電子測量3章第2部分

1、l324半導(dǎo)體二極管參數(shù)的測量半導(dǎo)體二極管參數(shù)的測量l l 二極管是整流、檢波、限幅、鉗位等電路中的主要器件。l一、半導(dǎo)體二極管的特性和主要參數(shù)一、半導(dǎo)體二極管的特性和主要參數(shù)l1二極管的主要特性二極管的主要特性l l 二極管最主要的特性是單向?qū)щ娞匦裕炊O管正向偏置是導(dǎo)通；反向偏置時截止。l2二極管的主要參數(shù)l（1）最大整流電流）最大整流電流l指管子長期工作時，允許通過的最大正向平均電流。l（2）反向電流）反向電流l指在一定溫度條件下，二極管承受了反向工作電壓、又沒有反向擊穿時，其反向電流值。l（3）反向最大工作電壓）反向最大工作電壓l指管子運(yùn)行時允許承受的最大反向電壓。 應(yīng)小于反向擊穿電

2、壓。FMIRMVl（4）直流電阻）直流電阻l 指二極管兩端所加的直流電壓與流過它的直流電流之比。良好的二極管的正向電阻約為幾十到幾k；反向電阻大于幾十k到幾百k。l（5）交流電阻）交流電阻 rl 二極管特性曲線工作點(diǎn)Q附近電壓的變化量與相應(yīng)電流變化量之比。l（6）二極管的極間電容）二極管的極間電容l 勢壘電容與擴(kuò)散電容之和稱為極間電容。在低頻工作時，二極管的極間電容較小，可忽略；在高頻工作時，必須考慮其影響。l二、測量原理和常規(guī)測試方法二、測量原理和常規(guī)測試方法l PN結(jié)的單向?qū)щ娦允沁M(jìn)行二極管測量的根結(jié)的單向?qū)щ娦允沁M(jìn)行二極管測量的根本依據(jù)。本依據(jù)。1模擬式萬用表測量二極管模擬式萬用表測量二

3、極管l（1）正、反向電阻的測量）正、反向電阻的測量l通常小功率鍺二極管正向電阻值為300500，硅管為1k或更大些。l鍺管反向電阻為幾十千歐，硅管反向電阻在500k以上（大功率二極管的數(shù)值要小得多）。l正反向電阻的差值越大越好。正反向電阻的差值越大越好。l（2）極性的判別）極性的判別l 根據(jù)二極管正向電阻小，反向電阻大的特點(diǎn)可判別二極管的極性。l（3）管型的判別）管型的判別l 硅二極管的正向壓降一般為0.60.7V，鍺二極管的正向壓降一般為0.10.3V，通過測量二極管的正向?qū)妷?，就可以判別被測二極管的管型。l2數(shù)字式萬用表測量二極管數(shù)字式萬用表測量二極管l實(shí)際測量的是二極管的直流壓降。實(shí)

4、際測量的是二極管的直流壓降。l3用晶體管圖示儀測量二極管用晶體管圖示儀測量二極管l直接顯示二極管的伏安特性曲線。直接顯示二極管的伏安特性曲線。l4發(fā)光二極管的測量發(fā)光二極管的測量l（1）用模擬式萬用表判別發(fā)光二極管）用模擬式萬用表判別發(fā)光二極管l實(shí)際測量的也是二極管的直流壓降。實(shí)際測量的也是二極管的直流壓降。（2）發(fā)光二極管工作電流的測量6.8kRP6VR100 mA圖3.15 發(fā)光二極管的測量圖325半導(dǎo)體三極管參數(shù)的測半導(dǎo)體三極管參數(shù)的測 量量 半導(dǎo)體三極管是內(nèi)部含有兩個半導(dǎo)體三極管是內(nèi)部含有兩個PN結(jié)、結(jié)、外部具有三個電極的半導(dǎo)體器件。外部具有三個電極的半導(dǎo)體器件。l一、三極管的主要參數(shù)

5、一、三極管的主要參數(shù)1直流電流放大系數(shù)直流電流放大系數(shù)l定義為集電極直流電流定義為集電極直流電流 與基極直流與基極直流 之比。之比。l2交流電流放大系數(shù)交流電流放大系數(shù)l三極管在有信號輸入時，定義為集電極電三極管在有信號輸入時，定義為集電極電流的變化量流的變化量 與基極電流的變化量與基極電流的變化量 之比。之比。CQIBQICIBIl3穿透電流穿透電流l基極b開路，集電極c與發(fā)射極e間加反向電壓時的集電極電流 。硅管的 在幾微安以下。l4反向擊穿電壓l 是基極b開路，集電極c與發(fā)射極e間的反向擊穿電壓。l5集電極最大允許電流l 是 值下降到額定值的1/3時所允許的最大集電極電流。CEOICEO

6、BRV）（CMICEOICEOI二、測量原理和常規(guī)測試方法二、測量原理和常規(guī)測試方法1模擬萬用表測量三極管模擬萬用表測量三極管可判斷可判斷b、c、e，并估測電流放大倍數(shù)。，并估測電流放大倍數(shù)。l (1)基極的判定基極的判定l利用利用PN結(jié)的單向?qū)щ娦赃M(jìn)行判別。結(jié)的單向?qū)щ娦赃M(jìn)行判別。l (2)發(fā)射極和集電極的判別發(fā)射極和集電極的判別l判別發(fā)射極和集電極的依據(jù)是：三極管正判別發(fā)射極和集電極的依據(jù)是：三極管正常運(yùn)用時的常運(yùn)用時的值比倒置運(yùn)用時要大得多。值比倒置運(yùn)用時要大得多。萬萬用表用表ER0測試步驟l如圖如圖3.16(a)3.16(a)所示：所示：l三極管基極集電極間三極管基極集電極間l接接k

7、k電阻。電阻。l與萬用表相連。與萬用表相連。l結(jié)論：結(jié)論：l此時顯示電阻值小，此時顯示電阻值小，l三極管為放大狀態(tài)，三極管為放大狀態(tài)，l黑表筆接的為黑表筆接的為c cl紅表筆接的為紅表筆接的為e e黑黑紅紅(a)判斷c、e的測量接線圖100kl（3）電流放大倍數(shù)的估測）電流放大倍數(shù)的估測l2用數(shù)字萬用表測量三極管用數(shù)字萬用表測量三極管l直接以數(shù)字形式顯示測量值。直接以數(shù)字形式顯示測量值。l3用晶體管特性圖示儀測量三極管用晶體管特性圖示儀測量三極管 3.3 晶體管特性圖示儀的工作原理與應(yīng)用晶體管特性圖示儀的工作原理與應(yīng)用 晶體管特性圖示儀可以直接顯示共發(fā)射極、共基極、共集電極的輸入特性、輸出特性

8、和正向轉(zhuǎn)移特性等。 331 晶體管圖示儀的特點(diǎn)晶體管圖示儀的特點(diǎn) 1 廣泛性廣泛性 2直觀性直觀性 3全面性全面性 4精確性精確性l3 . 3 . 2晶體管圖示儀的工作原理晶體管圖示儀的工作原理l圖示儀的基本組成如圖圖示儀的基本組成如圖3.17所示。所示。l主要由主要由同步脈沖發(fā)生器、基極階梯波發(fā)生同步脈沖發(fā)生器、基極階梯波發(fā)生器、集電極掃描電壓發(fā)生器、測試轉(zhuǎn)換開器、集電極掃描電壓發(fā)生器、測試轉(zhuǎn)換開關(guān)、垂直放大器、水平放大器關(guān)、垂直放大器、水平放大器和和示波管示波管組組成。成。集電極掃描電壓發(fā)生器同步脈沖發(fā)生器基極階梯波發(fā)生器測試轉(zhuǎn)換開關(guān)垂直放大器水平放大器被測管示波管RBIBBCEXYRS階

9、梯波發(fā)生器集電極掃描電壓發(fā)生器UCEUyttTsTBIBUCEUCEIB1IB2IB1IB3IB2IB300IB(a)(b)(c)w熒光屏顯示的曲線的數(shù)目等于熒光屏顯示的曲線的數(shù)目等于w階梯波電流階梯波電流IB的周期的周期TB與掃描與掃描w電壓電壓UCE的周期的周期TS之比之比n。333晶體管圖示儀的測試應(yīng)用晶體管圖示儀的測試應(yīng)用l1.1.測試前注意事項(xiàng)測試前注意事項(xiàng)l（1）要對被測管的主要直流參數(shù)有一個大概的了解和估計(jì)，特別要了解被測管的集電極最大允許耗散功率PCM、最大允許電流ICM和擊穿電壓BUCEO、BUCBO、UEBO。l（2）選擇好掃描和階梯信號的極性，以適應(yīng)不同管型和測試項(xiàng)目的需

10、要。l（3）根據(jù)所測參數(shù)或被測管允許的集電極電壓，選擇合適的掃描電壓范圍和功耗電阻。l（4 4）對被測管進(jìn)行必要的估算，選擇合適）對被測管進(jìn)行必要的估算，選擇合適的階梯電流或階梯電壓。的階梯電流或階梯電壓。l（5 5）在進(jìn)行）在進(jìn)行ICMICM的測試時，一般采用單簇的測試時，一般采用單簇為宜，以免損壞被測管。為宜，以免損壞被測管。 l（6 6）在進(jìn)行）在進(jìn)行ICIC或或ICM ICM 測試時，應(yīng)根據(jù)集電測試時，應(yīng)根據(jù)集電極電壓的實(shí)際情況，不應(yīng)超過儀器規(guī)定的極電壓的實(shí)際情況，不應(yīng)超過儀器規(guī)定的最大電流，如表最大電流，如表3.43.4所示。所示。l(7) (7) 進(jìn)行高壓測試時，應(yīng)特別注意安全，進(jìn)

11、行高壓測試時，應(yīng)特別注意安全，電壓應(yīng)從零逐漸調(diào)節(jié)到需要值，測試完畢電壓應(yīng)從零逐漸調(diào)節(jié)到需要值，測試完畢后，應(yīng)立即將峰值電壓調(diào)到零。后，應(yīng)立即將峰值電壓調(diào)到零。表表3.4 最大電流對照表最大電流對照表電壓范圍0-10V0-50V0-100V0-500V允許最大電流5A1A0.5A0.2Al2.晶體管輸出特性曲線的測量晶體管輸出特性曲線的測量圖3.18 圖示儀測量三極管輸出特性原理框圖Y放大器becRS X放大器tIb基極階梯信號發(fā)生器放大器tVce 集電極掃描 電壓發(fā)生器l例例1：NPN型三極管輸出特性曲線的測試型三極管輸出特性曲線的測試l 測試主要步驟如下：測試主要步驟如下：l（1）判明晶體管管腳（b 、c、e），將測試開關(guān)置于單管測試檔位，將晶體管插入測試臺中管座內(nèi)。l（2）峰值電壓范圍置于010V檔，使掃描電壓在010V之間可調(diào)。l（3）極性設(shè)置為正（+），根據(jù)被測管的管型、組態(tài)、掃描電壓和對地極性選擇。表3.5給出了掃描電壓和階梯波的極性選擇表。管型組態(tài)掃描電