5晶体管特性图示仪测三极管直流全参数.docx
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5晶体管特性图示仪测三极管直流全参数
适用标准文案
实验五晶体管特征图示仪丈量三极管的直流参数
晶体管在电子技术方面拥有宽泛的应用。
在制造晶体管和集成电路以及使用晶体管的过
程中,都要检测其性能。
晶体管输入、输出及传输特征广泛采纳直接显示的方法来获取特征
曲线,从而可丈量各样直流参数。
一、实验目的
1)认识YB4812型晶体管特征图示仪原理,掌握其使用方法;
2)察看三极管的输出特征曲线;
3)测试四种三极管的反向击穿电压和直流电流增益。
二、实验原理
利用晶体管特征图示仪测试晶体管输出特征曲线的原理如图1所示。
图中T代表被测的
晶体管,RB、EB构成基极偏流电路。
取EB>>VBE,可使IB=(EB-VBE)/RB基本保持恒定。
在晶体
管C-E之间加入一锯齿波扫描电压,并引入一个小的取样电阻RC,这样加到示波器上X轴和
Y轴的电压分别为VX=VCE=VCA-IC?
RC≈VCA,VY=-IC?
RC∞-IC
C
B
T
EVX
RBVBEIC
IB
VY
EB
RC
A
图测试输出特征曲线的原理电路
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适用标准文案
IB
IBN
IB2
IB1
IB0
VCE
图基极阶梯电压与集电极扫描电压间关系
当IB恒定,在示波器的屏幕上能够看到一根IC—VCE的特征曲,即晶体管共射极
出特征曲。
了示一在不一样IB的特征曲簇Ici=Φ(ICi,VCE)在X的波
描每化一个周期,使IB也有一个相的化,所以将1中的EB改能T随X
的波描化的梯。
每一个梯能被管的基极供给必定的基极
流,不一样的梯
V、V
、V⋯便可地供给不一样的恒定基极注入流
I、I
B2
、
B1
B2
B3
B1
IB3⋯。
只需能使每一梯所持的等于集极回路的波描周期,如
所示,就能够在T0刻描出IC0=Φ(IB0,VCE)曲,在T1刻描出IC1=Φ(IB1,VCE)曲
。
往常梯有多少,就能够相地描出有多少根IC=Φ(IB,VCE)出曲。
YB4812
型晶体管特征示是依据上述的基本工作原理而的。
它由基极正梯信号生器,
集极正描生器,X、Y放大器和示波器等部分构成,其成框如所
示,状况可参照附。
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X轴放大器
PNP
功耗电阻
NPN
NPN
基极阶
梯发生集电极扫描电压
示波管
器发生器
PNP
取样电阻
Y轴放大器
图图示仪的构成框图
三、实验仪器与设施
1、实验设施:
YB4812晶体管特征图示仪;
2、实验样品:
详细型号规格见表2。
表
测试样品参数表
型号
极性
最大耐压VCE
工作最大电流IC
3DK2
NPN
20V
10mA
3DG6
NPN
20V
3mA
2N2907
PNP
60V
2N222
NPN
60V
四、实验内容与步骤
描绘晶体管的参数好多,双极型晶体管直流参数的测试主要包含:
输出特征曲线、反向
特征测试、直流电流增益。
1.三极管输出特征曲线和β值的丈量
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(1)输出特征曲线
基极电流IB一准时,晶体三极管的IC和UCE之间的关系曲线叫做输出特征曲线。
如图4、
图5所示。
曲线以IC(mA)为纵坐标,以UCE(V)为横坐标给出,IB为参变量。
图上的点表示了晶体管工作时IB、UCE、IC三者的关系,即决定了晶体三极管的工作状态。
从曲线上能够
看出,晶体管的工作状态可分红三个地区。
饱和区:
UCE很小,IC很大。
集电极和发射极饱和
导通,仿佛被短路了同样。
这时的UCE称作饱和压降。
此时晶体管的发射结、集电结都处于
正向偏置。
放大区:
在此地区中IB的很小变化便可惹起IC的较大变化,晶体管工作在这一
地区才有放大作用。
在此地区IC几乎不受UCE控制,曲线也较为平直,此时管子的发射结处
于正向偏置,集电结处于反向偏置。
截止区:
IB=0,IC极小,集电极和发射极仿佛断路(称
截止),管子的发射结、集电结都处于反向偏置。
图理论输出特征
图
实测输出特征
(2)直流电流增益
共发射极电路直流电流增益的定义以下:
≈ΔI/
I|
VCE=常数
C
B
①3DK2:
以NPN型3DK2晶体管为例,查表
2得悉
3DK2
的测试条件为
VCE=20V、
IC=10mA。
将光点移至荧光屏的左下角作坐标零点。
详细调理方式:
峰值电压范围0~10V,Y轴集电极电流1mA/度,X轴集电极电压度,显示极
性“+”,极性“+”,扫描电压“+”,功耗电阻250Ω,幅度/级10μA,管脚:
E-B-C(型
号正面从左至右)。
渐渐加大峰值电压就能在显示屏上看到一簇特征曲线,读出X轴集电极电压VCE=1V时
最上边一条曲线(每条曲线为10μA,最下边一条IB=0不计在内)IB值和Y轴IC值,可得
的值。
为了便于读数,可将X轴的“伏/度”开关由本来的“集电极电压UC”改置“基极电
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流IB”,就获取IC~IB曲线,其曲线斜率就是。
所得曲线称为电流传输特征曲线。
PNP型三极管β值的丈量方法同上,只需改变扫描电压极性、阶梯信号极性、并把光点
移至荧光屏右上角即可。
②3DG6
详细调理方式:
峰值电压范围0~10V,Y轴集电极电流1mA/度,X轴集电极电压度,显示极
性“+”,极性“+”,扫描电压“+”,功耗电阻250Ω,幅度/级,管脚:
E-B-C(型
号正面从左至右)。
③2N2907(PNP)
详细调理方式:
峰值电压范围0~10V,Y轴集电极电流2mA/度,X轴集电极电压1V/度,显示极性
“+”,极性“-”,扫描电压“-”,功耗电阻250Ω,幅度/级10μA,管脚:
E-B-C(型号正面从左至右)。
2N222
详细调理方式:
峰值电压范围0~10V,Y轴集电极电流2mA/度,X轴集电极电压1V/度,显示极性
“+”,极性“+”,扫描电压“+”,功耗电阻250Ω,幅度/级10μA,管脚:
E-B-C(型号反面从左至右)。
2.三极管击穿电压的测试
以NPN型3DK2晶体管为例,测试时,仪器零件的置位详见表3。
被测管按图3的接法,逐渐伐高“峰值电压”,X轴的偏移量为对应的BVCEO值、BVCEO
值及BVEBO值。
注:
扫描电压极性“-”。
PNP型晶体管的测试方法与NPN型晶体管的测试方法相像。
将晶体管按规定的引脚插入以后,渐渐加大反向峰值电压,即可察看到晶体管反向伏-
安特征曲线。
当反向电压增添到某一数值以后,反向电流快速增大,这就是击穿现象。
往常
规定晶体管两级之间加上反向电压,当反向漏电流达到某一规定值时所对应的电压值即为反
响击穿电压。
晶体管的反向漏电流和反向击穿电压有三种状况:
(1)BVCBO:
E极开路时C-B之间的反向击穿电压;
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2)BVEBO:
C级开路时E-B之间的反向击穿电压;
3)BVCEO:
B级开路时C-E之间的反向击穿电压。
依据这些参数的定义,测试时分别将晶体管C、B级,E、B级和C、E级插入图示仪上
的插孔C、E,而后加上反向电压,便可进行丈量。
测试V(BR)CEO时,也可将晶体管E、B、C
同时和图示仪连结,将基极阶梯信号采纳“零电流”,在C、E级同时和图示仪连结,将基极
阶梯信号采纳“零电流”,在C、E极之间加上反向电压进行丈量。
表三极管反向击穿测试管脚接法
BVCBO集电极基极间电压(发射极开路)接E
BVEBO发射极与基极间电压(集电极开路)接E
接C
C
BE
悬空
悬空
C
E
接C
接C
C
BVCEO集电极与发射间电压(基极开路)
3、实验步骤
悬空
E
接E
(1)开启电源,预热5分钟,调理仪器“辉度”、“聚焦”、“协助聚焦”等旋纽使
荧光屏上的线条光亮清楚,而后调整图示仪(详细调整方法见附录);
(2)依据待测管的种类(NPN或PNP)及参数测试条件,调整好光点坐标,将待测管的
C、B、E按规定进行连结插入相应的地点。
依据集电极基极的极性将测试选择开关置于NPN
(此时集电极电压,基极电压均为正)或(PNP此时集电极电压,基极电压均为负)并将测
试状态开关置于常态;
3)将Y电流/度置于IC适合档级,X电压/度置于UC适合档级;
4)选择适合的阶梯幅度/级开关旋至电流/级较小档级,再渐渐加大至要求值;
5)选择适合的功耗限制电阻,电阻值确实定可接负载的要求或保护被测管的要求进行选择;
6)参照表所示的测试条件进行测试。
7)依据曲线水平易垂直坐标的刻度,从曲线上读取数据。
为了减少测试偏差,同一
个数据要多读几次,取其均匀值。
对所显示的IB-IC曲线(波形)进行察看记录,读取数据,
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并计算值:
≈ΔI/
I
()
C
B数
I=示
波
管
刻
度
×档
次
读
数
C
)
IB=幅度/级×级数
)
8)试验结束后,应将“峰值电压”调回零值,再关掉电源。
五、使用前的注意事项
1.特别要认识被测晶体管的集电极最大同意耗散功率PCM,集电极对其余极的最大反向
击穿电压如V(BR)CEO、V(BR)CBO、V(BR)CER,集电极最大同意电流ICM等主要指标;
2.在测试前第一要将极性与被测管所需的极性同样即可选择PNP或NPN的开关置于规定
地点;
3.将集电极电压输出按至其输出电压不该超出被测管同意的集电极电压,同时将峰值电
压旋至零,输出电压按至适合的档级并将功耗限制电阻置于必定的阻值,同时将X、Y偏转
开关置于适合的档级,此档级以不超出上述几个主要直流参数为原则;
4.对被测管进行必需的结算,以选择合格的X阶梯电流或电压,此结逄的原则以不超出
被测管的集电极最大同意消耗功率;
.在进行ICM的测试时一般采纳单次阶梯为宜,免得被测管的电流击穿;
.在进行IC或ICM测试中应依据集电极电压的实质状况,不该超出本仪器规定的最大电
流,详细数据列表
1以下:
表
电压档位比较表
电压品位
10V
50V
100V
500V
5KV
同意最大电流
50A
10A
5A
5MA
在进行50A(10A)档级时当实质测试电流超出20A时以脉冲阶梯为宜。
六、思虑题
1.“功耗电阻”在测试中起什么作用?
应依据什么来选用?
2.为保证测试管的安全,在测试中应注意哪些事项?
3.从晶体管构造、资料、器件原理及工艺方面试对各样三极管测试结果的差别性进行分
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析。
七、附录:
图示仪的调整方法
.集电极电源极性按钮,极性可按面板指示选择。
2.集电颠峰值电压保险丝:
。
3.峰值电压%:
峰值电压可在0~10V、0~50V、0~100V、0~500V之间连续可调,面
板上的标称值是近似值,参照用。
4.功耗限制电阻:
它是串连在被测管的集电极电路中,限制超出功耗,亦可作为被测
半导体管集电极的负载电阻。
5.峰值电压范围:
分0~10V/5A、0~50V/1A、0~、0~四挡。
当
由低挡更换高挡察看半导体管的特征时,须先将峰值电压调到零值,换挡后再按需要的
电压渐渐增添,不然简单击穿被测晶体管。
AC挡的设置专为二极管或其余元件的测试
供给双向扫描,以便能同时显示器件正反向的特征曲线。
6.电容均衡:
因为集电极电流输出端对地存在各样杂散电容,都将形成电容性电流,
因此在电流取样电阻上产生电压降,造成丈量偏差。
为了尽量减小电容性电流,测试前
应调理电容均衡,使容性电流减至最小。
7.协助电容均衡:
是针对集电极变压器次级绕组对地电容的不对称,而再次进行电容
均衡调理。
8.电源开关及辉度调理:
旋钮拉出,接通仪器电源,旋转旋钮能够改变示波管光点亮
度。
9.电源指示:
接通电源时灯亮。
10.聚焦旋钮:
调理旋钮可使光迹最清楚。
11.荧光屏幕:
示波管屏幕,外有座标刻度片。
12.协助聚焦:
与聚焦旋钮配合使用。
13.Y轴选择(电流/度)开关:
拥有22挡四种偏转作用的开关。
能够进行集电极电流、
基极电压、基极电流和外接的不一样变换。
14.电流/度×倍率指示灯:
灯亮时,仪器进入电流/度×倍工作状态。
15.垂直移位及电流/度倍率开关:
调理迹线在垂直方向的移位。
旋钮拉出,放大器增
益扩大10倍,电流/度各挡IC标值×,同时指示灯
14亮.
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16.Y轴增益:
校订Y轴增益。
17.X轴增益:
校订X轴增益。
18.显示开关:
分变换、接地、校准三挡,其作用是:
⑴变换:
使图像在Ⅰ、Ⅲ象限内互相变换,便于由NPN管转测PNP管时简化测试操作。
⑵接地:
放大器输入接地,表示输入为零的基准点。
⑶校准:
按下校准键,光点在X、Y轴方向挪动的距离恰好为10度,以达到10度校订
目的。
19.X轴移位:
调理光迹在水平方向的移位。
20.X轴选择(电压/度)开关:
能够进行集电极电压、基极电流、基极电压和外接四
种功能的变换,共17挡。
21.“级/簇”调理:
在0~10的范围内可连续调理阶梯信号的级数。
22.调零旋钮:
测试前,应第一调整阶梯信号的开端级零电平的地点。
当荧光屏上已观
察到基极阶梯信号后,按下测试台上选择按键“零电压”,察看光点逗留在荧光屏上的
地点,复位后调理零旋钮,使阶梯信号的开端级光点仍在该处,这样阶梯信号的零电位
即被正确校订。
23.阶梯信号选择开关:
能够调理每级电流大小注入被测管的基极,作为测试各样特征
曲线的基极信号源,共22挡。
一般采纳基极电流/级,当测试场效应管时采纳基极源电
压/级。
24.串连电阻开关:
当阶梯信号选择开关置于电压/级的地点时,串连电阻将串连在被
测管的输入电路中。
25、重复--关按键:
弹出为重复,阶梯信号重复出现;按下为关,阶梯信号处于待触
发状态。
26、阶梯信号待触发指示灯:
重复按键按下时灯亮,阶梯信号进入待触发状态。
27、单簇按键开关:
单簇的按动其作用是使早先调整好的电压(电流)/级,出现一次
阶梯信号后回到等候触发地点,所以可利用它瞬时作用的特征来察看被测管的各样极限
特征。
28.极性按键:
极性的选择取决于被测管的特征。
29.测试选择按键:
⑴“左”、“右”、“二簇”:
能够在测试时任选左右两个被测管的特征,当置于“二簇”
时,即经过电子开关自动地交替显示左右二簇特征曲线,此时“级/簇”应置适合地点,
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适用标准文案
以利于察看。
二簇特征曲线比较时,请不要误按单簇按键。
⑵“零电压”键:
按下此键用于调整阶梯信号的开端级在零电平的地点,见(22)项。
⑶“零电流”键:
按下此键时被测管的基极处于开路状态,即能丈量ICEO特征。
30.二簇移位旋钮:
在二簇显示时,可改变右簇曲线的地点,更方便于配对晶体管各样
参数的比较。
31.Y轴信号输入:
Y轴选择开关置外接时,Y轴信号由此插座输入。
32.X轴信号输入:
X轴选择开关置外接时,X轴信号由此插座输入。
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- 关 键 词:
- 晶体管 特性 图示 三极管 直流 参数