电子元器件参数测量及仪器

1、第7章 电子元器件参数测量及仪器本章介绍：器件一般指二极管、三极管、场效应管等，测试仪器为晶体管图示仪，测出其特性曲线阻抗测量一般是指电阻、电容、电感及相关的Q值、损耗角、电导等参数的测量。其中，电阻表示电路中能量的损耗，电容和电感则分别表示电场能量和磁场能量的存储和寄生参数对阻抗测试的影响。由于电阻器、电感器和电容器受到所加的电压、电流、频率、温度及其它物理和电气环境的影响而改变阻抗值，因此在不同的条件下其电路模型不同。本章主要介绍阻抗的测量方法即阻抗模拟测量法和数字测量法等阻抗测量的基本技术。集总参数元件的测量主要采用电压-电流法、电桥法和谐振法。依据电桥法制成的测量仪总称为电桥，电桥主要

2、用来测量低频元件。表是依据谐振法制成的测量仪器，表主要用来测量高频元件。阻抗测量有多种方法，必须首先考虑测量的要求和条件，然后选择最合适的方法，需要考虑的因素包括频率覆盖范围、测量量程、测量精度和操作的方便性。没有一种方法能包括所有的测量能力，因此在选择测量方法时需折衷考虑。应在测试频率范围内根据它们各自的优缺点选择正确的测试方法。71 电子器件特性及参数测量仪器 711 电子器件参数仪器的分类1、 半导体分立器件测量仪器（1）、直流参数测量仪器（2）、交流参数测量仪器（3）、极限参数测量仪器（4）、晶体管图示仪2、 数字集成电路测试仪器3、 模拟集成电路测试仪712晶体管特性曲线的

3、测量1、 测量方法（1） 点测法（2） 图示法规2、 晶体管特性图示仪72 集总参数阻抗的测量阻抗测量一般是指电阻、电容、电感及相关的Q值、损耗角、电导等参数的测量。本节要求：掌握阻抗的模拟测量法电桥法；谐振法和表的组成原理及测量原理，掌握并会运用电桥的平衡条件，能运用替代法测电容和电感。721集总参数元件简介722电桥法电桥法又叫指零法，以电桥平衡原理为基础。1. 电桥的平衡条件 交流电桥D （7-1） (7-2) 2、交流四臂电桥它由测量信号源、测量桥路、平衡测量桥路平衡调节机构平衡指示电路电源显示电路测量信号源指示电路、平衡调节机构、显示电路和电源等组成。  3、电桥法测量集总

4、参数元件的误差（1）       标准元件值的误差：当标准元件值不准确时会直接影响测量误差，误差的大小决定于电路的形式和元件的准确度。（2） 电桥指示器的误差：当指示器灵敏度较低时，难于判断最小值的准确位置，因而产生指示误差。特别是当信号源中含有较高次谐波电压时。（3）屏蔽不良引起误差：寄生耦合和外界电磁场的干扰也会引起误差。723谐振法测量元件参数谐振法是利用调谐回路的谐振特性而建立的阻抗测量方法。测量线路简单方便，在技术上的困难要比高频电桥小。 (7.3)  (7.4) (7.5)谐振法测量原理图 1. 谐振法

5、测电容、电感（1）直接测量 根据(7.3)、(7.4)、(7.5)由已知的标准电容值（PF），可求得电感或由已知的标准电感值（H），可求得电容（2）替代法1) 替代法测电容谐振法直接测电容振荡器选择适当电感(不必为标准电感)，接入标准可变电容（如虚线所示），调回路至谐振，然后接入被测电容。当较小时 （7-6）当较大时，应和串联接入，同样方法， 为  （7-7）2） 替代法测电感 并联替代法：用于测量较大的电感，如图所示。 (7-8)并联替代法测量电感的原理图信号源 (7-9)  (7-10) 串联替代法：用于测量较小的电感。如图所示 串联替代法测电感 （7-11）

6、 （7-12） (7-13)   (7-14)值测量1表组成原理及测量原理表是根据谐振原理制成的，又称为品质因素测量仪。它由高频振荡器、测量电路和输入、输出指示器等组成。高频振荡器常采用多频段式，其频率范围视表的工作频率范围而定。和组成分压电路，上的电压作为表谐振回路的信号电压，、且和损耗小到可以忽略不计的程度。  高频振荡器表的基本组成框图当测量电感时，被测电感接于端子1和2之间，保持高频振荡器输出和频率为某一值；调整标准电容使回路串联谐振，即的指示值为最大值，此最大值等于的倍，即 (7.15) 这样的指示可以直接用来刻度，形成直读式仪表。由于谐振时和都是已知的，因此被测

7、量电感可由下式求得： （7.16）如果的单位为MHz, 的单位为pF,则得单位为H。2 表测量中产生测量误差的因素以下因素会引起表产生测量误差：耦合元件的损耗电阻引起测量误差。调谐用标准电容自身值不高引起测量误差。表残余参量的影响，如与被测元件相连接的引线存在残量电感，会使被测电感值偏大。值电压表指示误差。本节思考题与习题1.交流电桥平衡必须同时满足哪两个平衡条件？2.引起电桥法测量集总参数元件的误差的因素主要有哪几个？3. 判断下图中的交流电桥哪些接法是正确的？哪些错误的？并说明理由。 D（a） （b） （c） （d）DDD4.某直流电桥测量电阻Rx,当电桥平衡时，三个桥臂电阻分别为R1=100，R2