DW4822A晶體管特性圖示儀說明書

1、DW4822A型晶體管特性圖示儀使用說明書湖南邵陽無線電儀器廠廠址：湖南省邵陽市南砂子坡文明路28號 郵政編碼：422000電話：（0739）5402325 5403650 傳 真：（0739）5402325目錄一、 主要技術(shù)指標(biāo)3二、 電路原理簡述4三、 使用說明7四、 圖示儀的校準(zhǔn)11五、 圖示儀的計量14六、 圖示儀的維修19七、 使用范例21前 言DW4822A型晶體管圖示儀用于測繪各種半導(dǎo)體器件的靜特性曲線，由內(nèi)刻度示波管顯示，并有以下特點：1 采用內(nèi)刻度示波管顯示，觀測被測管曲線更方便、直接；2 有雙蹤測試功能，用于比較兩只三極管輸出特性的一致性，此時適用的最大不失真基極電流為10

2、mA（1mA/級）；3 采用消隱技術(shù)，使特性曲線更逼真、更清晰；4 設(shè)有單簇測試功能，保護(hù)被測器件主要是大功率管不至過熱損壞；5 特性曲線穩(wěn)定，晃動感小。一、 主要技術(shù)指標(biāo)11 Y軸偏轉(zhuǎn)系數(shù)：集電極電流范圍（IC） 1AA/度 分18檔 誤差±3%基極電流或基極源電壓 0.1V/度 誤差±3%12 X軸偏轉(zhuǎn)系數(shù)集電極電壓范圍 0.05V10V/度 分11檔 誤差±3%基極電壓范圍 0.05V1V/度 分5檔 誤差±3%基極電流或基極源電壓 度 誤差±3%13 階梯信號階梯電流范圍 1A50mA/級 分15檔0.1mA50mA/級 誤差±

3、;5%1A50A/級 誤差±7%階梯電壓范圍 0.05V1V/級 分5檔 誤差±5%每簇級數(shù) 010連續(xù)可調(diào)每秒級數(shù) 200極性 正、負(fù)1 4 集電極掃描信號峰值電壓與峰值電流容量，各檔電壓連續(xù)可調(diào)，其最大輸出不低于下表要求：電源電壓198V220V242V檔級010V檔09V 5A010V 5A011V 5A050V檔045V 1A050V 1A055V 1A0200V檔0180202201000V檔09000V 50mA01000V 50mA01100V 50mA功耗限制電阻：0500K 分11檔 誤差±10%極性： 正、負(fù)15 結(jié)構(gòu)型式和尺寸型 式：立式外形

4、尺寸：410mm×240mm×330mm重 量：13公斤電源電壓：220V±10%頻 率：50HZ±5%視在功率：非測試狀態(tài)時約50VA 最大功率約80VA環(huán)境組別：屬GB6587.1-86電子測量儀器環(huán)境試驗總綱表組儀器安全組別：屬GB4793-84電子測量儀器基本完全要求中類完全儀器二、 電路原理簡述DW4822A型晶體管特性圖示儀電原理圖分以下組成部分：1.階梯信號發(fā)生器。2.X軸、Y軸放大器。3.集電極電源。4.低電壓電源。5.高頻高壓電源及示波管控制電路。6.雙蹤測試控制電路。21 階梯信號發(fā)生器階梯發(fā)生器由階梯脈沖形成電路、階梯形成電路、階梯

5、調(diào)零和幅度校準(zhǔn)電路、階梯極性轉(zhuǎn)換電路、階梯放大電路和階梯控制電路組成。階梯脈沖形成電路分0°脈沖形成電路，90°脈沖形成電路和脈沖合成電路。0°脈沖形成電路由2V92V12組成，電位器2R2用來調(diào)整脈沖相位，使之與集電極掃描信號同相。90°脈沖形成電路由2V12V4組成，2R1用來調(diào)整脈沖相位，使之與集電極掃描信號相位相差90°。脈沖合成電路由2V7等組成，將0°階梯形成脈沖和90°階梯形成脈沖組合起來，以形成相位差為90°的階梯脈沖系列。階梯形成功能由DA轉(zhuǎn)換器完成，后者由計數(shù)器2D1與電阻器2R262R33組成

6、。階梯調(diào)零與幅度校準(zhǔn)電路由2N2與2R36組成，2R34調(diào)整階梯零位。階梯極性轉(zhuǎn)換電路由2N3和2R42、2R43等組成，當(dāng)階梯極性開關(guān)3S2b將2R43接地時，2N3電路的傳遞系數(shù)為-1，當(dāng)3S2b將2R43和2R42短連時，2N3電路的傳遞系數(shù)為+1。階梯放大電路將階梯信號進(jìn)行功率放放大，以便能輸出足夠大的階梯電流。階梯放大電路由級/簇開關(guān)3S10和記數(shù)譯碼電路組成，從而實現(xiàn)級/簇功能。2 2 X軸、Y軸放大器X軸、Y軸放大器的電路結(jié)構(gòu)基本相同，都是具有兩組分差輸入和一組分差輸入的負(fù)反饋放大器。第一組分差輸入為高阻抗，被測信號分別通過X軸選擇開關(guān)和Y軸選擇開關(guān)轉(zhuǎn)換成所需的輸入信號。二放大器

7、均附有“放大器校正”信號，提供對放大器靈敏度的隨時校正。X軸放大器的增益校正是通過改變5R26來控制的。Y軸放大器的增益校正通過改變6R33來控制。X軸、Y軸放大器中的移位電位器5R9、6R14是分別改變5V8與5V9、6V6、6V7的發(fā)射極與-100V之間的電阻來改變移位電壓而實現(xiàn)光點移位的。直流平衡電位器6R25、5R20為平衡分差管兩邊的電流。2 3 集電極電源集電極電源系直接采用50HZ市電，經(jīng)全波整流后成為100HZ的脈動波。50HZ市電由調(diào)壓器1T1輸入到集電極電源變壓器1T2初級繞組。使輸入電壓在060V范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證次級繞組上兩組硅二極管全波整流器所輸出的100HZ脈動波

8、峰值電壓在010V、050V、0200V、01000V范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，集電極電源的輸出極性由極性開關(guān)1S2a轉(zhuǎn)換。功耗電阻1R1是用來限制被測晶體管的最大輸出電流，并由功耗電阻開關(guān)1S3調(diào)節(jié)變換。在集電極電路與接地端間跨接集電極電流取樣電阻6R346R48，將被測管的集電極電流轉(zhuǎn)換成電壓送入Y軸放大器，進(jìn)行放大顯示。1V9、1V10組成復(fù)合聯(lián)接的射極跟隨器，用以平衡集電極電路的電容性電流，1R18、1R19、1R14組成分壓電路。1R14另一端接至集電極電源變壓器中心抽頭，使通過分壓器的脈動電流不經(jīng)過電流取樣電阻。1R19為電容平衡位器，使來自集電極的脈動電壓接至1V10基極。由三極管跟隨后經(jīng)

9、1C4接至集電極電源變壓器中心抽頭，以平衡電容性電流。1R12輔助電容平衡電位器則為50HZ平衡電位器。24 低壓穩(wěn)壓電源本儀器共有七組低壓穩(wěn)壓電源，其中±5V、±15V四組電源電路結(jié)構(gòu)原理相同，整流濾波后通過三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓輸出。+200V電源采用簡單穩(wěn)壓器，其放大調(diào)整管是7V5、7V6。該組電壓不可調(diào)，一般為200V210V均可。+100V電源是經(jīng)+200V降壓后輸出。-100電源是典型的串聯(lián)調(diào)整穩(wěn)壓電源，其中7V13是輸出保護(hù)管。25 高頻高壓電源與示波管控制電路±1400V高壓電路由直流變換器和負(fù)反饋控制穩(wěn)壓電路二部分組成。8V7、8V8、8T1、8L3、8

10、C6組成推挽式直流變換器，8R8提供直流偏置，變壓器8T1次級繞組將電平升高后，分別經(jīng)8V9、8V10半波整流，對示波管電路提供±1400V二檔高壓。從-1400V分壓8R58R7、8R98R11中分得一取樣電壓，接到運放8N1的2腳、8N1的3腳則由標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)壓管提供比較電壓，無論輸出變化或+24V輸入電壓變化，經(jīng)8N1、8V2放大并驅(qū)動調(diào)整管8V1，都能使輸出高壓穩(wěn)定。26 雙蹤測試控制電路在簇脈沖控制下，階梯信號通過電子開關(guān)交替接通被測管的基極，從而能同時顯示兩被測管的特性曲線。三、 使 用 說 明為了便于用戶了解整機各部分的操作、校正與各接插件的作用，在此著重說明應(yīng)用范圍、注意事

11、項以及簡易的修理等。31 總體結(jié)構(gòu)3 2 示波管及其控制電路3 3 X軸作用電壓/度開關(guān)：根據(jù)測試要求選擇合適的電壓/度檔位；X軸移位電位器：調(diào)節(jié)被測曲線水平位置；雙蹤移位電位器：雙蹤測試時，調(diào)節(jié)左、右被測管特性曲線的相對位置。34 Y軸作用電流/度開關(guān)：根據(jù)測試要求，選擇合適的電流/度檔位。Y軸移位電位器：調(diào)節(jié)測試曲線在垂直方向的位置。35 校正開關(guān)開關(guān)：按下開關(guān)，X、Y兩放大器輸入端同時接地。10度開關(guān)：按下開關(guān)，X、Y軸放大器入端分別加入標(biāo)準(zhǔn)電壓，且光點沿X、Y軸同時偏轉(zhuǎn)10度。3 6 集電極電源峰值電壓范圍開關(guān)：選擇集電極掃描峰值電壓的范圍，共分四檔010V、050V、0200V、01

12、000V，當(dāng)由低檔改換高檔，須先將掃描電壓調(diào)節(jié)至0值，換檔后再按需要的電壓逐漸增加，否則易擊穿被測晶體管。掃描電壓調(diào)節(jié)（調(diào)壓器）：可連續(xù)改變掃描峰值電壓，面板上的標(biāo)稱值作近似值用，精確讀數(shù)應(yīng)由X軸偏轉(zhuǎn)靈敏度開關(guān)讀測。功耗電阻開關(guān)：用以限制被測管的集電極電流，亦可作被測管的集電極負(fù)載電阻。電容平衡：調(diào)節(jié)容性電流平衡。輔助電容平衡：使用時與電容平衡配合調(diào)節(jié)，使容性電流最小。37 階梯信號階梯選擇開關(guān)：根據(jù)測試需要選擇不同幅度的階梯電流或階梯電壓。極性開關(guān)：選擇階梯信號的極性。重復(fù)/關(guān)開關(guān)：重復(fù)：階梯信號發(fā)生器連續(xù)輸出階梯信號。關(guān)：停止輸出階梯信號。單簇開關(guān)：重復(fù)/關(guān)開關(guān)置“關(guān)”時，每按一次單簇開關(guān)

13、即輸出一簇階梯信號。級/簇開關(guān)：調(diào)節(jié)階梯信號的級數(shù)在010范圍內(nèi)連續(xù)變化。階梯調(diào)零電位器：測試前，應(yīng)先調(diào)整階梯零電平。階梯開關(guān)置“關(guān)”，階梯極性置“+”，Y軸選擇開關(guān)置階梯源，按下6S2“”鍵，調(diào)節(jié)Y軸位移電位器使光點對準(zhǔn)示波管下端刻度線，6S2復(fù)位后調(diào)階梯“調(diào)零”電位器使掃描線與下端刻度線重合即可。38 測試臺測試選擇開關(guān)：分“左”、“雙蹤”、“右”、“B”、“B斷開”五檔。左：測試左邊被測器件。右：測試右邊被測器件。雙蹤：同時測試左右邊被測器件。左管的特性曲線顯示在示波管的左側(cè)，右管的特性曲線顯示右側(cè)，雙蹤移位電位器4R21用來移動左、右二簇特性曲線的相對位置。B：B極與階梯信號斷開并接地

14、。B斷開：被測器件B極處于開路狀態(tài)。四、 圖示儀的校準(zhǔn)儀器經(jīng)過一定時期的使用或經(jīng)過維修后，均須進(jìn)行校準(zhǔn)，使符合技術(shù)指標(biāo)的要求。校準(zhǔn)步驟如下：+100V電源檢測±5V、±15V電壓檢測-100V電源校準(zhǔn)高壓校準(zhǔn)X、Y放大器校準(zhǔn)1V、0.5V標(biāo)準(zhǔn)電壓校準(zhǔn)確性階梯校準(zhǔn)圖8 校準(zhǔn)順序方框圖在校準(zhǔn)過程中如發(fā)現(xiàn)某一部分校準(zhǔn)失?；蜻_(dá)不到預(yù)定的指標(biāo)，應(yīng)排除故障后再進(jìn)行下一項的校準(zhǔn)。校準(zhǔn)方法：1±5V、±15V電源檢測，用精度高于或等于1%的電壓表分別接于各電壓的測試點，另一端接地，（+5V、-5V、+15V、-15V分別在電源印制板10腳、13腳、20腳、1腳輸出），檢

15、測各電壓，由于是三端集成穩(wěn)壓輸出，±5V電壓在4，±15V電壓在14，均可認(rèn)為正常。+5V：電源印制板10腳輸出；+15V：電源印制板20腳輸出；-5V：電源印制板13腳輸出；-15V：電源印制板1腳輸出；+200V：電源印制板5腳輸出；-100V：電源印制板8腳輸出；+100V：電源印制板2腳輸出；：電源印制板9腳接地。2+200V、+100V電源檢測：用精度高于或等于1%的電壓表分別接電源印制板插座5、2腳，另一端接地，檢測+200V、+100V電壓輸出，+200V電壓在190210V，+100V電壓在95V105V為正常。3-100電源校準(zhǔn)：用精度高于或等于1%的電壓

16、表接電源印制板插座8腳，另一端接地，調(diào)-100V校準(zhǔn)電位器7R13，使電壓達(dá)到-100V。4高壓校準(zhǔn)：用量程為KV的電壓表接高壓印制板插座7腳，另一端接地，調(diào)電位器，使電壓為-1400V。然后測量+1400V，+1400V是大約數(shù)，在+1300V1500V范圍內(nèi)均可。4 +1V、+0.5V標(biāo)準(zhǔn)電壓校準(zhǔn)：用精度高于或等于0.2%的數(shù)字電壓表接X、Y放大器印制板插頭15、16腳，另一端接地，調(diào)節(jié)6R4，使標(biāo)準(zhǔn)電壓誤差小于1%。5 X、Y放大器直流平衡校正：按校正“”鍵，X軸移位電位器5R9，Y軸移位電位器6R14均置于中間位置，調(diào)5R20、6R25使光點位于示波管中心位置。+1V標(biāo)準(zhǔn)電壓由印制板1

17、5腳輸出；+標(biāo)準(zhǔn)電壓由印制板16腳輸出。6 X、Y偏轉(zhuǎn)10度校準(zhǔn)（即X、Y放大器靈敏度校準(zhǔn)）：按校正“”鍵，將光點移至示波管刻度線的左下角，按校正“10度”鍵，調(diào)節(jié)X軸增益5R26與Y軸增益6R33，使光點對準(zhǔn)示波管刻度線的右上角。7 階梯校準(zhǔn)：置 Y軸選擇開關(guān) 階梯源X軸選擇開關(guān) VC 1V/度掃描峰值電壓范圍 10V掃描極性能 +階梯作用 重復(fù)調(diào)整 階梯相位校正 調(diào)2R2使圖12左邊的轉(zhuǎn)角線垂直。調(diào)2R1使圖12右邊的轉(zhuǎn)角線垂直。階梯幅度校正 調(diào)2R36，使10線掃描線與刻度線重合。反饋放大器調(diào)零 先將面板“調(diào)零”調(diào)好，當(dāng)X軸選擇開關(guān)VBE與階梯選擇開關(guān)同時置于、1V時，光點應(yīng)與坐標(biāo)刻度一

18、一對應(yīng)，調(diào)節(jié)2R57使光點起始位置基本不變。五、 圖示儀的計量1 計量設(shè)備：數(shù)字多用表 精度優(yōu)于0.2%.標(biāo)準(zhǔn)直流電流源 10A5A 誤差±0.5%校準(zhǔn)直流電壓源 0.5V1000V 誤差±0.5%標(biāo)準(zhǔn)電表箱 10、100、1K、10K、105K共5檔，各檔誤差±0.5%2 計量方法與步驟：1） 標(biāo)準(zhǔn)電壓的計量用數(shù)字多用表分別測試X、Y軸放大器印制板15、16腳對地直流電壓，此時標(biāo)準(zhǔn)電壓誤差為：d=V-V0×100%(1)V0式中 V0標(biāo)準(zhǔn)電壓標(biāo)稱值。V標(biāo)準(zhǔn)電壓實測值。2）X、Y放大器靈敏度校準(zhǔn)（方法見儀器的校準(zhǔn)）3）Y軸選擇開關(guān)的計量置： X軸選擇開關(guān)

19、VCE 50V/度 峰值電壓范圍開關(guān) 10V掃描電壓調(diào)節(jié) 0連接如圖14。將圖示儀Y軸選擇開關(guān)置IC被測檔級，按校正“”鍵。將光點移至坐標(biāo)上端水平中心位置。調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)直流電流源，使其輸出為被測集電極電流量程檔級的10倍，光點即向下偏轉(zhuǎn)n度，此時誤差按下式計算，其誤差應(yīng)符合技術(shù)指標(biāo)。=n-10×100%(2)10集電極電流檔級與標(biāo)準(zhǔn)直流電流源輸出一覽表Y軸開關(guān)電流/度AmAA125102050.1.2.5125102050.1.2.5標(biāo)準(zhǔn)直流電流源輸出102050100200500125102050100200500125注：在校準(zhǔn)1A/度時，應(yīng)調(diào)整容性電流直流平衡電位器，以滿足1A/度

20、檔精度要求。4）X軸偏轉(zhuǎn)系數(shù)計量。（一）X軸集電極電壓偏轉(zhuǎn)系數(shù)計量：各控制開關(guān)檔位：Y軸選擇開關(guān) A/度峰值電壓范圍 10V掃描電壓調(diào)節(jié) 0功耗電阻 500KX軸選擇開關(guān) VCE被測檔級連接電路如圖16，將X軸選擇開關(guān)置于集電極電壓“度”，顯示選擇開關(guān)“”，將光點移至坐標(biāo)左端垂直刻度線中心位置。調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)直流電壓源，使其輸出值為被測集電極電壓檔級的10倍，然后將顯示選擇開關(guān)“”鍵復(fù)位，光點即向右偏移n度。按上述方法，對X軸集電極電壓各檔進(jìn)行校準(zhǔn)，并按式（2）計算減差，其誤差應(yīng)符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。集電極電壓檔與標(biāo)準(zhǔn)直流電壓源輸出電壓值一覽表X軸選擇開關(guān)VCE：V/度.1.2.5125102050100標(biāo)

21、準(zhǔn)直流電壓源電壓輸出.5V1V2V5V10V20V50V100V200V500V1000V(二) X軸基極電壓偏轉(zhuǎn)系數(shù)計量各控制開關(guān)檔位：階梯作用 關(guān)階梯選擇開關(guān) 電流/度連接電路如圖17，將X軸選擇開關(guān)置“VBE，V/度”檔，顯示選擇開關(guān)置“”，將光點移至坐標(biāo)左端垂直刻度線的中心位置。調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)直流電壓源，使其輸出為被測基極電壓檔級的10倍，然后將顯示選擇開關(guān)“”鍵復(fù)位，光點即向右偏移n度。按上述方法，對X軸基極電壓各檔進(jìn)行計量，并按式（2）誤差，其誤差應(yīng)符合技術(shù)指標(biāo)。X軸基極電壓檔級與標(biāo)準(zhǔn)直流電壓源電壓輸出一覽表X軸選擇開關(guān)VBE：V/度1標(biāo)準(zhǔn)直流電壓源輸出1V2V5V10V8 階梯信號計量

22、（一）階梯電壓計量。將圖示儀階梯選擇開關(guān)置“階梯電壓”檔，階梯作用開關(guān)置“重復(fù)”級/簇開關(guān)置“10”，X軸選擇開關(guān)置VBE相應(yīng)檔級，Y軸選擇開關(guān)置IC任意檔，集電極電源調(diào)零，此時應(yīng)獲得圖18示基本圖形。逐檔改變圖示儀階梯選擇開關(guān)“階梯電壓”與X軸選擇開關(guān)“基極電壓”相應(yīng)檔級，在水平方向測得各檔10級階梯電壓偏轉(zhuǎn)量n度，并按式（2）計算各檔誤差。改變階梯電壓極性，按同樣方法，測得各檔10級階梯電壓偏轉(zhuǎn)量，并按式（2）計算誤差。誤差應(yīng)符合技術(shù)指標(biāo)。階梯選擇開關(guān)檔位與X軸選擇開關(guān)一覽表階梯選擇開關(guān)V/級1X軸選擇開關(guān)VBE：V/度1(二) 階梯電流計量：連接如圖19，各開關(guān)位置如階梯電壓計量，將階梯

23、選擇開關(guān)置“電流/級”檔，精密電阻箱及X軸開關(guān)置相應(yīng)檔級，在示波管上將顯示階梯信號如圖18所示，在水平方向測得各檔10級階梯的偏轉(zhuǎn)量n度，并按式（2）計算誤差，其誤差應(yīng)符合技術(shù)指標(biāo)。階梯選擇開關(guān)檔位、精密電阻箱電阻、X軸選擇開關(guān)檔位對應(yīng)表：階梯選擇開關(guān)電流/級A/級mA/級125102050.1.2.5125102050X軸選擇開關(guān)VBE：V/度.1.2.5.1.2.5.1.2.5.1.2.5.1.2.5電阻箱電阻105K10 K1 K100 10 六、圖示儀的維修1 階梯信號發(fā)生器。階梯信號發(fā)生器分階梯形成，階梯放大，階梯控制三大部分。故障現(xiàn)象有：無階梯輸出，階梯波不正常，階梯失控。將X軸選

24、擇開關(guān)或Y軸選擇開關(guān)置“ ”，如無階梯波輸出，則先檢查階梯形成電路，如階梯形成電路正常，再檢查階梯控制電路。將X軸選擇開關(guān)置“VBE：V/度”，階梯選擇開關(guān)置“電壓/度”相應(yīng)檔級如無階梯波輸出或階梯波不正常，則應(yīng)檢查階梯放大電路。如階梯失控，則應(yīng)檢查階梯控制電路。2 X軸、Y軸放大器。故障現(xiàn)象有：直流放大器平衡失調(diào)引起光點嚴(yán)重偏移或曲線不能移入屏幕，放大器元件損壞或變值引起靈敏度10度校正的偏差。按原理圖對放大器逐級檢查，排除故障。3 集電極電源：故障現(xiàn)象有：無集電極掃描，容性電流大。a) 無集電極掃描，大致是變壓器或整流管損壞所致，常見故障有保險絲1F1熔斷，或整流二極管擊穿等。保險絲熔斷，

25、造成各檔峰值電壓均無輸出。整流管擊穿，雙管擊穿沒有掃描電壓，掃描線聚成一點，單管擊穿掃描線起始有一段較亮。b) 容性電流大。通過面板上電容平衡和輔助電容平衡調(diào)節(jié)，也不能達(dá)到技術(shù)指標(biāo)，可檢查1V9、1V10及其他元件是否損壞，集電極電源變壓器1T2是否受潮。4 低壓電源各組低壓電源工作不正常，對各組低壓電源進(jìn)線交流電壓和整流輸出電壓逐一進(jìn)行檢查，再對穩(wěn)壓部分電路進(jìn)行檢查。應(yīng)先檢查±5V，再檢查±15V，然后檢查+200V，+100V，最后檢查-100V，因為-15V是+200V的標(biāo)準(zhǔn)電壓，+200V為-100V提供參考電壓。5 高頻高壓電源及示波管控制電路。故障現(xiàn)象：沒有高壓輸出或示波管不亮，聚焦或輔助聚焦嚴(yán)重失效，改變輝度時靈敏度變化，工作狀態(tài)不佳或掃描基線有嚴(yán)重彎曲現(xiàn)象。a) 沒有高壓輸出時，首先檢查高頻變壓器8T1是否擊穿，受潮或整流二極管等其他元器件是否失效。b) 改變輝度時靈敏度變化：先檢查穩(wěn)壓管是否失效。若穩(wěn)壓管正常，則可能因示波