当对电阻值的测量精度要求很高时，可用直流电桥法进行测量。伏安法测量 伏安法测量原理如图3.4(a)、(b)所示，有电流表内接和电流表外接两种测量电路。3电位器的测量性能测量主要测量电阻标称值和端片接触情况。用示波器测量电位器的噪声示波器可以用来测量电位器、变阻器的噪声。4非线性电阻的测量 光敏、气敏、压敏、热敏电阻器等，它们的阻值随着外界光线的强弱、气体浓度的高低、压力的大小、电压的高低、温度的高低而变化。一般可采用伏安法，即逐点改变电压的大小，然后测量相应的电流，最后作出伏安特性曲线。322电容的测量 电容器在电路中多用来滤波、隔直

3、、交流耦合、交流旁路及与电感元件构成振荡电路等，是电路中应用最多的元件之一。 一、电容的参数和标注方法 1电容的参数电容器的参数主要有以下几项。（1）标称电容量和允许误差 注在电容器上的电容量，称作标称电容量。电容器的实际电容量与标称电容量的允许最大偏差范围，称为允许误差。（2）额定工作电压 指在规定的温度范围内，电容器能够长期可靠工作的最高电压。科分为直流工作电压和交流工作电压。（3）漏电电阻和漏电电流 电容器的漏电流越大，绝缘电阻越小。当漏电流较大时，电容器会发热，发热严重时，电容器因过热而损坏。常用电解电容的允许漏电流和相应的漏电阻值见表3.2。（4）损耗因数 电容器的损耗因数

4、定义为损耗功率与存储功率之比，用D表示。D值越小，损耗越小，电容的质量越好。2电容规格的标注方法电容器的标注方法同电阻器一样，有直标法和色标法。二、测量原理和常规测试方法1电容的等效电路2性能测量 （1）估测电容的漏电流（2）判断电容的极性（3）估测电容量3谐振法测量电容4交流电桥法测量电容量和损耗因数5电容的数字化测量方法 323 电感的测量 电感线圈在电路中多与电容一起组成滤波电路、谐振电路等。一、主要参数1电感量L 线圈的电感量L也叫自感系数或自感，是表示线圈产生自感应能力的一个物理量。2.品质因数Q 线圈的品质因数Q也叫Q值，是表示线圈品质质量的一个物理量。它是指线圈在某一频率的交流电

5、压下工作时，所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。3分布电容 线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与磁芯、底板间存在的电容，均称为分布电容。分布电容的存在使线圈的Q值减小，稳定性变差，因此线圈的分布电容越小越好。 二、测量原理和常规测试方法 1电感的等效电路2谐振法测量电感3交流电桥法测量电感 4通用仪器测量电感5电感的数字化测量方法一般采用电感电压转换器实现电感的数字化测量。324半导体二极管参数的测量二极管是整流、检波、限幅、钳位等电路中的主要器件。一、半导体二极管的特性和主要参数1二极管的主要特性二极管最主要的特性是单向导电特性，即二极管正向偏置是导通；反向偏置时截止。2二极管的主要参数（1

6、）最大整流电流 指管子长期工作时，允许通过的最大正向平均电流。（2）反向电流 指在一定温度条件下，二极管承受了反向工作电压、又没有反向击穿时，其反向电流值。（3）反向最大工作电压 指管子运行时允许承受的最大反向电压。 应小于反向击穿电压。（4）直流电阻 指二极管两端所加的直流电压与流过它的直流电流之比。良好的二极管的正向电阻约为几十到几k；反向电阻大于几十k到几百k。（5）交流电阻 二极管特性曲线工作点Q附近电压的变化量与相应电流变化量之比。（6）二极管的极间电容 势垒电容与扩散电容之和称为极间电容。在低频工作时，二极管的极间电容较小，可忽略；在高频工作时，必须考虑其影响。2数字式万用表测量二

7、极管实际测量的是二极管的直流压降。3用晶体管图示仪测量二极管直接显示二极管的伏安特性曲线。4发光二极管的测量（1）用模拟式万用表判别发光二极管实际测量的也是二极管的直流压降。（2）发光二极管工作电流的测量325半导体三极管参数的测 量半导体三极管是内部含有两个PN结、外部具有三个电极的半导体器件。一、三极管的主要参数1直流电流放大系数定义为集电极直流电流与基极直流之比。2交流电流放大系数三极管在有信号输入时，定义为集电极电流的变化量与基极电流的变化量之比。3穿透电流基极b开路，集电极c与发射极e间加反向电压时的集电极电流。硅管的在几微安以下。4反向击穿电压是基极b开路，集电极c与发射极e间的反

8、向击穿电压。5集电极最大允许电流是值下降到额定值的1/3时所允许的最大集电极电流。6集电极最大允许功耗是集电极上允许消耗功率的最大值。二、测量原理和常规测试方法1模拟万用表测量三极管可判断b、c、e，并估测电流放大倍数。 (1)基极的判定利用PN结的单向导电性进行判别。 (2)发射极和集电极的判别判别发射极和集电极的依据是：发射区的杂质浓度比集电区的杂质浓度高，因而三极管正常运用时的值比倒置运用时要大得多。（3）电流放大倍数的估测2用数字万用表测量三极管直接以数字形式显示测量值。3用晶体管特性图示仪测量三极管3.3 晶体管特性图示仪的工作原理与应用晶体管特性图示仪可以直接显示共发射极、共基极、

9、共集电极的输入特性、输出特性和正向转移特性等。331 晶体管图示仪的特点 1 广泛性 2直观性3全面性4精确性3 . 3 . 2晶体管图示仪的工作原理主要由同步脉冲发生器、基极阶梯波发生器、集电极扫描电压发生器、测试转换开关、垂直放大器、水平放大器和示波管组成。333晶体管图示仪的测试应用1.测试前注意事项（1）要对被测管的主要直流参数有一个大概的了解和估计，特别要了解被测管的集电极最大允许耗散功率PCM、最大允许电流ICM和击穿电压BUCEO、BUCBO、UEBO。（2）选择好扫描和阶梯信号的极性，以适应不同管型和测试项目的需要。（3）根据所测参数或被测管允许的集电极电压，选择合适的扫描电压

10、范围和功耗电阻。（4）对被测管进行必要的估算，选择合适的阶梯电流或阶梯电压。（5）在进行ICM的测试时，一般采用单簇为宜，以免损坏被测管。 （6）在进行IC或ICM 测试时，应根据集电极电压的实际情况，不应超过仪器规定的最大电流，如表3.4所示。(7) 进行高压测试时，应特别注意安全，电压应从零逐渐调节到需要值，测试完毕后，应立即将峰值电压调到零。3.4 集成电路参数的测试341 TTL与非门外部特性测试 外部特性，是指通过集成电路芯片引脚反映出来的特性。TTL与非门的外部特性主要有电压传输特性、输入特性、输出特性、电源特性和传输延迟特性等。1. 空载导通电源电流是指输入端全部悬空（相当于输入

11、全1），与非门处于导通状态时，电源提供的电流。2.空载截止电源电流是指输入端接低电平，输出端开路时电源提供的电流。3.输入短路电流4.电压传输特性测试TTL与非门的电压传输特性是指输出电压随输入电压变化的曲线。5 .扇出系数 扇出系数是指输出端最多能带同类门的个数，它反映了与非门的最大负载能力。6.平均传输延迟时间是衡量TTL集成门电路开关速度快慢的动态参数，根据平均传输延迟时间 的不同把TTL集成电路分为中速TTL和高速TTL。传输延迟是由于二极管、三极管开关状态的转换和负载电容、寄生电容的充、放电都需要一定时间造成的，最终使输出电压波形比输入电压波形滞后。342 CMOS或非门参数测试包括COMS集成门的电压传输特性、输入特性、输出特性、电源特性和传输延迟特性等的测试方法。1.输出高电平和输出低电平CMOS输出高