项目六 晶体管特性图示仪

1、项目六 晶体管特性图示仪的 使用 任务一任务一 晶体管特性图示仪使用晶体管特性图示仪使用明确目标n1、了解晶体管特性图示仪的基本结构； n2、理解晶体管特性图示仪的的技术指标和选用；n3、掌握晶体管特性图示仪的面板；n4、掌握晶体管特性图示仪的测量方法。操作示范n 1、使用晶体管图示仪测量半导体器件的特性。(一一)、晶体管特性图示仪简介、晶体管特性图示仪简介: 晶体管特性图示仪是以通用电子测量仪器为技术基础，以半导体器件为测量对象的电子仪器。操作示范1、晶体管特性图示仪的作用： 晶体管特性图示仪是一种能够直接在示波管上显示各种晶体管特性曲线的专用测试仪器，通过屏幕上的标度尺刻度可直接读出晶体管

2、的各项参数。该仪器可以用来测量二极管的伏安特性曲线；三极管的输入特性、输出特性和电流放大特性；各种反向饱和电流、各种击穿电压；场效应管的漏极特性、转移特性、夹断电压和跨导等参数。同时，该仪器上备有两个插座，可接入两只晶体管，通过开关的转换，能迅速比较两只晶体管的同类特性，便于筛选元器件。操作示范2、晶体管特性图示仪的基本构成：晶体管特性图示仪的组成框图如图6-1： 它主要由集电极扫描发生器、基极阶梯发生器、同步脉冲发生器、X轴电压放大器、Y轴电流放大器、示波管、电源及各种控制电路（图中未画）等组成。 图1-1 晶体管特性图示仪的组成框图操作示范3、各组成的主要作用如下： （1）集电极扫描发生器

3、的主要作用，是产生集电极扫描电压，其波形是正弦半波波形，幅值可以调节，用于形成水平扫描线。 （2）基极阶梯发生器的主要作用，是产生基极阶梯电流信号，其阶梯的高度可以调节，用于形成多条曲线簇。 图1-2基极阶梯发生器操作示范 （3）同步脉冲发生器的主要作用，是产生同步脉冲，使扫描发生器和阶梯发生器的信号严格保护同步。 （4）X轴电压放大器和Y轴电流放大器的主要作用，是把从被测元件上取出的电压信号（或电流信号）进行放大，达到能驱动显示屏发光之所需，然后送至示波管的相应偏转板上，以在屏面上形成扫描曲线。 （5）示波器的主要作用，是在荧屏面上显示测试的曲线图象。 （6）电源和各种控制电路，电源是提供整

4、机的能源供给，各种控制电路是便于测试转换和调节。操作示范（二）、晶体管特性图示仪面板：（二）、晶体管特性图示仪面板：1、晶体管特性图示仪面板：XJ4810型晶体管特性图示仪面板如下图1-3所示：操作示范图1-3 XJ4810型晶体管特性图示仪面板操作示范2、晶体管特性图示仪面板各部件名称及作用：（1）示波管和控制部分 1） 电源开关及辉度调节。旋钮拉出，接通仪器电源，旋转旋钮可改变示波管光点亮度。 2）电源指示灯。接通电源时灯亮。 3）聚焦旋钮。调节该旋钮可使光点清晰。 4）辅助聚焦旋钮。与聚焦旋钮配合使用，使光点清晰。操作示范（2）集电极电源1) 峰值电压范围。分10V5、50V1、100V

5、0.5、500V0.1四挡。 2)集电极电源极性按钮，可转换集电极电压正负极性。 3)功耗限制电阻，可作为被测半导体管集电极的负载电阻。 4)电容平衡。 5) 辅助电容平衡。 操作示范（3）Y轴部分 1) 垂直位移及电流度倍率开关。调节扫描线在垂直方向的位移。旋钮拉出时放大器的增益扩大10倍，电流度各挡的IC标称值0.1，同时指示灯亮。2) Y轴增益。校正Y轴增益用。3) Y轴选择（电流度）开关。具有22挡四种偏转作用的开关。可以进行集电极电流、基极电压、基极电流和外接的不同转换。4)电流度0.1倍率指示灯。灯亮仪器表示进入电流度0.1倍工作状态。操作示范（4）X轴部分 1)X轴选择（电压度）

6、开关。可以进行集电极电压、基极电流、基极电压和外接四种功能的转换转换、共挡。2)X轴位移。调节扫描线在水平方向的位移。3)X轴增益。校正X轴增益用。（5）显示开关。分转换、接地、校准三挡，其作用是： 1) 转换：使图象在、象限内相互转换，便于NPN管 转测PNP管时简化测试操作。2) 接地：放大器输入接地，表示输入为零的基准点。3) 校准：按下校准键，光点在X、Y轴方向移动的距离刚好为10度，以达到10度校正目的。操作示范（6） 阶梯信号1) 级簇调节旋钮。可在10的范围内连续调节阶梯信号的级数。2) 调零旋钮。未测试前，应先调整阶梯信号起始级，零电平的位置。 3) 串联电阻开关。 4) 阶梯

7、信号（电压电流级）选择开关。可以调节每级的电流大小，流入被测管的基极，作为测试各种特性曲线的基极信号源，共22挡。 5) 阶梯信号待触发指示灯。重复按键按下时灯亮，阶梯信号已进入待触发状态。6) 单簇按键开关。7) 重复关按键。弹出为重复，阶梯信号重复出现，作正常测试。按下为关，阶梯信号处于待触发状态。8) 极性按键。极性的选择取决于被测晶体管的特性。操作示范（三）、测试台面板：（三）、测试台面板：1、测试台面板结构：测试台面板结构如图1-4所示：图1-4 测试台面板操作示范2 2、测试台面板按键及使用方法、测试台面板按键及使用方法 (1)测试选择按键。 可以在测试时任选左右两个被测管的特性，

8、当置“簇”时，通过电子开关自动地交替显示左右二簇特性曲线。使用时“级簇”应置于适当位置，以利于观察。二簇特性曲线比较时，请勿误用单簇按键。 零电压、零电流。被测管未测之前，应先调整阶梯信号的起始级在零电平的位置。 按下“零电流”键时，被测半导体管的基极处于开路状态，就能测量ICEO特性。(2) 左右测试插座插孔：插上专用插座，可测试F1、F2型管座的功率晶体管。(3) 左右晶体管测试插座。(4) 晶体管测试插座。(5) 二极管反向漏电流专用插孔（接地端）。操作示范（四）、晶体特性图示仪的使用方法：（四）、晶体特性图示仪的使用方法：1、晶体管图示仪使用前的调整内容（1）检查放大器的对称性如果示波

9、器的X轴放大器与Y轴放大器有相同的增益，则当它们加相同的阶梯电压时，屏幕上应显示出一列沿对角线排列的亮点，其检查方法为：X轴作用开关和Y轴作用开关均置于基极电压0.01V/div位置，并将基极阶梯信号的阶梯选择开关也相应地置于0.01 V/div,“阶梯作用”置于重复档，级/簇大于10。 （2）检查放大器增益。（3）检查阶梯信号。（4） 阶梯信号。 操作示范阶梯信号的的参数值如表1：表1 阶梯信号参数值操作示范2、测试特性前各开关、旋钮位置的选取：（1）由管型确定的旋钮位置：1）集电极扫描信号。“极性”开关：用来改变扫描电源对地的极性。2）基极阶梯信号。 “极性”开关：根据被测管的不同类型，可

10、以改变阶梯信号的正负极性。如表2：操作示范表2 阶梯信号正负极性操作示范（2）与管型无关的扳键、旋钮： 阶梯作用，置于重复位置；级/秒为200级/s；级/族为10级；零电压、零 电 流 置 于 中 间 位 置 ； 峰 值 电 压 范 围 0 1 0 V 。（3）与被测管子参数有关旋钮： 有X轴的伏/度开关、Y轴的毫安伏/度开关、基极阶梯信号的毫安/级开关和功耗电阻开关。 （4）测试特性参数时选择量程原则： 根据实际工作使用条件进行测试，主要用于测试在实际使用时的参数，如 共 发 射 极 电 流 放 大 系 数 ， 输 入 电 阻 R b e 。 （5）测试台： 将测试选择位于中间位置，接地开关

11、置于需要的位置，然后插上被测晶体管，再将测试选择拨到测试的一方，此时即有曲线显示。再经过Y轴、X轴、阶梯3部分的适当修正，即能进行有关的测试。操作示范3、仪器测试前注意事项：n（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、BUEBO。n（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。n（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范围。n（4）对被测管进行必要的估算。n（5）在进行ICM的测试时，一般采用单簇为宜，以免损坏被测管。 n（6）在进行IC或I

12、CM 的测试中，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。 具体数据如表3：操作示范表3 电压电流设置操作示范4、晶体特性图示仪的测试时的基本操作 按下电源开关，指示灯亮，预热min后才开始进行测试。 调节辉度、聚焦及辅助聚焦，使光点清晰。将峰值电压旋钮调至零，峰值电压范围、极性、功耗电阻等开关置于测试所需位置。 对X、Y轴放大器进行度校准。方法为：先将光点移到屏幕左下角，然后按下显示开关的校准按键，此时光点应同时向上和向右移动十格到达屏幕的右上角。调节阶梯调零。 选择需要的基极阶梯信号，将极性、串联电阻置于合适挡位，调节级簇旋钮，使阶梯信号为级簇，阶梯信号按钮置于重复位置。插上

13、被测晶体管，缓慢地增大峰值电压，荧光屏上就显示出待测曲线。操作示范（五）、实践操作：（五）、实践操作：1、晶体三极管hFE和的测量（采用3DG6NPN型晶体管） 将光点移到荧光屏的左下角作为坐标零点，仪器的有关旋钮置于以下位置。（1）峰值电压范围 1V（2）极性 （3）功耗电阻 250（4）X轴集电极电压 V度（5）Y轴集电极电流 mA度（6）阶梯信号 重复（7）阶梯极性 （8）阶梯选择 10A度合作学习合作学习 逐渐加大峰值电压直到在显示屏上看到一簇特性曲线如图6。读出X轴集电极电压UCE=5V时最上面的一条曲线的（每条曲线为10A，最下面一条IB=0不计在内）IB值和IC值。 则：851

14、. 05 . 8mAmAIIhBCFE图1-5 特性曲线合作学习合作学习 若把“X轴选择开关：放在基极电流位置，就可得到图1-6所示的电流放大特性曲线。即：801 . 08BCII图1-6 电流放大特性曲线合作学习合作学习2、晶体管击穿电压的测试（采用3DG6）3DG6晶体管击穿电压测试时仪器部件的位置如下表4所示：表4 晶体管击穿电压测试各部件位置合作学习合作学习 被测管接线图如图1-7所示：图1-7 被测管接线图合作学习合作学习反向击穿电压曲线图（NPN）如图1-8所示：图1-8 反向击穿电压曲线图从图中可读出：BUCBO 120V（IC = 100A） BUCEO 35V（IC = 20

15、0A）合作学习合作学习3、场效应管的测试：3DJ6F场效应管测试时仪器部件的位置如下表5所示：部 件输出特性转移特性 峰值电压范围0 10V0 10V极 性+功耗限止电阻1k1k X轴集电极电压1V度（实为UDS值）基极源电压Y轴集电极电流0.2mA度（实为ID值）0.1mA度（实为ID值）重复关开关重复重复极 性阶梯信号选择开关0.2V/级0.2V/级表5 场效应管测试时仪器部件的位置合作学习合作学习3DJ6F的输出特性曲线的输出特性曲线 3DJ6F的传输特性曲线 合作学习合作学习 4、二簇特性曲线比较的测试（采用3DG6）3DG6二簇特性曲线测试时仪器部件的位置如表6： 表6 场效应管测试

16、时仪器部件的位置部件位置峰值010V极性功耗限制电阻250X轴集电极电压1V/度Y轴集电极电压1mA/度重复开关重复阶梯信号选择开关10A/级极性合作学习合作学习3DG6二簇特性曲线如图1-9所示：图1-9 二簇特性曲线合作学习合作学习n5、二极管的测试（采用2CZ82）n（1）正向特性的测试 n（2）反向特性的测试n测试二极管2CZ82时仪器部件的位置如表7：部件正向特性位置反向特性位置峰值电压范围010V0500V集电极电源极性+-功耗限制电阻25025KY“电流/度”10 mA/度10A/度X“电压/度”0.1V/度20V/度阶梯“重复-关”关关表7 测试二极管时部件的位置合作学习合作学习二极管伏安特性曲线如图1-10所示： 图1-10 二极管伏安特性曲线合作学习合作学习小组讨论，合作完成以下内容：n1、阐述晶体管特性图示仪的作用和基本构成。n 2、区分晶体管特性图示仪面板各部件名称及作用。n 3、区分测试台面板按键及使用方法。n 4、学会使用晶体管特性图示仪。合作学习合作学习小结： 展示评价思考与提高：思考与提高： n1、晶体管特性图示仪主要由几部分组成？n2、选择一个三极管，用晶体管特性图示仪测量它的输入特性、输出特性和电流放