晶体管特性图示仪使用方法简介精品PPT课件
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晶体管特性图示仪使用方法
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。
用图示仪测量晶体二极管PPT课件
实验2 二极管、三极管的测试
一、实验目的
1. 学会用万用表判别二极管、三极管。 2. 学会用晶体管特性图示仪测试二极管、三极管的特性及有 关参数。
二、实验原理
--
1
1. 万用表的等效电路
用指针式万用表测试二极管和三极管时，都是使用万用 表的电阻档。 万用表电阻档的等效电路如图 1.2.1 所示。其中，Ｅ0 为表内电源电动 势。当万用表置于 R×1、R×100 、 R×1 K 各档时，Ｅ0 = 1.5 V ；置于 R×10 K 档时，Ｅ0 = 9 V。Ｒ0 为 等效电阻，其值随着所选档位的不同而不同，档位越高，等效电阻值
--
4
3. 用万用表判别三极管
(1) 管型和基极的判别
根据三极管的结构，可将它看作两个背向联结的二极管。如图 1.2.2 ( a ) 、 ( b ) 所示。
(2) 判别性能
用第(1) 步的方法对二极管的正、反向电阻分别进行测量。根据测量的正、 反向电阻值，即可大概判断出该二极管性能的优劣。对于正常的二极管， 其正向电阻约为几千欧，反向电阻为几百千欧 (一般应大于 200 千欧)。在 测试中，若发现反向电阻太小，则说明该二极管的反向漏电流大，二极 管会失去单向导电作用。若正、反向电阻均为零，说明该二极管内部短 路。若正、反向电阻均为无穷大，说明该二极管已经断路，一般二极管 的损坏多数属于这种情况。
--
7
对 PNP 型管子，采用上述方法测试时，应用手捏住基极和万用 表的红表笔，同时观察万用表指针的偏转情况。对应于指针偏 转较大的一次，红表笔接的是集电极 c ，黑表笔接的是发射极 e。 在上述测量过程中，用手捏住基极和某个表笔，实际上是在该 表笔与管子的基极 b 之间接入了人体电阻，从而给管子的三个 电极之间加上了一定的电压，使两个结处于一定的偏置状态。
一、实验目的
1. 学会用万用表判别二极管、三极管。 2. 学会用晶体管特性图示仪测试二极管、三极管的特性及有 关参数。
二、实验原理
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1
1. 万用表的等效电路
用指针式万用表测试二极管和三极管时，都是使用万用 表的电阻档。 万用表电阻档的等效电路如图 1.2.1 所示。其中，Ｅ0 为表内电源电动 势。当万用表置于 R×1、R×100 、 R×1 K 各档时，Ｅ0 = 1.5 V ；置于 R×10 K 档时，Ｅ0 = 9 V。Ｒ0 为 等效电阻，其值随着所选档位的不同而不同，档位越高，等效电阻值
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3. 用万用表判别三极管
(1) 管型和基极的判别
根据三极管的结构，可将它看作两个背向联结的二极管。如图 1.2.2 ( a ) 、 ( b ) 所示。
(2) 判别性能
用第(1) 步的方法对二极管的正、反向电阻分别进行测量。根据测量的正、 反向电阻值，即可大概判断出该二极管性能的优劣。对于正常的二极管， 其正向电阻约为几千欧，反向电阻为几百千欧 (一般应大于 200 千欧)。在 测试中，若发现反向电阻太小，则说明该二极管的反向漏电流大，二极 管会失去单向导电作用。若正、反向电阻均为零，说明该二极管内部短 路。若正、反向电阻均为无穷大，说明该二极管已经断路，一般二极管 的损坏多数属于这种情况。
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7
对 PNP 型管子，采用上述方法测试时，应用手捏住基极和万用 表的红表笔，同时观察万用表指针的偏转情况。对应于指针偏 转较大的一次，红表笔接的是集电极 c ，黑表笔接的是发射极 e。 在上述测量过程中，用手捏住基极和某个表笔，实际上是在该 表笔与管子的基极 b 之间接入了人体电阻，从而给管子的三个 电极之间加上了一定的电压，使两个结处于一定的偏置状态。
晶体管特性图示仪教程详解
检查放大器增益 检查阶梯信号
阶梯信号
9.3.4 测试特性前各开关、旋钮 位置选取
由管型确定的旋钮位置 1 集电极扫描信号。“极性”开关：用来改变
扫描电源对地的极性。 2 基极阶梯信号。“极性”开关：根据被测 管的
不同类型，可以改变阶梯信号的正负极性。
与管型无关的扳键、旋钮 阶梯作用，置于重复位置；级/秒为200级/s；级/族 为
测试台 将测试选择位于中间位置，接地开关置于需要的位
9.3.5 测试前注意事项
要对被测管的主要直流参数有一个大概的了解 和估计，特别要了解被测管的集电极最大允许 耗散功率PCM、最大允许电流ICM和击穿电压 BUCEO、BUCBO、ＢUEBO。 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。 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。 对被测管进行必要的估算。 在进行ICM的测试时，一般采用单簇为宜，以 免损坏被测管。
置“簇”时，通过电子开关自动地交替显示左右二簇特性曲线。 使
用时“级∕簇”应置于适当位置，以利于观察。二簇特性曲线比 较
时，请勿误用单簇按键。 零电压、零电流。被测管未测之前，应先调整阶梯信号
的起始级在零电平的位置。
按下“零电流”键时，被测半导体管的基极处于开路状态， 就能 测量ICEO特性。
(2)左右测试插座插孔：插上专用插座，可测试F1、F2型管座 的功率晶体管。
(2) Y轴增益。校正Y轴增益用。
(3)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。
(4)电流∕度×0.1倍率指示灯。灯亮仪器表示进 入电流∕度×0.1倍工作状态。
X轴部分
晶体管特性图示仪共73页文档
（2）集电极扫描电压发生器
作用是供给测试电路所需的集电极扫描电压。
由电源变压器、全波整流电路和极性转换开关所组成 的。
市电交流220V电压经电源变压器降压后全波整流而得 到的100Hz单向脉动电压。
它与基极阶梯信号同时由50Hz电源而得到，能够保证 两者之间同步工作。
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；
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阶梯波产生电路
15.11.2019
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)，
15.11.2019
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• 7.5.1 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；
阶梯波基极电流与集电极扫描电压都是由50Hz 交流电得来的，可以实现集电极扫描电压与阶梯
波基极电流保持同步，即TB＝nTc(n为正整数)，
如图7-8所示，阶梯波电压每一级的时间正与集 电极扫描电压变化一次相同，测绘输出特性所需
的uCE和iB就能同步地自动变化。
晶体管特性图示仪简介与应用
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。
晶体管特性图示仪
27
简介和应用
➢接U如BE图，7S-14接将ISB1，接S“5+接”（“+N” P（N型NP管N）型，管S）2接，中S6间接位测置量，，SS37 接时，测一量般，只取显Uce示为曲扫线描即电可压。，uBE用作阶梯波电压，测试
➢ 由电源变压器、全波整流电路和极性转换开关所组成 的。
➢ 市电交流220V电压经电源变压器降压后全波整流而得 到的100Hz单向脉动电压。
➢ 它与基极阶梯信号同时由50Hz电源而得到，能够保证 两者之间同步工作。
➢ 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；
晶体管特性图示仪
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简介和应用
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。
晶体管特性图示仪
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简介和应用
（2）集电极扫描电压发生器
➢作用是供给测试电路所需的集电极扫描电压。
晶体管特性图示仪
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简介和应用
（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
➢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。
晶体管特性图示仪
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简介和应用
➢接U如BE图，7S-14接将ISB1，接S“5+接”（“+N” P（N型NP管N）型，管S）2接，中S6间接位测置量，，SS37 接时，测一量般，只取显Uce示为曲扫线描即电可压。，uBE用作阶梯波电压，测试
➢ 由电源变压器、全波整流电路和极性转换开关所组成 的。
➢ 市电交流220V电压经电源变压器降压后全波整流而得 到的100Hz单向脉动电压。
➢ 它与基极阶梯信号同时由50Hz电源而得到，能够保证 两者之间同步工作。
➢ 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；
晶体管特性图示仪
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简介和应用
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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简介和应用
（2）集电极扫描电压发生器
➢作用是供给测试电路所需的集电极扫描电压。
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简介和应用
（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
第7章 晶体管特性图示仪
位置，S7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。
2019/10/25
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图7-7晶体管图示仪的等效电路
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阶梯阶电梯流波I电B。压加入到基极回路，通过RB形成基极 最集大电值极，扫然描后电又压降的至零变；化使uCE可以自动从零增至
章节目录
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 7.3实训
2019/10/25
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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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图7-1 晶体管特性图示仪结构框图
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5
退 出5
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
梯波如电图压7-U21a；负脉冲出现时开关管VT1截止，VT1输出阶 以当形负成脉脉冲冲过阶去梯，波V电T1压导U通0，，如输图出7电-2压b所U0示=。0，结果就可 等于UT一1是级形阶成梯阶的梯持波续时电间压τ的。同步信号，Up的重复周期 用利占用空V比T来1的定开量关脉作冲用的，宽使度U：P脉冲的宽度tD可调。通常
U0R R1 2Ui (1R R1 2)(R R1 1 ''R LR I0 2 ' )
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图7-7晶体管图示仪的等效电路
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阶梯阶电梯流波I电B。压加入到基极回路，通过RB形成基极 最集大电值极，扫然描后电又压降的至零变；化使uCE可以自动从零增至
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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 7.3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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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
梯波如电图压7-U21a；负脉冲出现时开关管VT1截止，VT1输出阶 以当形负成脉脉冲冲过阶去梯，波V电T1压导U通0，，如输图出7电-2压b所U0示=。0，结果就可 等于UT一1是级形阶成梯阶的梯持波续时电间压τ的。同步信号，Up的重复周期 用利占用空V比T来1的定开量关脉作冲用的，宽使度U：P脉冲的宽度tD可调。通常
U0R R1 2Ui (1R R1 2)(R R1 1 ''R LR I0 2 ' )
晶体管特性图示仪
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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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
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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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位置，S7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。
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图7-7晶体管图示仪的等效电路
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➢阶梯阶电梯流波I电B。压加入到基极回路，通过RB形成基极 ➢最集大电值极，扫然描后电又压降的至零变；化使uCE可以自动从零增至
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
➢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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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
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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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位置，S7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。
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图7-7晶体管图示仪的等效电路
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➢阶梯阶电梯流波I电B。压加入到基极回路，通过RB形成基极 ➢最集大电值极，扫然描后电又压降的至零变；化使uCE可以自动从零增至
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
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，
（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，