晶体管图示仪的原理与使用
南邮实验简易晶体管特性曲线图示仪
晶体管特性图示仪的原理如下：
图2-1 晶体管图示仪的内部原理图
描述晶体管特性，要有两种电压，一是加在B极上的阶梯波，用于产生不同的Ib，二是C极上的锯齿波，其周期与阶梯波相对应，以描绘出Ic-Uce特性曲线。
用合适的阶梯电压加至晶体管的基极，在晶体管的基极产生若干级大小不等的基流，晶体管在每级基流作用下，其Uce自小到大扫描一次，并将此电压加到示波的X轴，同时，将晶体管的输出电流信号Ic加到示波管的Y端，从而得到该晶体管的Ic-Uce特性。利用普通示波器作为显示器件设计一个简易晶体管特性图试仪
（4）自动翻转Ⅱ当电容C放电，Uc下降到Vcc/3时，比较器C2输出跳变为0，基本R S触发器立即翻转到（1）状态，Q=1、Q反=0、Vo= UOH、TD截止，即暂稳态Ⅰ。
在暂稳态Ⅰ，电容C又充电，Uc再上升……，接通电源之后，电路就在两个暂稳态之间来回翻转——振荡，于是在输出端就产生了矩形脉冲。接到示波器上就能显示出矩形波了，现在我们再在555的3脚输出端接一个合适的电阻（设计中电阻值是0.1KΩ），再接一个0.01uF的电容，这样电容器就会对555的3脚输出的脉冲来进行连续的充、放电，此时我们把示波器接到0.01uF的电容器与电阻之间就能显示出一个锯齿波。波形如下：
利用所学的74LS161知识可以知道它能实现计数功能，74LS161的Q0，Q1，Q2，Q3能够实现16进制的计数，但是设计中只用到了Q0，Q1，Q2三位来实现8进制计数，对应数字信号分别为：000，001，010，011，100，101，110，111，每个计数周期有8次计数，这样数字信号通过数模转换开关就能控制8次不同电压的相互叠加，最终产生一个8阶的阶梯波。
4.5.2工作原理
起始状态接通电源前电容C上无电荷，所以接通电源瞬间，C来不及充电，故Uc=0比较器C1输出为1 、C2输出为0，基本RS触发器Q=1，Q反=0，VO=UOH，TD截止
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。
CA4810A晶体管特性图示仪原理及测量三极管输出特性曲线的步骤
Ｃ Ａ ４ ８ １ ０ Ａ晶体管特性图示仪原理及 测量三极管输出特性曲线的步骤
◆于彭波 杨 培 双
摘 要 主要 介 绍测 量 三极 管 输 出特性 曲线 的意 义 ，Ｃ Ａ ４ ８ １ ０晶 体 管特 性 图示仪 的原 理 ，测量 输 出特 性 曲线的 步骤 ，以及 测量 过
Ｙｕ Ｐｅ ｎ ｇ ｂｏ ， Ｙａ ｎ ｇ Ｐｅ ｉ ｓ ｈｕ ａ ｎ ｇ
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔｈｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｍａ ｉ ￣ｙ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏｆ ｔ ｈｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｓ — ｔ ｏｒ ｏｕ ｔ ｐｕ ｔ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉｓ ｒ ｉｃ ｔ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ａ ｎ ｉ ｎ ｇ ，ｓ ｈｏ ｕ ｌ ｄ ｐａ ｙ ａ ｔ ｔ ｅ ｎｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｐ ｉｎ ｒ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ，ｍｅ ￣ｕ ｉｎ ｔ ｇ ｔ ｈｅ ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ ｃ ｈａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉ ｒ ｓ ｉ ｔ ｃ ｃ ｕ ｖｅ ｒ ｏ ｆ ＣＡ４ ８ １ ０ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｓ ｔ ｏ ｒ ｃ ｕ ｖｅ ｒ ｔ ｒ ａ ｃ ｅ ｒ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｓ ｔ ｅ ｐ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｉ ｓ ｓ ｕｅ ｉ ｎ ｔ ｈｅ ｐｒ ｏｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ． Ｋ ｅｙ ｗ ｏｒ ｄ ｓ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉｓ ｒ ｔ ｉ ｃ ｃ ｕｒ ｖｅ ；ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｓ ｔ ｏｒ ｃ ｕｒ ｖｅ ｔ ｒ ａ ｃ ｅ ｒ ；ｅ ｘ ｐ ｅ ｉｍ ｅ ｒ ｎ ｔ
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
➢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。
晶体管特性图示仪
19
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
26
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
QT2晶体管图示仪使用方法介绍
QT2晶体管图示仪使用方法介绍Lab one QT2一、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：5V档0~5V 10A50V档0~50V 1A500V档0~500V 0.1A3kV档0~3kV 2mA功耗限制电阻0.5MΩ，分11档，误差不超过±10%。
晶体管图示仪的测试原理
晶体管图示仪的测试原理晶体管图示仪是一种用于测试和分析晶体管性能的仪器。
它通过对晶体管进行电流-电压（I-V）特性曲线的测量，来评估晶体管的工作状态和性能。
晶体管图示仪的测试原理主要包括以下几个方面：1. 电流-电压特性测量：晶体管图示仪通过在晶体管的基极、发射极和集电极之间施加不同的电压，测量晶体管的电流-电压特性曲线。
这些特性曲线可以显示晶体管的工作区域、饱和区、截止区等工作状态，以及晶体管的放大倍数、输入电阻、输出电阻等性能参数。
2. 输入输出特性测量：晶体管图示仪还可以测量晶体管的输入输出特性。
输入特性是指在给定的集电极电压下，测量晶体管的基极电流与基极电压之间的关系；输出特性是指在给定的基极电流下，测量晶体管的集电极电压与集电极电流之间的关系。
通过测量输入输出特性，可以评估晶体管的放大倍数、输入电阻、输出电阻等性能参数。
3. 频率响应测量：晶体管图示仪还可以测量晶体管的频率响应特性。
频率响应是指晶体管在不同频率下的放大倍数和相位差。
通过测量频率响应，可以评估晶体管的截止频率、增益带宽等性能参数。
4. 功率测量：晶体管图示仪还可以测量晶体管的功率特性。
功率特性是指晶体管在不同电压和电流下的功率输出。
通过测量功率特性，可以评估晶体管的最大功率输出、效率等性能参数。
晶体管图示仪的测试原理基于电子学和半导体物理学的基本原理。
晶体管是一种半导体器件，其工作原理基于PN结和场效应晶体管的原理。
晶体管图示仪通过施加不同的电压和电流，可以改变晶体管的工作状态，从而测量和分析晶体管的性能。
总之，晶体管图示仪通过测量晶体管的电流-电压特性、输入输出特性、频率响应特性和功率特性，来评估晶体管的工作状态和性能。
它是一种重要的测试仪器，用于研究和开发半导体器件、电子电路和通信系统等领域。
10_项目十_晶体管特性图示仪
第二任务 晶体管特性图示仪的使用
• 10）聚焦：调节旋钮使观点最清晰。 • （11）荧光屏；示波管屏幕，外有坐标刻度盘。 • （12）辅助聚焦：与聚焦钮配合使用，使光点最清晰。 • （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）垂直位移及电流/度倍率开关：调节迹线在垂直方向上的位移。旋钮拉
校正的目的。
第二任务 晶体管特性图示仪的使用
• （19）X轴位移：调节迹线在水平方向上的位移。 • （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）调零调节：测试前应先调整阶梯信号的起始及零电平的位置。
• 二、 晶体管特性图示仪的工作原理
•
要在一个坐标系中显示出晶体管的特性曲线，必须测出
两个参数，虽然不同的特性曲线的参数不同，但其基本原理
是相同的。下面以测量三极管的共发射极电路的输出特性曲
线为例进行介绍。
•
三极管的共发射极电路的输出特性曲线是表示晶体管集
-射间的电压Uce变化时，集电极电流Ic如何随之变化的曲线
获得，电压每秒钟脉动100次，电压每脉动一次可以做一
次来回的两次扫描，则每秒钟就可作200次扫描，图线基
本做到亮度平稳而不闪烁。如图10-1所示
• 图10-1 工频电压经全波整流后的波形图
•
在晶体管Uce的作用下，集电极电流Ic将随之发生变
化，其大小可通接在集电极上的电阻进行调节。
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现代电子技术实验
二、实验原理
2、非线性电阻元件的VCR特性
I
0
U
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二、实验原理
3、二极管的伏安特性曲线
反向特性:
I
i(t) IS
0
正向特性:
v(t )
i(t) ISe VT
U
反向击穿特性
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实验课后实验台的状态
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实验4.12 晶体管图示仪的原理与使 用
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一、实验目的
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三、图示仪的基本原理
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现代电子技术实验
晶体管特性图示仪是一种利用电子扫描原理， 在示波管的荧光屏上直接显示半导体管特性曲 线的仪器。
为了进行所谓动 态测量，可用集电极扫描
电压代替可调直流电源EC，
用一个阶梯波电压发生器 代替提供基极电流极管
＋
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五、测试方案
C
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E ＋
稳压二极管
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下次预习
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实验4.13 三极管输入、输出特性曲线的测试
预习内容： 1、三极管的伏安特性曲线有什么特点？ 2、三极管的主要性能参数
直流电源Eb，得到如图所
示的动态测量系统。
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面板的基本操作
集电 极扫 描信 号部 分
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Y轴作用 部分
X轴作用 部分
阶梯信号 部分
测试台部分
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四、实验内容
两级放大电路的设计、测试与调试（仿真测试） 负反馈放大电路的设计、测试与调试（仿真测试） 运放的基本放大应用 集成运放的运算应用
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教师：陈先荣 Tel： 13008115381 E-mail: xrchen@ QQ: 454017201
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1、测量线性电阻的伏安特性
任选一线性电阻，调节图示仪有关控制 旋钮，观察并定量画出其伏安特性曲线，测试并 求出电阻值。
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四、实验内容
2、测量稳压二极管的正向特性和反向特性
（1）正向导通（门槛）电压。
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1、了解晶体管图示仪的原理框图 2、熟悉晶体管图示仪的面板旋钮 3、掌握二端元器件电压电流关系的图测方法
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二、实验原理
1、线性电阻元件的VCR特性
I
过原点的一条直线:
i(t) u(t) R
0
U
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《电子技术实验基础》(二)
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4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 试 4.16 4.17 4.18 4.19
RC带通滤波器的设计与测试 晶体管图示仪的原理与使用 三极管输入、输出特性曲线的测试 单管放大电路的设计、静态工作点、增益的测试 单管放大电路的设计、输入输出阻抗、幅频特性曲线的测