用數(shù)字萬用表測試一個二極管

1、用數(shù)字萬用表測試一個二極管一、實驗目的 (1)學會用萬用表判別半導體二、三極管的管型、極性及好壞。 (2)了解實驗箱和各種實驗設(shè)備的性能及使用方法。二、實驗儀器和設(shè)備 萬用表、二、三極管在本課程中將用到的實驗儀器和設(shè)備直流穩(wěn)壓電源、信號發(fā)生器、頻率計三個儀器是實驗箱附帶的，本課程使用的是天煌的THM-3型模擬實驗箱（如下圖所示）： 交流毫伏表電源電源開關(guān)開關(guān)函數(shù)函數(shù)信號信號發(fā)生發(fā)生器器直直流流穩(wěn)穩(wěn)壓壓電電源源+12v+12v短短路報警路報警頻率計頻率計交流電源交流電源實驗板實驗板毫安表毫安表各種元件插孔各種元件插孔開關(guān)開關(guān)亮度亮度聚焦聚焦光跡旋轉(zhuǎn)：調(diào)節(jié)光跡與水平線平行光跡旋轉(zhuǎn)：調(diào)節(jié)光跡與水平線

2、平行校準信號校準信號耦合方式：耦合方式：AC觀察交觀察交流成分，流成分，DC觀察直流觀察直流成分，成分，GND顯示輸入顯示輸入為為0電位時光跡。電位時光跡。通道入口通道入口通道靈敏度：電壓幅度調(diào)節(jié)通道靈敏度：電壓幅度調(diào)節(jié)微調(diào)：逆時針旋足為校準位置微調(diào)：逆時針旋足為校準位置垂直位移垂直位移垂直方式：選擇垂直系統(tǒng)的工作垂直方式：選擇垂直系統(tǒng)的工作方式方式CH1:只顯示只顯示CH1通道的信號通道的信號. CH2:只顯示只顯示CH2通道的信號通道的信號. 交替交替:用于同時觀察兩路信號用于同時觀察兩路信號, 此時兩路信號交替顯示該方式適此時兩路信號交替顯示該方式適合于在掃描速率較快時使用合于在掃描速率

3、較快時使用. 斷續(xù)斷續(xù):兩路信號斷續(xù)工作兩路信號斷續(xù)工作,適合于在適合于在掃描速率較慢時同時觀察兩路信掃描速率較慢時同時觀察兩路信號號. 25HZ以下以下疊加疊加:用于顯示兩路信號相加的結(jié)用于顯示兩路信號相加的結(jié)果果,當當 CH2極性開關(guān)被按入時極性開關(guān)被按入時,則則兩信號相減兩信號相減. CH2反相反相:此按鍵未按入此按鍵未按入,CH2的的信號為常態(tài)顯示信號為常態(tài)顯示, 按入此鍵按入此鍵時時,CH2的信號被反相的信號被反相. 水平位移水平位移(POSITION) 用以調(diào)節(jié)用以調(diào)節(jié)光跡在水平方向的位置光跡在水平方向的位置. 極性極性(SLOPE) 用以選擇被測信號在用以選擇被測信號在上升沿或下

4、降沿觸發(fā)掃描上升沿或下降沿觸發(fā)掃描. 電平電平(LEVEL) 用以調(diào)節(jié)被測信用以調(diào)節(jié)被測信號在變化至某一電平時觸發(fā)掃描號在變化至某一電平時觸發(fā)掃描. 掃描方式掃描方式(SWEEP MODE) 選擇產(chǎn)選擇產(chǎn)生掃描的方式生掃描的方式. 自動自動(AUTO):當無觸發(fā)信號輸入時當無觸發(fā)信號輸入時,屏幕上顯示掃描光跡屏幕上顯示掃描光跡,一旦有觸發(fā)信一旦有觸發(fā)信號輸入號輸入,電路自動轉(zhuǎn)換為觸發(fā)掃描狀電路自動轉(zhuǎn)換為觸發(fā)掃描狀態(tài)態(tài),調(diào)節(jié)電平可使波形穩(wěn)定的顯示在調(diào)節(jié)電平可使波形穩(wěn)定的顯示在屏幕上屏幕上,此方式適合觀察頻率在此方式適合觀察頻率在50 Hz以上以上的信號的信號. 常態(tài)常態(tài)(NORM):無信號輸入時

5、無信號輸入時,屏幕上屏幕上無光跡顯示無光跡顯示,有信號輸入時有信號輸入時,且觸發(fā)電且觸發(fā)電平旋鈕在合適位置上平旋鈕在合適位置上,電路被觸發(fā)掃電路被觸發(fā)掃描描,當被測信號頻率當被測信號頻率低于低于50Hz時時,必須必須選擇該方式選擇該方式. 鎖定鎖定:儀器工作在鎖定狀態(tài)后儀器工作在鎖定狀態(tài)后,無需調(diào)無需調(diào)節(jié)電平即可使波形穩(wěn)定的顯示在屏幕節(jié)電平即可使波形穩(wěn)定的顯示在屏幕上上. 單次單次:用于產(chǎn)生單次掃描用于產(chǎn)生單次掃描,進入單次狀進入單次狀態(tài)后態(tài)后,按動復位鍵按動復位鍵,電路工作在單次掃電路工作在單次掃描方式描方式,掃描電路處于等待狀態(tài)掃描電路處于等待狀態(tài),當觸當觸發(fā)信號輸入時發(fā)信號輸入時,掃描只

6、產(chǎn)生一次掃描只產(chǎn)生一次, 下次下次掃描需再次按動復位按鍵掃描需再次按動復位按鍵. 掃描速率選擇開關(guān)掃描速率選擇開關(guān) ：調(diào)節(jié)時間參數(shù)調(diào)節(jié)時間參數(shù). 時間微調(diào)：逆時間微調(diào)：逆時針旋足是校時針旋足是校準準第一組觸發(fā)源第一組觸發(fā)源: CH1:在雙蹤顯示時在雙蹤顯示時,觸發(fā)信號來自觸發(fā)信號來自 CHl通道通道,單蹤顯示時單蹤顯示時,觸發(fā)信號則來觸發(fā)信號則來自被顯示的通道自被顯示的通道. CH2:在雙蹤顯示時在雙蹤顯示時,觸發(fā)信號來自觸發(fā)信號來自 CH2通道通道,單蹤顯示時單蹤顯示時,觸發(fā)信號則來觸發(fā)信號則來自被顯示的通道自被顯示的通道. 交替交替:在雙蹤交替顯示時在雙蹤交替顯示時,觸發(fā)信號交觸發(fā)信號交替

7、來自于兩個替來自于兩個Y通道通道,此方式用于同時此方式用于同時觀察兩路不相關(guān)的信號觀察兩路不相關(guān)的信號.外接外接:觸發(fā)信號來自于外接輸入端口觸發(fā)信號來自于外接輸入端口. 第二組觸發(fā)源第二組觸發(fā)源: 常態(tài)常態(tài):用于一般常規(guī)信號的測量用于一般常規(guī)信號的測量. TV-V:用于觀察電視場信號用于觀察電視場信號. TV-H:用于觀察電視行信號用于觀察電視行信號. 電源電源:用于與市電信號同步用于與市電信號同步. 實驗箱中的信號發(fā)生器頻率計三、實驗原理 數(shù)字萬用表的使用已很普及了，但在常見的電工技術(shù)方面的書中，半導體的測量方法多是使用指針萬用表，很少介紹使用數(shù)字萬用表的。數(shù)字萬用表和指針萬用表測量半導體的

8、方法是不同的。 二極管的測試 數(shù)字萬用表二極管檔開路電壓約為2.8V，紅表筆接正，黑表筆接負，測量時提供電流約為1mA，顯示值為二極管正向壓降近似值，單位是mV或V。硅二極管正向?qū)▔航导s為0.30.8V。鍺二極管鍺正向?qū)▔航导s為0.10.3V。并且功率大一些的二極管正向壓降要小一些。如果測量值小于0.1V，說明二極管擊穿，此時正反向都導通。如果正反向均開路說明二極管PN節(jié)開路。對于發(fā)光二極管，正向測量時二極管發(fā)光，管壓降約1.7V左右。 三極管的測試圖圖1三極管三極管 我們知道三極管的內(nèi)部就像二個二極管組合而成的。其形式就像下圖。中間的是基極（B極）。圖圖2三極管的內(nèi)部形式三極管的內(nèi)部形式

9、 首先我們要先找到基極并判斷是PNP還是NPN管?？瓷蠄D可知，對于PNP管的基極是二個負極的共同點，NPN管的基極是二個正極的共同點。這時我們可以用數(shù)字萬用表的二極管檔去測基極，看圖3。對于PNP管，當黑表筆（連表內(nèi)電池負極）在基極上，紅表筆去測另兩個極時一般為相差不大的較小讀數(shù)（一般0.5-0.8），如表筆反過來接則為一個較大的讀數(shù)（一般為1）。對于NPN管來說則是紅表筆（連表內(nèi)電池正極）連在基極上。從圖4可知，手頭上的三極管是PNP還是NPN的。 圖3萬用表的二極管測量檔 圖4判斷三極管的B極和管型 找到基極和知道是什么類型的管子后，就可以來判斷發(fā)射極和集電極了-利用數(shù)字表的三極管hFE檔

10、（hFE 測量三極管直流放大倍數(shù)）去測。當然你也可以省去上面的步驟直接用hFE去測出三極管的管腳極性。 把萬用表打到hFE檔上，三極管掰下到NPN的小孔上，B極對上面的B字母。讀數(shù)，再把它的另二腳反轉(zhuǎn)，再讀數(shù)。讀數(shù)較大的那次極性就對應表上所標的字母，這時就對著字母去認三極管的C，E極。圖5萬用表上的hFE檔 圖6判斷C，E極 圖7判斷C，E極 色環(huán)電阻的識別方法 黑0 棕1 紅2 橙3 黃4 綠5 藍6 紫7 灰8 白9 各色環(huán)表示意義如下：第一條色環(huán)：阻值的第一位數(shù)字；第二條色環(huán)：阻值的第二位數(shù)字；第三條色環(huán)：金色：幾點幾 ，黑色：幾十幾 ，棕色：幾百幾 ，紅色：幾點幾 k，橙色：幾十幾 k，黃色：幾百幾 k，綠色：幾點幾 M，藍色：幾十幾 M第四條色環(huán)：誤差表示。金正負5%，銀正負10% 精確度更高的“五色環(huán)”電阻，用五條色環(huán)表示電阻的阻值大小，具體如下：第一條色環(huán)：阻值的第一位數(shù)字；第二條色環(huán)：阻值的第二位數(shù)字；第三條色環(huán)：阻值的第三位數(shù)字；第四條色環(huán)：阻值乘以數(shù)10的冪數(shù)；第五條色環(huán)：誤差（常見是棕色，誤差為1%）四色環(huán)電阻誤差為5-10%，五色環(huán)常為1%，精度提高了。 例如：有電阻：黃紫紅橙棕前三位數(shù)字是：472第四位表示10的3次方，即1000阻值為：472X1000歐=472千歐（即472K） 阻值是：22 而絕不