晶体管特性图示仪的使用
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1、定义:晶体管特性图示仪是一种用示波管显示半导体器件的各种特性曲线,并可测量其静态参数的测试仪器。
它功能强,用途广泛、直接显示、使用方便、操作方便的优点,对于从事半导体管机理的研究及半导体在无线电领域的应用,是必不可少的测试工具。
晶体管特性图示仪是一种专用示波器,它能直接观察各种晶体管特性曲线及曲性簇。
例如:晶体管共射、共基和共集三种接法的输入、输出特性、电流放大特性及反馈特性;二极管的正向、反向特性;稳压管的稳压或齐纳特性;它可以测量晶体管的击穿电压、饱和电流、β或α参数等。
2、晶体管特性图示仪与示波器的区别:晶体管特性图示仪能够自身提供测试时所需要的信号源,并将测试结果以曲线形式显示在荧光屏上。
3、优缺点:晶体管特性图示仪不能用于测量晶体管的高频参数。
4、组成:主要由阶梯波发生器、集电极扫描信号源、测试变换电路、控制电路、X-Y方式示波器等部分组成。
由于晶体管特性图示仪的测量原理基础是逐点测量法,且是动态测量,故晶体管特性图示仪的功能应该满足:能提供测试过程所需的各种基极电流(阶梯波发生器);每个固定基极电流期间,集电极电压能做相应改变;(集电极扫描信号源)能够即使取出各组测量值并传送至显示电路。
5、晶体管特性图示仪各组成部分的作用:(见书P127)阶梯波发生器(组成和工作原理见书P129):提供基极阶梯电压或电流集电极扫描信号源:每个固定基极电流期间,集电极电压能做相应改变;测试变换电路:为适应测试NPN和PNP管控制电路:实现集电极扫描信号源和阶梯波信号源的同步X-Y方式示波器:X和Y轴放大器(对取自被测器件上的电压信号进行放大,然后送至偏转板形成扫描线)和示波管6、晶体管特性图示仪的操作使用面板介绍:包括五部分(示波管控制电路;集电极电源;偏转放大;阶梯信号测试台)J2461型晶体管特性图示仪J2461型晶体管特性图示仪,是根据教育部《JY6-78》号技术标准的规定和要求而设计的。
它是J2458型教学示波器的辅助装置,主要供中等学校实验室测量晶体管使用。
晶体管特性图示仪安全操作及保养规程1. 前言晶体管特性图示仪是一种专业化的电子测量设备,它能够对晶体管进行测试,分析晶体管的性能。
为了保护该设备的安全,保持其良好工作状态,以及为最终用户提供最好的体验,我们为您提供以下安全操作以及保养规程。
2. 安全操作规程2.1 基本要求晶体管特性图示仪是一种精密的测量仪器,因此需要严格的安全操作措施,以确保设备能够长期稳定工作、准确测量。
下面为您介绍几个基本的操作要求:•操作人员必须接受过专门的培训,了解设备操作方法和基本的安全操作知识,遵守本规程以及制造商提供的相关指南。
•设备的选择、安装、使用、维护都必须遵循规程要求。
•操作过程中,必须仔细阅读并遵照设备相关标签和说明书。
•在使用设备之前,必须检查仪器和配件是否完好,避免因损坏导致安全隐患。
•操作人员必须佩戴耐压手套、护目镜等必要的防护用品,以确保操作的安全性。
2.2 指导步骤下面为您介绍一些常规的操作步骤,以供参考:1.开机前的检查:•检查电源线、测量线缆和所有连接线是否处于良好状态;•检查设备上的电源开关,确保其处于关闭状态;•检查可调整和固定元件是否处于良好状态。
2.开机操作:•插入电源线,连接测量线缆;•打开电源开关;•等待设备自检完成;•设置测量参数,根据测量对象的需要进行测量。
3.关机操作:•关闭电源开关;•拔出电源线、测量线缆。
3. 保养规程3.1 基本保养为了确保设备的正常工作,同时延长设备的使用寿命,我们为您提供以下安全保养规程:1.对设备的外部进行清洁和维护工作,确保设备表面干净。
清洁过程中需要注意防潮、防水、防静电等工作,并使用专门的清洁剂。
2.及时更换设备中的易损件,如保险丝、电解电容、继电器等,以确保设备持续稳定工作。
3.定期进行设备的校准和维修工作,确保仪器精度在指定范围内。
3.2 操作注意事项在进行设备的保养过程中,请注意以下几点:•执行操作时,请关闭电源开关,拔掉电源线,以确保操作的安全性;•不要使用任何有损设备或环境的废弃物或清洁液等;•进行维护时,要慎重选择和安装设备的配件,并确保其与设备兼容。
德信诚培训网XJ4810型晶体管特性图示仪操作规范
一、目的:
通过该图示仪的测试,确保来料三极管的放大倍数能满足我司要求。
二、适用范围:
适用于常有晶体三极管的放大倍数之测量。
三、操作步骤:(参照图示仪参数表)
1.接好电源线,打开电源开关,预热15分钟。
2.调节辉度、聚焦及辅助聚焦,使光点清晰。
3.依参数表,将峰值电压按钮置于合适位置;将峰值电压旋钮调零;集电极电源极性按钮、阶梯极性按钮、“转换”按钮均置于“”位置。
4.校准、调零:
4.1通过上下、左右移位,使光点置于左下角坐标零点。
按下“校准”键,
亮点应对准最右上端点。
校准后弹出此键。
4.2调节“级/簇”旋钮为10级,调节“电流/度”旋钮至阶梯档位,缓慢增
大峰值电压,使亮线右端与Y轴10度线重合,调节“调零”旋钮,使线簇达到11条,且线簇底线应与X轴零度线重合,即完成调零。
5.依被测三极管规格及参数表,将“电流/度”旋钮、“电压/度”旋钮、“电压
-电流/级”旋钮、功耗限制电阻旋钮置于合适位置;将阶梯信号键置于“重复”
位置。
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实验一晶体管图示仪的使用一、实验目的熟练掌握晶体管特性图示仪的使用方法,学会用晶体管特性图示仪测量半导体器件的静态参数。
在不损坏器件的情况下,测量半导体器件的极限参数。
二、晶体管特性图示仪测量半导体器件的工作原理1.概述YB4810型晶体管特性图示仪是一种用阴极射线示波管显示半导体器件的各种特性曲线,并可测量其静态参数的测试仪器,尤其能在不损坏器件的情况下,测量其极限参数,如击穿电压、饱和压降等。
2.主要技术指标(1) Y轴偏转系数集电极电流范围为10μA/div~0.5A/div,分15档,误差不超过±5%;二极管反向漏电流0.2μA/div~5μA/div,分5档,2μA/div、5μA/div误差不超过±5%,1μA/div误差不超过±7%,0.5μA/div误差不超过±10%,0.2μA/div误差不超过±20%;外接输入为0.1V/div误差不超过±5%。
(2) X轴偏转系数集电极电压范围为0.1V/div~50V/div,分9档,误差不超过±5%;基极电压范围为0.1V/div~5V/div,分6档,误差不超过±5%;外接输入为0.05V/div误差不超过±7%。
(3)阶梯信号阶梯电流范围为0.1μA/级~50mA/级,分18档;1μA/级~50mA/级,误差不超过±5%,0.1μA/级误差不超过±7%;阶梯电压范围为0.05V/级~1V/级,分5档,误差不超过±5%;串联电阻10Ω、10KΩ、0.1MΩ,分3档,误差不超过±10%;每簇级数4~10级连续可调。
2.4集电极扫描电源、高压二极管测试电源其峰值电压与峰值电流容量如下表所示,其中最大输出不低于下表:(4)其它校正信号为0.5Vp-p误差不超过±2%(频率为市电频率),1Vp-p误差不超过±2%(频率为市电频率);示波管15SJ110Y14内(UK=1.5Kv,UA4=+1.5kV);电源电压为(220±10%)V;电源频率为(50±5%)Hz;视在功率在非测试状态约50W;满功率测试状态约80W。
实验8 晶体管特性图示仪的使用8.1实验目的1)熟悉XJ4810/NW4822型图示仪的面板装置;2)熟悉XJ4810/NW4822型图示仪的面板装置的操作方法;3)掌握在正式测试前对仪器的检查、校验。
4)会使用XJ4810/NW4822测试二极管的正、反向特性,包括稳压二极管的稳压特性;5)会使用XJ4810/NW4822测试三极管的输入特性、输出特性及主要参数(不包括频率参数);6)学会使用XJ4810/NW4822测试场效应晶体管、双基极二极管的特性曲线及主要参数。
8.2实验设备1)XJ4810/NW4822型图示仪一台。
2)2AP9、2CP10、2CW、3DG6、3AK20、3DD15、3DJ6、BT33各一只;晶体管亦可用新型号1N4001、9013、9012等。
3)稳压电源一台,测试BT33用。
8.3实验步骤实验前预习XJ4810/NW4822型图示仪的面板装置图(见附图10.1、附图10.2及附图11)及各控制装置的作用介绍(见附录10-1、附录10-2及附录11);熟悉XJ4810/NW4822型面板装置及操作方法。
8.3.1 使用前的检查接通电源,预热5-10分钟后,进行下列调整:(1)调节“辉度”旋钮使亮度适中;(2)调节“峰值电压%”旋钮,逆时针旋到底,使集电极扫描电压为零伏,此时可揿下“峰值电压范围”的10V键。
调节“聚焦”和“辅助聚焦”,使光点清晰。
(3)放大器增益检查XJ4810型将光点聚焦好后,调节两个“移位”旋钮,将光点移至屏幕的左下方(即标尺刻度的左下角),按下“校准”旋钮,光点应在屏幕有(实线)刻度的范围内从左下角跳向右上角。
否则应用小螺丝马调整X或Y的增益微调。
NW4822型将光点聚焦好后,调节两个“移位”旋钮,将光点移至屏幕的左上方(即标尺刻度的左上角),按下“校准”旋钮,光点应在屏幕有(实线)刻度的范围内从左上角跳向右下角。
此时Y轴部分的“电流/度”及X轴部分的“电压/度”两个开关位置可置于任何位置。
XJ4810晶体管特性图示仪说明书晶体管测量仪器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。
用它可以测试晶体三极管(NPN型和PNP型)的共发射极、共基极电路的输入特性、输出特性;测试各种反向饱和电流和击穿电压,还可以测量场效管、稳压管、二极管、单结晶体管、可控硅等器件的各种参数。
下面以XJ4810型晶体特性图示仪为例介绍晶体管图示仪的使用方法。
图A-23 XJ4810型半导体管特性图示仪7.1 XJ4810型晶体管特性图示仪面板功能介绍XJ4810型晶体管特性图示仪面板如图A-23所示:1. 集电极电源极性按钮,极性可按面板指示选择。
2. 集电极峰值电压保险丝:1.5A。
3. 峰值电压%:峰值电压可在0~10V、0~50V、0~100V、0~500V之连续可调,面板上的标称值是近似值,参考用。
4. 功耗限制电阻:它是串联在被测管的集电极电路中,限制超过功耗,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、0~100V/0.5A、0~500V/0.1A四挡。
当由低挡改换高挡观察半导体管的特性时,须先将峰值电压调到零值,换挡后再按需要的电压逐渐增加,否则容易击穿被测晶体管。
AC挡的设置专为二极管或其他元件的测试提供双向扫描,以便能同时显示器件正反向的特性曲线。
6. 电容平衡:由于集电极电流输出端对地存在各种杂散电容,都将形成电容性电流,因而在电流取样电阻上产生电压降,造成测量误差。
为了尽量减小电容性电流,测试前应调节电容平衡,使容性电流减至最小。
7. 辅助电容平衡:是针对集电极变压器次级绕组对地电容的不对称,而再次进行电容平衡调节。
8. 电源开关及辉度调节:旋钮拉出,接通仪器电源,旋转旋钮可以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:调节旋钮可使光迹最清晰。
11. 荧光屏幕:示波管屏幕,外有座标刻度片。
12. 辅助聚焦:与聚焦旋钮配合使用。
13. 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。
14. 电流/度×0.1倍率指示灯:灯亮时,仪器进入电流/度×0.1倍工作状态。
15. 垂直移位及电流/度倍率开关:调节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I C标值×0.1,同时指示灯14亮.16. Y轴增益:校正Y轴增益。
17. X轴增益:校正X轴增益。
18.显示开关:分转换、接地、校准三挡,其作用是:⑴转换:使图像在Ⅰ、Ⅲ象限内相互转换,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轴方向移动的距离刚好为10度,以达到10度校正目的。
19. X轴移位:调节光迹在水平方向的移位。
20. X轴选择(电压/度)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,共17挡。
21. “级/簇”调节:在0~10的范围内可连续调节阶梯信号的级数。
22. 调零旋钮:测试前,应首先调整阶梯信号的起始级零电平的位置。
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”,观察光点停留在荧光屏上的位置,复位后调节零旋钮,使阶梯信号的起始级光点仍在该处,这样阶梯信号的零电位即被准确校正。
23. 阶梯信号选择开关:可以调节每级电流大小注入被测管的基极,作为测试各种特性曲线的基极信号源,共22挡。
一般选用基极电流/级,当测试场效应管时选用基极源电压/级。
24. 串联电阻开关:当阶梯信号选择开关置于电压/级的位置时,串联电阻将串联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预先调整好的电压(电流)/级,出现一次阶梯信号后回到等待触发位置,因此可利用它瞬间作用的特性来观察被测管的各种极限特性。
28. 极性按键:极性的选择取决于被测管的特性。
29. 测试台:其结构如图A-24所示。
图A-24 XJ4810型半导体管特性图示仪测试台30. 测试选择按键:⑴“左”、“右”、“二簇”:可以在测试时任选左右两个被测管的特性,当置于“二簇”时,即通过电子开关自动地交替显示左右二簇特性曲线,此时“级/簇”应置适当位置,以利于观察。
二簇特性曲线比较时,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起始级在零电平的位置,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,即能测量I CEO特性。
31、32. 左右测试插孔:插上专用插座(随机附件),可测试F1、F2型管座的功率晶体管。
33、34、35.晶体管测试插座。
36. 二极管反向漏电流专用插孔(接地端)。
在仪器右侧板上分布有图A-25所示的旋钮和端子:图A-25 XJ4810型半导体管特性图示仪右侧板37. 二簇移位旋钮:在二簇显示时,可改变右簇曲线的位置,更方便于配对晶体管各种参数的比较。
38. 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。
39. 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。
40. 校准信号输出端:1V、0.5V校准信号由此二孔输出。
7.2测试前注意事项为保证仪器的合理使用,既不损坏被测晶体管,也不损坏仪器内部线路,在使用仪器前应注意下列事项:1. 对被测管的主要直流参数应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P CM、最大允许电流I CM和击穿电压BV EBO、BV CBO。
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范围。
一般情况下,应先将峰值电压调至零,更改扫描电压范围时,也应先将峰值电压调至零。
选择一定的功耗电阻,测试反向特性时,功耗电阻要选大一些,同时将X、Y偏转开关置于合适挡位。
测试时扫描电压应从零逐步调节到需要值。
4. 对被测管进行必要的估算,以选择合适的阶梯电流或阶梯电压,一般宜先小一点,再根据需要逐步加大。
测试时不应超过被测管的集电极最大允许功耗。
5. 在进行I C M的测试时,一般采用单簇为宜,以免损坏被测管。
6. 在进行I C或I CM的测试中,应根据集电极电压的实际情况选择,不应超过本仪器规定的最大电流,见表A-3。
表A-3 最大电流对照表7. 进行高压测试时,应特别注意安全,电压应从零逐步调节到需要值。
观察完毕,应及时将峰值电压调到零。
7.3基本操作步骤1. 按下电源开关,指示灯亮,预热15分钟后,即可进行测试。
2. 调节辉度、聚焦及辅助聚焦,使光点清晰。
3. 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。
4. 对X、Y轴放大器进行10度校准。
5. 调节阶梯调零。
6. 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10级/簇,阶梯信号置重复位置。
7. 插上被测晶体管,缓慢地增大峰值电压,荧光屏上即有曲线显示。
7.4测试实例1. 晶体管h FE 和β值的测量以NPN 型3DK2晶体管为例,查手册得知3DK2 h FE 的测试条件为V CE =1V 、I C =10mA 。
将光点移至荧光屏的左下角作座表零点。
仪器部件的置位详见表A-4。
逐渐加大峰值电压就能在显示屏上看到一簇特性曲线,如图A-26所示.读出X 轴集电极电压V ce =1V 时最上面一条曲线(每条曲线为20μA ,最下面一条I B =0不计在内)I B 值和Y 轴I C 值,可得h FE = B C I I =A 200m A 5.8μ=2.05.8=42.5若把X 轴选择开关放在基极电流或基极源电压位置,即可得到图A-27所示的电流放大特性曲线。
即β=BC I I∆∆图A-26 晶体三极管输出特性曲线 图A-27 电流放大特性曲线PNP 型三极管h FE 和β的测量方法同上,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。
2.晶体管反向电流的测试以NPN 型3DK2晶体管为例,查手册得知3DK2 I CBO 、I CEO 的测试条件为V CB 、V CE 均为10V 。
测试时,仪器部件的置位详见表A-5。
逐渐调高“峰值电压”使X 轴V CB =10V ,读出Y 轴的偏移量,即为被测值。
被测管的接线方法如图1-28,其中图A-28(a )测I CBO 值,图A-28(b )测I CEO 值、图A-28(c )测I EBO 值。
图A-28 晶体管反向电流的测试测试曲线如图A-29所示。
读数:I C BO=0.5μA(V CB=10V)I C EO=1μA(V CE=10V)图A-29 反向电流测试曲线PNP型晶体管的测试方法与NPN型晶体管的测试方法相同。
可按测试条件,适当改变挡位,并把集电极扫描电压极性改为“—”,把光点调到荧光屏的右下角(阶梯极性为“+”时)或右上角(阶梯极性为“—”时)即可。
3.晶体管击穿电压的测试以NPN型3DK2晶体管为例,查手册得知3DK2 BV CBO、BV CEO、BV EBO的测试条件I C 分别为100μA、200μA和100μA。
测试时,仪器部件的置位详见表A-6。
逐步调高“峰值电压”,被测管按图A-30(a)的接法,Y轴I C=0.1mA时,X轴的偏移量为BV CEO值;被测管按图A-30(b)的接法,Y轴I C=0.2m A时,X轴的偏移量为BV CEO 值;被测管按图A-30(c)的接法,Y轴I C=0.1mA时,X轴的偏移量为BV EBO值。
测试曲线如图A-30所示。
图A-30 反向击穿电压曲线(NPN)图A-31 反向击穿电压曲线(PNP)读数:BV CBO=70V(I C=100μA)BV CEO=60V(I C=200μA)BV EBO=7.8V(I C=100μA)PNP型晶体管的测试方法与NPN型晶体管的测试方法相似。
其测试曲线如图1-31所示。
4.稳压二极管的测试以2CW19稳压二极管为例,查手册得知2CW19稳定电压的测试条件I R=3mA。
测试时。
仪器部件置位详见表A-7。
逐渐加大“峰值电压”,即可在荧光屏上看到被测管的特性曲线,如图A-32所示。
读数:正向压降约0.7V,稳定电压约12.5V。
5.整流二极管反向漏电电流的测试以2DP5C整流二极管为例,查手册得知2DP5的反向电流应≤500nA。
测试时,仪器各部件的置位详见表A-8。
逐渐增大“峰值电压”,在荧光屏上即可显示被测管反向漏电电流特性,如图A-33所示。