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晶体管特性图示仪PPT课件

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2.晶体管特性图示仪的原理框图如图7-1所示。 2．晶体管特性图示仪的框图
图7-1 晶体管特性图示仪结构框图
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下面分析基极阶梯信号源、集电极电压发生器各 部分电路的工作原理。
（1）阶梯波发生器 阶梯波电压产生的基本方法
1．晶体管特性图示仪的组成
晶体管特性图示仪主要是由阶梯波信号源、集电极 扫描电压发生器、工作于X—Y方式的示波器、测试转 换开关以及附属电路等组成的仪器。
测试时阶梯信号源为被测晶体管提供偏置电压；
集电极扫描电压发生器用于供给所需的集电极扫描 电压；
示波器用于显示晶体管特性曲线；
开关及附属电路的作用是为了测试晶体管与参数， 实现电路的转换。
章节目录
7.5晶体管特性图示仪简介 7.6晶体管特性图示仪的应用 7.7实训
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第7章 晶体管特性图示仪
本章要点 晶体管特性图示仪的组成及原理框图 晶体管特性曲线的测量方法 用晶体管特性图示仪测量二极管、三极管和
场效应管
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7.5 晶体管特性图示仪简介
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5．集电极电源
（1）“峰值电压范围”选择开关 用来选择集电极电源的最大值。 当电压由低挡换向高挡时，观察半导体特性时，必须 先将“峰值电压％”旋钮旋至0，换档后再按需要的电 压逐渐增加，否则易击穿被测晶体管或烧毁保险丝。 AC档能使集电极电源变为双向扫描，使屏幕同时显示 出被测二极管的正、反方向特性曲线。 （2）“峰值电压％”旋钮 调节“峰值电压％”旋钮，使集电极电源在确定的峰 值电压范围内连续变化。 如选择“100V的峰值电压范围”，调节“峰值电压%” 旋钮，使集电极电源在0~100V连续变化。 面板上的标称值作近似值使用，精确读数应由X轴偏转 灵敏度读测

电子测量与仪器教学第7章晶体管特性图示仪使用详解ppt

电子测量与仪器教学第7章晶体管特性图示仪使用详解ppt
（1）直流参数测量仪器 主要测试半导体分立器件的反向截止电流、反向 击穿电压、正向电压、饱和电压和直流放大倍数 等直流参数。
（2）交流参数测量仪器 主要测试半导体分立器件的频率参数、开关参数、极 间电容、噪声系数及交流网络参数等交流参数。
（3）极限参数测量仪器
主要测试半导体分立器件能安全使用的最大范围，如 大功率晶体管在直流和脉冲状态下的安全工作区。
RF 作用：将要测量的电流 IC 转换为电压，将其送至
示波器 Y 轴系统以使显示曲线的 Y 轴表示集电极电
流的变化。
（3）示波器 包括：X 放大器、Y 放大器及示波管。 作用：显示晶体管特性曲线。
（4）开关用附属电路 作用：准确测试晶体管特性曲线及适应测试不同的晶 体管的需要。 ① 极性开关 基极阶梯信号源和集电极扫描电压正、负极性选择开 关。 ② X 轴、Y 轴选择开关 把不同信号接至 X 放大器或 Y 放大器。通过不同的 组合，显示不同的晶体管特性曲线。
显示相应的特性曲线。
（2）晶体管输出特性曲线 IC = f（UCE） 及测试原理框图如图所示。根据 定义，可在输出特性曲线上求出 值。
（3）晶体管输入特性曲线 IB = f（UBE）及测试原理
框图如图所示。
a．被测管的集电极接全波整流扫描电压。
b．用阶梯信号提供基极电流。
c．采样电阻 RB 两端得到的电压加至示波器的 Y 轴。 d． UBE 加至示波器的 X轴。
组成：基极阶梯波信号源、集电极扫描电压发生器、 工作于 X-Y 方式的示波器、测试转换开关及一些附属 电路。
（1）基极阶梯信号源 作用：产生阶梯电流或阶梯电压。
（2）集电极扫描电压发生器 作用：供给所需的集电极扫描电压。
RC 作用：用于限制被测晶体管的最大工作电流，

晶体管特性图示仪课件

晶体管特性图示仪课件

X轴作用，集电极电压
X轴作用，基极电压
基极阶梯信号
集电极的扫描信号
发射极E接地
集电极电流 IC 基极电压UB 集电极电压UC 基极电压UB 基极阶梯信号 集电极扫描信号
基极B接地
集电极电流IC 发射极电压UE 集电极电压UC 发射极电压UB 发射极阶梯信号 集电极扫描信号
集电极C接地
发射极电流IE 基极电压UB 发射极电压UB 基极电压UB 基极阶梯信号 发射极扫描信号
垂直移位(POSITION)旋钮：提供非校准的垂直移位，超过±5 格。
垂直部分(VERTICAL)
垂直扩展×10(MAG)按钮：垂直显示放大 10倍。 过流保护(OVER RANGED)指示灯：当被测器件测试电流超过
设定值的两倍时，指示灯亮，集电极电源切断。 复位(RESET)按钮开关：当过流保护指示灯亮时，重新调整垂
晶体管特性图示仪课件
Tektronix 572型晶体管特性图示仪
阴极射线管
垂直部分
电源开关 集电极电源
显示方式 水平部分 基极阶梯信号
测试台部分
集电极电源(COLLECTOR SUPPLY)
极性选择(POL/INV)按钮：选择集电极电压正或负极性的。弹 出为正，按入为负。
峰值电压范围(MAX PEAK VOLTS)按钮：选择集电极电压： 可选择8、32、120或500V电压。注意：当由低电压档改换到 高电压档观察被测器件特性曲线时，须先将峰值电压调回到 零值，换档后再逐渐增加电压，否则易损坏被测器件。
VCE档级：
移位：
倒相：
双簇：
2N3904 N
5μA/div +
重复 10
1mA/div 适中

晶体管特性图示仪使用方法简介PPT课件

晶体管特性图示仪使用方法简介PPT课件
• 基极电压VBE：0.05V/div～2V/度共6档，是通过分压电阻以 达到不同灵敏度的偏转目的。
• 阶梯校正信号：1档，由阶梯信号发生器提供0.05V/级的阶梯 信号。
• 水平移位(POSITION)旋钮：提供非校准的水平移位，超过±6 格。
--
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SUCCESS
THANK YOU
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显示方式(DISPLAY)与阴极射线管(CRT)
峰值电压范围(MAX PEAK VOLTS)按钮：选择集电极电压： 可选择8、32、120或500V电压。注意：当由低电压档改换到 高电压档观察被测器件特性曲线时，须先将峰值电压调回到 零值，换档后再逐渐增加电压，否则易损坏被测器件。
峰值电压百分比(VARIABLE COLLECTOR％)旋钮：当峰值电 压范围确定后，峰值控制旋钮可以在0％-100％之间连续可变， 面板上的标称值仅作近似值使用，精确的读数应由X轴偏转灵 敏度读测。测试完毕后应将旋钮置0％。
5mA/div
适中
5μA/div +
重复 10
1mA/div
适中
水平
VCE档级： 移位：
0.1V／div 适中
1V／div 适中
显示 方式
倒相： 双簇：
弹出 弹出
弹出 弹出
特性曲线图：
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SUCCESS
THANK YOU
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• 阶梯校正信号：1档，由阶梯信号发生器提供0.1V/级的阶梯信号。
• 垂直移位(POSITION)旋钮：提供非校准的垂直移位，超过±5 格。
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垂直部分(VERTICAL)
• 垂直扩展×10(MAG)按钮：垂直显示放大 10倍。 • 过流保护(OVER RANGED)指示灯：当被测器件测试电流超过

晶体管特性图示仪PPT课件

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1. 晶体管特性图示仪简介 2. 晶体管特性图示仪的应用
7/14/2022
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第7章 晶体管特性图示仪
本章要点 · 晶体管特性图示仪的组成及原理框图 · 晶体管特性曲线的测量方法 · 用晶体管特性图示仪测量二极管、三极管
和场效应管
7/14/2022
➢ 当方波电压为0V时，开关管截止；当方波电压为负半 周时，开关管导通。
➢ 则三个开关管中的电流波形与加到三个开关管基极的 方波电压波形类似。
7/14/2022
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➢ IC1、IC2、IC3方波波形的周期比为1:2:4。 ➢ 接在三个开关管集电极的电阻为RCl:RC2:RC3=4:2:1 ➢ 三个方波电流的振幅比为IC1:IC2:IC3=1:2:4。 ➢ 电流合成管VT4的集电极电流IC4=IC1+IC2+IC3。 ➢ 由串联在VT4管集电极的电阻RC4，将阶梯电流转变 成阶梯波电压的形式输出。
➢当uCE的峰值为Um时，在uX、uy阶梯变化的同时，集电 极扫描电压uCE由0-Um-0变化，如图7-9b使亮点在各级 水平方向往返移动，例如在1点，亮点沿l--1运动，接着 随uy跳到2点，继续下去，得到图中的图形。左侧一条 由断续亮点连接起来的曲线是uCE=0入特性，右测一条 由断续亮点所形成的曲线是uCE＝Um(例如2V)时的曲线。
➢ 利用开关改变扫描电压的正负极性，用来以满足对集 电极不同电压极性的要求，如PNP型或NPN型晶体管；
➢ 集电极扫描电压大小的调整是通过改变电源变压器次 级绕组的抽头来实现的，可以适应晶体管对集电极电压 不同大小的要求。

晶体管特性图示仪

晶体管特性图示仪
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图7-5 阶梯波放大电路
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把放大器A1当作一理想运算放大器(即A1=∞)，根 据对理想运算放大器的分析，其输出电压为：
R2 R2 U0 U i (1 )U 2 R1 R1
式7-2
' ' ' R1 RL I 0 R1 R1 ' U2 ' U3 ' U0 ' ' ' ' R1 R2 R1 R2 R1 R2
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图7-8输出特性曲线的形成
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（2）测量晶体三极管的输入特性原理
三极管的输入特性体现在发射结电压Ube与电流Ib 之间的关系上。 基极和发射极之间相似于一个正向偏置的二极管， 所以其伏安特性也与二极管相似，当集电极与发射 极之间的电压Uce变化时，曲线的左右位置也不相同。 根据三极管的输入特性的性质，测量时uBE用扫描 电压，uCE用阶梯波电压，示波器的X轴作为uBE轴，Y 轴作为iB轴，此时荧光屏上可显示三极管的两、三根 输入特性曲线。
' ' R2 ( R1 R1 R1 R2 )Ui I0 ' ' ' ' R1 [ RL ( R1 R2 R1 R2 ) R3 ( R1 R1 R1 R2 )]
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晶体管特性图示仪 (2)

晶体管特性图示仪 (2)
' ' R2 ( R1 R1 R1 R2 )Ui I0 ' ' ' ' R1[ RL ( R1 R2 R1 R2 ) R3 ( R1 R1 R1 R2 )]
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出
为使输出电流I0与RL无关，应使 I0应为：
' ' ( R1' R2 R1 R2 ) 0 ， R1 R1' , R2 R2
选择
R2U i I0 R1 R3
从上式可知， I0 与负载 RL 无关，式中负号表示输 入电压Ui为正阶梯波时，输出电流为负阶梯波。R 1、 R2取为固定值的电阻，可改变R3来调节电流幅值/级。 因此R3是步进可变的mA/级选择开关。
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从上式可知，I0与负载RL无关，式中负号表示 输入电压Ui为正阶梯波时，输出电流为负阶梯波。 R 1、R2取为固定值的电阻，可改变R3来调节电流 幅值/级。因此R3是步进可变的mA/级选择开关。
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上面采用的方法是逐点逐点测量的。 用晶体管图示仪，如图 7-1 将 S5 接通“ +” （ NPN 型管时）用集电极扫描电压代替可调直流电源 Ec ， S1接通“+”用一个阶梯波电压发生器，代替提供 基极电流的可调直流电源EB， S2接中间位置，S3接UCE，S4接IC位置，S6接测量 位置，S3接测量位置，得到如图7-7所示的等效电 路，也称为动态测量电路。
（2）“增益”电位器
（3）“移位”旋钮

晶体管特性图示仪-PPT文档资料

晶体管特性图示仪-PPT文档资料

式7-2
' ' ' R R I R R ' 1 L 0 1 1 U U U 2 3 0 式7-3 ' ' ' ' ' ' R R R R R R 1 2 1 2 1 2
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将U2代入7-2式得：
' R R I R R 1 L 0 2 2 U U ( 1 ) 0 i ' ' R R ( R R ) 1 1 1 2
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下面分析基极阶梯信号源、集电极电压发生器各 部分电路的工作原理。
（1）阶梯波发生器 阶梯波电压产生的基本方法 如图7-2a负脉冲出现时开关管VT1截止，VT1输出阶 梯波电压U1 ； 当负脉冲过去，VT1导通，输出电压U0=0，结果就可 以形成脉冲阶梯波电压U0，如图7-2b所示。 UT1 是形成阶梯波电压的同步信号， Up 的重复周期 等于一级阶梯的持续时间τ。 利用VT1的开关作用，使UP脉冲的宽度tD可调。通常 用占空比来定量脉冲的宽度：
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7.5 晶体管特性图示仪简介
晶体管特性图示仪是利用电子扫描的原理，在 示波管的荧光屏上直接显示半导体器件特性的仪 器。 它可以直接观测器件的静态特性曲线和参数； 它还可以迅速比较2个同类晶体管的特性，以便 于挑选配对。 它还可以用它来测试场效应晶体管及光电耦合 器件的特性与参数。

晶体管特性图示仪

晶体管特性图示仪

示波器用于显示晶体管特性曲线；
开关及附属电路的作用是为了测试晶体管与参数， 实现电路的转换。
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2.晶体管特性图示仪的原理框图如图7-1所示。 2．晶体管特性图示仪的框图
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图7-1 晶体管特性图示仪结构框图
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阶梯波产生电路
2019/9/16
图7-3 阶梯波产生电路
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如图7-3所示波形合成法阶梯波产生电路
电路中，100Hz的正弦．全波整流电压与集电极扫描 电压同步。
经脉冲形成电路得到100Hz的脉冲电压，将此脉冲电 压加到三个触发器组成的分频器(即为二进制计数器)，
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图7-5 阶梯波放大电路
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把放大器A1当作一理想运算放大器(即A1=∞)，根 据对理想运算放大器的分析，其输出电压为：
U0 R R12Ui (1R R12)U2
式7-2
U 2R 1 'R 1 'R 2 ' U 3R 1 'R 1 'R 2 ' U 0 ' R R 1 1 ''R L R I0 2 ' 式7-3
后，可得到被测晶体管的输出特性曲线，如图7-6 的波形图。

晶体管特性图示仪

晶体管特性图示仪

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从上式可知，I0与负载RL无关，式中负号表示 输入电压Ui为正阶梯波时，输出电流为负阶梯波。 R 1、R2取为固定值的电阻，可改变R3来调节电流 幅值/级。因此R3是步进可变的mA/级选择开关。
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（2）集电极扫描电压发生器
输入特性曲线。
在实际测量时，仍采用全波整流电压作为集电极扫 描电压，而用阶梯波提供基极电流。
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退出ห้องสมุดไป่ตู้
SS试33接接时如测U，图B量一E7，-，般1S将取只4接SU显1Ic接Be示，“为曲S+扫5线接”描（即“电N可+P压。”N，型（u管NBPE）用N，型作管S阶2接）梯中，波间S电6接位压测置，量，测，
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(a)
(b)
图7-9三极管输入特性曲线
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• 7.5.2 晶体管特性曲线的测量方法
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图7-8 XJ4810晶体管图示仪面板图
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1．电源及示波管显示部分
控制旋钮
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2019/12/5
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晶体管特性图示仪

晶体管特性图示仪
后，可得到被测晶体管的输出特性曲线，如图7-6 的波形图。
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上面采用的方法是逐点逐点测量的。
用晶体管图示仪，如图7-1将S5接通“+”（NPN
型管时）用集电极扫描电压代替可调直流电源Ec，
S1接通“+”用一个阶梯波电压发生器，代替提供
基极电流的可调直流电源EB， S2接中间位置，S3接UCE，S4接IC位置，S6接测量
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阶梯波放大电路
阶梯波放大器实际上是一个电压——电流转换电 路；
它的作用是将阶梯波电压转换成为不受负载变化 影响的恒定阶梯波电流。
图7-5是一种电压一电流变换电路，A1为对称输入、 单端输出的主放大器电路。接在反馈电路中的放大
器A2，实际接成电压跟随器形式，即U3=U ’。
电压跟随器A2的输入阻抗很高，能减少反馈电阻 对输出阶梯电流的影响，起着缓冲或隔离级的作用。
2019/9/15
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为使输出电流I0与RL无关，应使 I0应为：
(R1'R2R1R2' )0， R1R1',R2R2 ' 选择
I0


R2U i R1 R3
从上式可知，I0与负载RL无关，式中负号表示输 入电压Ui为正阶梯波时，输出电流为负阶梯波。R 1、 R2取为固定值的电阻，可改变R3来调节电流幅值/级。 因此R3是步进可变的mA/级选择开关。
2019/9/15
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2019/9/15
(a)
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式3-4
➢ 设运算放大器的输入阻抗为无穷大，由输出电路得
U0 = （R3+RL）I0
➢ 根据上面的公式我们可以得到：
式3-5
I0R 1[R L (R 1 'R R 22 (R R 1 1 R R 1 '2 ' ) R 1 R R 32 '()R U 1R i1 ' R 1R 2 ')]
22.04.2020
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为使输出电流I0与RL无关，应使 I0应为：
(R1'R2R1R2' )0， R1R1',R2R2 ' 选择
I0
R2U i R1 R3
从上式可知，I0与负载RL无关，式中负号表示输 入电压Ui为正阶梯波时，输出电流为负阶梯波。R 1、 R2取为固定值的电阻，可改变R3来调节电流幅值/级。 因此R3是步进可变的mA/级选择开关。
用占空比来定量脉冲的宽度：
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(a)
(b)
图7-2阶梯波电压形成方法
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占空比= 脉冲宽度tD ×100％ 重复周期
式 (3-1)
占空比在(10～40％)连续可调。很显然，当占空比 为100％时，脉冲阶梯波就变成了一般阶梯波。
➢集电极扫描电压发生器用于供给所需的集电极扫描 电压；
➢示波器用于显示晶体管特性曲线；
➢开关及附属电路的作用是为了测试晶体管与参数， 实现电路的转换。
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2.晶体管特性图示仪的原理框图如图7-1所示。 2．晶体管特性图示仪的框图
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图7-1 晶体管特性图示仪结构框图
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下面分析基极阶梯信号源、集电极电压发生器各 部分电路的工作原理。
（1）阶梯波发生器 阶梯波电压产生的基本方法 ➢ 如图7-2a负脉冲出现时开关管VT1截止，VT1输出阶
梯波电压U1 ； ➢当负脉冲过去，VT1导通，输出电压U0=0，结果就可 以形成脉冲阶梯波电压U0，如图7-2b所示。 ➢ UT1是形成阶梯波电压的同步信号，Up的重复周期 等于一级阶梯的持续时间τ。 ➢利用VT1的开关作用，使UP脉冲的宽度tD可调。通常
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7.1晶体管特性图示仪简介 7.2晶体管特性图示仪的应用
22.04.2020
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1
退 出1
第7章 晶体管特性图示仪
本章要点 ▪ 晶体管特性图示仪的组成及原理框图 ▪ 晶体管特性曲线的测量方法 ▪ 用晶体管特性图示仪测量二极管、三极管
和场效应管
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退 出 10
➢IC1、IC2、IC3方波波形的周期比为1:2:4。 ➢接在三个开关管集电极的电阻为RCl:RC2:RC3=4:2:1 ➢三个方波电流的振幅比为IC1:IC2:IC3=1:2:4。 ➢电流合成管VT4的集电极电流IC4=IC1+IC2+IC3。 ➢由串联在VT4管集电极的电阻RC4，将阶梯电流转变
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7.1 晶体管特性图示仪简介
➢晶体管特性图示仪是利用电子扫描的原理，在 示波管的荧光屏上直接显示半导体器件特性的仪 器。 ➢它可以直接观测器件的静态特性曲线和参数； ➢它还可以迅速比较2个同类晶体管的特性，以便 于挑选配对。 ➢它还可以用它来测试场效应晶体管及光电耦合 器件的特性与参数。
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阶梯波产生电路
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图7-3 阶梯波产生电路
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➢如图7-3所示波形合成法阶梯波产生电路
➢电路中，100Hz的正弦．全波整流电压与集电极扫描 电压同步。
➢经脉冲形成电路得到100Hz的脉冲电压，将此脉冲电 压加到三个触发器组成的分频器(即为二进制计数器)，
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7.1.1 晶体管特性图示仪的组成及框图原理
1．晶体管特性图示仪的组成
➢晶体管特性图示仪主要是由阶梯波信号源、集电极 扫描电压发生器、工作于X—Y方式的示波器、测试转 换开关以及附属电路等组成的仪器。
➢测试时阶梯信号源为被测晶体管提供偏置电压；
则其输出即是T1:T2:T3＝1:2:4的三个方波电压。 ➢再将三个方波电压分别加到开关管VT1、VT2、VT3的
基极。
➢当方波电压为0V时，开关管截止；当方波电压为负半 周时，开关管导通。
➢则三个开关管中的电流波形与加到三个开关管基极的 方波电压波形类似。
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➢电压跟随器A2的输入阻抗很高，能减少反馈电阻 对输出阶梯电流的影响，起着缓冲或隔离级的作用。
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图7-5 阶梯波放大电路
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➢把放大器A1当作一理想运算放大器(即A1=∞)，根 据对理想运算放大器的分析，其输出电压为：
成阶梯波电压的形式输出。 ➢其波形变换如图7-4所示，利用三个不同周期的方波
T1、T2、T3相加而得。
➢此时Tl :T2:T3=l:2:4，幅度为U1:U2:U3=1 : 2:4。
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图7-4 阶梯波合成波形
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阶梯波放大电路
➢阶梯波放大器实际上是一个电压——电流转换电 路；
➢它的作用是将阶梯波电压转换成为不受负载变化 影响的恒定阶梯波电流。
➢图7-5是一种电压一电流变换电路，A1为对称输入、 单端输出的主放大器电路。接在反馈电路中的放大
器A2，实际接成电压跟随器形式，即U3=U ’。
U0 R R12Ui (1R R12)U2
式3-2
U 2R 1 'R 1 'R 2 ' U 3R 1 'R 1 'R 2 ' U 0 ' R R 1 1 ''R L R I0 2 ' 式3-3
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➢ 将U2代入3-2式得：
U0R R1 2Ui (1R R1 2)(R R1 1 ''R LR I0 2 ' )