晶体管特性图示仪.

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半导体器件--用晶体管特性图示仪测量晶体管的特性参数

半导体器件--用晶体管特性图示仪测量晶体管的特性参数

用晶体管特性图示仪测量晶体管的特性参数一、 引言晶体管在半导体器件中占有重要的地位,也是组成集成电路的基本元件。

晶体管的各种特性参数可以通过专用仪器--晶体管特性图示仪进行直接测量。

了解和测量实际的晶体管的各种性能参数不仅有助于掌握晶体管的工作机理,而且还可以分析造成各种器件失败的原因,晶体管特性图示仪是半导体工艺生产线上最常用的一种工艺质量检测工具。

本实验的目的是:了解晶体管特性图示仪的工作原理;学会正确使用晶体管特性图示仪;测量共发射极晶体管的输入特性、输出特性、反向击穿特性和饱和压降等直流特性。

二、晶体管特性图示仪的工作原理和基本结构晶体管的输出特性曲线如图1所示,这是一组曲线族,对于其中任一条曲线,相当于I b =常数(即基极电流I b 不变)。

曲线显示出集电极与发射极之间的电压V cc 增加时,集电极电流I c 的变化。

因此,为了显示一条特性曲线,可以采用如图2所示的方法,既固定基极电流I b 为:b be b bE V I R -= (1)图1共射晶体管输出特性曲线 图2共射晶体管接法在集电极到发射极的回路中,接入一个锯齿波电压发生器E c 和一个小的电阻R c ,晶体管发射极接地。

由于电阻R 很小,锯齿波电压实际上可以看成是加在晶体管的集电极和发射极之间。

晶体管的集电极电流从电阻R c上流过,电阻R c上的电压降就正比于I c。

如果把晶体管的c、e两点接到示波管的x偏转板上,把电阻R c两端接到示波管的y偏转板上,示波器便显示出晶体管的I c随V cc变化的曲线。

(为了保证测量的准确性,电阻R c应该很小)。

用这种方法只能显示出一条特性曲线,因为此时晶体管的基极电流I b是固定不变的。

如果要测量整个特性曲线族,则要求基极电流I b改变。

基极电流I b的改变采用阶梯变化,每一个阶梯维持的时间正好等于作用在集电极的锯齿波电压的周期,如图3所示。

阶梯电压每跳一级,电流I b便增加一级。

(每一级阶梯的增幅可根据不同的晶体管的做相应的调整)。

晶体管特性图示仪课件

晶体管特性图示仪课件
阶梯信号部分重复按钮(REP)具有连续获取特性曲线数据的功 能,因此时器件测试时,尽管某些测试过程如二极管测试、 三极管、场效应管击穿电压参数测试时与阶梯信号无关,但 重复按钮(REP)也要按下,才能连续获取数据,显示波形。
在对器件进行击穿电压极限参数测试时,尽管采用单次方式 测试,也可能损坏被测器件,因为仪器单次信号仅对阶梯信 号部分,而集电极电源始终是连续加在被测器件上的。
平刻度线重合。旋钮位于后侧机箱处。 电源开关(POWER)按钮: 按入电源接通。
测试台部分
晶体管插座:共有两组,每组有两个插座。每个插座按不同的 顺序标有晶体管的三个电极。
测试选择开关:分为晶体管A、晶体管B和关三档。可用此开关 对A、B两个插座上的晶体管的特性参数进行比较。
开路按键(OPEN):可将共射极的晶体管的基极开路。测试某些 极限参数时,用此开关。
直电流/度旋转开关至适当位置后,按该复位开关复位。
水平部分(HORIZ)
水平电压/度(VOLTS/DIV)旋转开关:共有17档,具有三种偏转 作用的开关。 集电极电压VCE:0.05V/div~50V/div,共10档,是通过分 压电阻以达到不同灵敏度的偏转目的。 基极电压VBE:0.05V/div~2V/度共6档,是通过分压电阻以 达到不同灵敏度的偏转目的。 阶梯校正信号:1档,由阶梯信号发生器提供0.05V/级的阶梯 信号。
PNP型晶体管的伏安特性曲线
使用范例(1)
NPN型三极管2N3904、2N3906、2SK246、IRF820特性曲线
使用范例(2)
整流二极管IN4004正向特性曲线与稳压二极管2CW37—6.2V反向特性曲
谢谢!
17
人有了知识,就会具备各种分析能力, 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书,广泛阅读, 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍,我们能丰富知识, 培养逻辑思维能力; 通过阅读文学作品,我们能提高文学鉴赏水平, 培养文学情趣; 通过阅读报刊,我们能增长见识,扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操, 给我们巨大的精神力量, 鼓舞我们前进。

晶体管特性图示仪

晶体管特性图示仪

晶体管特性图示仪晶体管特性图示仪是一种可直接在示波管荧光屏上观看各类晶体管的特性曲线的专用仪器。

通过仪器的标尺刻度可直接读被测晶体管的各项参数;它可用来测定晶体管的共集电极、共基极、共发射极的输入特性、输出特性、转换特性、α、β参数特性;可测定各类反向饱和电流 I CBO、I CEO、I EB0和各类击穿电压 BU CBO、BU CEO、BU EBO等;还能够测定二极管、稳压管、可控硅、隧道二极管、场效应管及数字集成电路的特性,用途普遍。

一、要紧技术指标(l)Y轴编转因数:集电极电流范围:~1000毫安/度,分十六档,误差≤±3%;集电极电流倍率:分×二、×一、×三档,误差≤±3%;基极电压范围:~/度,分六档,误差≤±3%;基极电流或基极源电压:/度,误差≤±3%;外接输入:/度,误差≤±3%;(2)X轴偏转因数:集电极电压范围:~20V/度,分十一档,误差≤±3%;基极电压范围:~/度,分六档,误差≤±3%;基极电流或基极源电压:/度,误差≤±3%;外接输入:/度,误差≤±3%。

(3)基极阶梯信号:阶梯电流范围:~200mA/度,分十七档;阶梯电压范围:~/级,分五档;串联电阻:10Ω~22KΩ,分24档;每族级数:4~12持续可变;每秒级数:100或200,共3档;阶梯作用:重复、关、单族,共三档;极性:正、负两档;误差≤±5%.(4)集电极扫描信号:峰值电压:0~20V、0~200V两档,正、负持续可调;电流容量:0~20V时为10A(平均值),0~200V时为1A(平均值);功耗限制电阻:0~100KΩ,分17档,误差≤±5%;(5)电源:交流220V ±10%,50Hz±20Hz。

功耗:260V A .环境温度:-10 ℃~+40℃ 相对湿度:≤80%二、仪器原理框图和工作原理1. 仪器原理框图如下图。

JT-1型晶体管特性图示仪

JT-1型晶体管特性图示仪

3.6 JT-1型晶体管特性图示仪JT-1型晶体管特性图示仪是一种可直接在示波管荧光屏上观察各种晶体管的特性曲线的专用仪器。

通过仪器的标尺刻度可直接读被测晶体管的各项参数;它可用来测定晶体管的共集电极、共基极、共发射极的输入特性、输出特性、转换特性、α、β参数特性;可测定各种反向饱和电流I CBO、I CEO、I EB0和各种击穿电压BU CBO、BU CEO、BU EBO等;还可以测定二极管、稳压管、可控硅、隧道二极管、场效应管及数字集成电路的特性,用途广泛。

一、主要技术指标(l)Y轴编转因数:集电极电流范围:0.01~1000毫安/度,分十六档,误差≤±3%;集电极电流倍率:分×2、×1、×0.l三档,误差≤±3%;基极电压范围:0.01~0.5V/度,分六档,误差≤±3%;基极电流或基极源电压:0.05V/度,误差≤±3%;外接输入:0.1V/度,误差≤±3%;(2)X轴偏转因数:集电极电压范围:0.01~20V/度,分十一档,误差≤±3%;基极电压范围:0.01~0.5V/度,分六档,误差≤±3%;基极电流或基极源电压:0.5V/度,误差≤±3%;外接输入:0.1V/度,误差≤±3%。

(3)基极阶梯信号:阶梯电流范围:0.001~200mA/度,分十七档;阶梯电压范围:0.01~0.2V/级,分五档;串联电阻:10Ω~22KΩ,分24档;每族级数:4~12连续可变;每秒级数:100或200,共3档;阶梯作用:重复、关、单族,共三档;极性:正、负两档;误差≤±5%.(4)集电极扫描信号:峰值电压:0~20V、0~200V两档,正、负连续可调;电流容量:0~20V时为10A(平均值),0~200V时为1A(平均值);功耗限制电阻:0~100KΩ,分17档,误差≤±5%;(5)电源:交流220V ±10%,50Hz±20Hz。

晶体管图示仪的使用

晶体管图示仪的使用

实验一晶体管图示仪的使用一、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:(4)其它校正信号为0.5Vp-p误差不超过±2%(频率为市电频率),1Vp-p误差不超过±2%(频率为市电频率);示波管15SJ110Y14内(UK=1.5Kv,UA4=+1.5kV);电源电压为(220±10%)V;电源频率为(50±5%)Hz;视在功率在非测试状态约50W;满功率测试状态约80W。

晶体管特性图示仪

晶体管特性图示仪

晶体管特性图示仪电流或基极电压。

一、提供IB二、提供U CE电压。

——基极阶梯电流1、IB2、U CE——X轴扫描电压。

直接由50HZ市电整流获得。

三、使用注意事项·1、测试前应对被测管的参数有一个初步了懈,以便于设置旋钮及开关位置。

2、“阶梯选择”“功耗限制电阻”“峰值电压范围”三个旋钮应正当使,否则会造成被测管的损坏或仪器的损坏。

3、测大功率管极限参数时,应采用“单旋”阶梯,以免损坏被测量管及仪器。

4、应规定测试条件,条件不同,测试结果也不同。

注1:按住零电流开关,逐渐调高“峰值电压%”,并适当调整相关旋钮,使VCE=10V,此时,ICEO曲线在5V点的偏移量即为穿透电流ICEO值。

注2:逐渐调高“峰值电压”,并适当调整相关旋钮,当ICEO突然增大时,光标在X轴上的偏移量即为BUCEO值。

注3:逐渐调高“峰值电压%”,并适当调整相关旋钮,显示出10个光点,并随IB的增加而上升,第十个光点的IC值与IB 值之比,即为HFE。

注1:按住零电流开关,逐渐调高“峰值电压%”,并适当调整相关旋钮,使VCE=10V,此时,ICEO曲线在5V点的偏移量即为穿透电流ICEO值。

注2:逐渐调高“峰值电压”,并适当调整相关旋钮,当ICEO突然增大时,光标在X轴上的偏移量即为BUCEO值。

注3:逐渐调高“峰值电压%”,并适当调整相关旋钮,显示出10个光点,并随IB的增加而上升,第十个光点的IC值与IB 值之比,即为HFE。

(1)、输入特性曲线1)据输出特性曲线判别晶体管性能的好坏.A 整个曲线族斜,而且I C 随V CE 的增大而增加,说明晶体管反向漏电流太大,不能使用。

B 零注入线(I b =0线)是平坦的,其它曲线倾斜说明晶体管的输出电阻小,放大不均匀。

常表现为β很高,但工作不稳定.C 在I C 比较小时,曲线密集靠得很近,说明这时β小,晶体管在小电流工作时放大倍数小,容易引起信号失真,使用时,应选择适当的工作点和输入信号幅度.D 在加大基极电流时,特性曲线密集,说明在比较大的电流注入时β下降,这将引起晶体管在大信号应用时失真.使用时也同样要注意选择适当的工作点和输入信号的幅度.E 特性曲线的上升部分不陡,说明饱和压降大,不宜作开关使用.F 晶体管的PN结在低压击穿后电阻较大,电流以上升缓慢,到一定电压后,电流上升骤增,这种管子使工作的有效电压范围大大下降.G 输出特性曲线在低压大电流区域密集、倾斜,工作的线性很差,同时晶体管的饱和压降也比较大.H 与G相似并且在曲线起始部分还有明显的弯曲,这样会使放大的输出波形产生严重的失真.(3) 晶体管极间反向电流I CEO 的测量曲线扫描信号:+X 轴集电极电压:2V/度Y 轴作用:集电极电流度/01.01.0mA 功耗电阻:5K Ω 阶梯作用:关测试条件;调集电极电压使X 轴V CE =10V(4) 反向击穿电压BV CEO 的测量曲线(PNP)峰值电压范围:0~200VX轴作用:集电极电压5V/度Y轴作用:集电极电流0.5mA/度功耗电阻:0阶梯作用:关测试条件:集电极电流2毫安。

10_项目十_晶体管特性图示仪

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。

用晶体管特性图示仪测试晶体管主要参数

用晶体管特性图示仪测试晶体管主要参数

用晶体管特性图示仪测试晶体管主要参数一.实验目的掌握晶体管特性图示仪测试晶体管的特性和参数的方法。

二.实验设备(1)XJ4810晶体管特性图示仪(2)QT 2晶体管图示仪(3)3DG6A 3DJ7B 3DG4三.实验原理1.双极型晶体(以3DG4NPN 管为例)输入特性和输出特性的测试原理(1)输入特性曲线和输入电阻i R ,在共射晶体管电路中,输出交流短路时,输入电压和输入电流之比为i R ,即=常数CE V B BEi I V R ∂∂= (1.1)它是共射晶体管输入特性曲线斜率的倒数。

例如需测3DG 4在V CE =10时某一作点Q 的R 值,晶体管接法如图1.1所示。

各旋扭位置为峰值电压%80% 峰值电压范围0~10V 功耗电阻50Ω X 轴作用基极电压1V/度 Y 轴作用 阶梯选择μ20A/极 级/簇10 串联电阻10K 集电极极性 正(+)把X 轴集电极电压置于1V/度,调峰值电压为10V ,然后X 轴作用扳回基极电压0.1V/度,即得CE V =10V 时的输入特性曲线。

这样可测得图1.2:V CE V B BEi I V R 10=∆∆= (1.2)根据测得的值计算出i R 的值图1.1晶体管接法 图1.2输入特性曲线 (2)输出特性曲线、转移特性曲线和β、FE h在共射电路中,输出交流短路时,输出电流和输入电流增量之比为共射晶体管交流电流放大系数β。

在共射电路中,输出端短路时,输出电流和输入电流之比为共射晶体管直流电流放大系数FE h 。

晶体管接法如图1.1所示。

旋扭位置如下:峰值电压范围10V 峰值电压%80% 功耗电阻250Ω X 轴集电极电压1V/度 Y 轴集电极电流2mA/度 阶梯选择μ20A/度 集电极极性 正(+)得到图1.3所示共射晶体管输出特性曲线,由输出特性曲线上读出V V CE 5=时第2、4、6三根曲线对应的C I ,B I 计算出交流放大系数BC I I ∆∆=β (1.3) FE h >β主要是因为基区表面复合等原因导致小电流β较小造成的,β、FE h 也可用共射晶体管的转移特性(图1.4)进行测量只要将上述的X 轴作用开关拨到“基极电流或基极源电压”即得到共射晶体管的转移特性。

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晶体管特性图示仪晶体管特性图示仪是一种可直接在示波管荧光屏上观察各种晶体管的特性曲线的专用仪器。

通过仪器的标尺刻度可直接读被测晶体管的各项参数;它可用来测定晶体管的共集电极、共基极、共发射极的输入特性、输出特性、转换特性、α、β参数特性;可测定各种反向饱和电流I CBO、I CEO、I EB0和各种击穿电压BU CBO、BU CEO、BU EBO等;还可以测定二极管、稳压管、可控硅、隧道二极管、场效应管及数字集成电路的特性,用途广泛。

一、主要技术指标(l)Y轴编转因数:集电极电流范围:0.01~1000毫安/度,分十六档,误差≤±3%;集电极电流倍率:分×2、×1、×0.l三档,误差≤±3%;基极电压范围:0.01~0.5V/度,分六档,误差≤±3%;基极电流或基极源电压:0.05V/度,误差≤±3%;外接输入:0.1V/度,误差≤±3%;(2)X轴偏转因数:集电极电压范围:0.01~20V/度,分十一档,误差≤±3%;基极电压范围:0.01~0.5V/度,分六档,误差≤±3%;基极电流或基极源电压:0.5V/度,误差≤±3%;外接输入:0.1V/度,误差≤±3%。

(3)基极阶梯信号:阶梯电流范围:0.001~200mA/度,分十七档;阶梯电压范围:0.01~0.2V/级,分五档;串联电阻:10Ω~22KΩ,分24档;每族级数:4~12连续可变;每秒级数:100或200,共3档;阶梯作用:重复、关、单族,共三档;极性:正、负两档;误差≤±5%.(4)集电极扫描信号:峰值电压:0~20V、0~200V两档,正、负连续可调;电流容量:0~20V时为10A(平均值),0~200V时为1A(平均值);功耗限制电阻:0~100KΩ,分17档,误差≤±5%;(5)电源:交流220V ±10%,50Hz±20Hz。

功耗:260V A.环境温度:-10 ℃~+40℃相对湿度:≤80%二、仪器原理框图和工作原理1. 仪器原理框图如图3.6.2所示。

图中虚线框中“测试台”上插有被测三极管。

下面以使用本仪器测试“晶体二极管伏安特性”和“晶体三极管输出特性”为例,介绍仪器的工作原理。

2. 二极管伏安特性的测试原理流过二极管的电流I 与二极管两端电压U 的函数关系称为“二极管伏安特性”。

本仪器通过显示“伏安特性曲线”来定量显示被测二极管的“伏安特性”。

由图3.7.2(a )二极管伏安特性曲线(正向区)可知,当我们将二极管两端的电压U 由0逐渐增大时,二极管中的电流I 会按照“二极管方程”的规律逐渐增大。

二极管方程:)1e(I I TU US -= 式中:在环境温度为300K 时,U T ≈26mV 。

将这一过程重复进行称为“电压扫描”。

根据特性曲线所在的象限,用本仪器“X 轴作用”和“Y 轴作用”的“移位”旋钮调整扫描的原点在示波器屏幕的左下角或右上角。

当测量二极管正向特性曲线时,由于曲线位于第一象限,所以应将原点调整至屏幕左下角。

(而反向特性曲线位于第三象限,应将原点调整至右上角,并将扫描电压极性选择为“-”。

)二极管两端的电压U 的值经“X 轴放大器”放大后,控制示波器光点在X 轴方向的运动。

当电压由0逐渐增大时,光点从最左边的原点处向右水平移动,光迹的长度与电压值成正比。

同时,用流过二极管的电流I 的值(需变换成电压)经“Y 轴放大器”放大后,来控制示波器光点在Y 轴方向的运动。

当电流由0 逐渐增大时,光点由最下边的原点处向上垂直运动,光迹的长度与电流成正比。

两者的共同作用就会使示波器的光点在在屏面上显示出二极管的伏安特性曲线,并可根据示波管上的刻度定量读出电压、电流的数据。

测试二极管伏安特性曲线时,仪器工作原理如图3.6.3(b )所示。

(1)将“测试选择”开关扳向中间(“关”),被测二极管插入测试台左侧“E ”和“C ”插孔中,这时二极管没有加电;当其它选项调节好后,再将“测试选择”扳向“晶体管A ”侧,进行加电测量。

(2)测试二极管时,基极“阶梯信号”不起作用。

加在被测二极管上的电压由“集电极扫描信号”单元提供。

“集电极扫描信号”单元输出的是频率为100Hz 的脉动直流电压,波形如 的正电压或的负电压,由“极性”旋钮控制,可选“+”或“-”;电压的峰值由“峰值电压范围”选择,可选“0~20伏”或“0~200伏”,再由“峰值电压”旋钮细调,可产生上述范围之间的任意值。

注意:测量半导体器件一般选择“0~20”,而“0~200”用来测试器件的反向击穿电压。

“功耗限制电阻”串连在电路中起保护作用,避免过大电流流过被测管。

测量二极管时,调节JT-1的“集电极扫描单元”的控制旋钮,使“极性”为“+”,“峰值电压范围”为“0~20V ”,“峰值电压”先旋为“0”,正式测量时加大到所需值。

“功耗限制电阻”在测量大电流二极管时可选几Ω或几十Ω,小电流管可选几十Ω至几K Ω。

(3)“X 轴作用”用来选择X 轴放大器的测量对象和X 轴放大器放大倍数,当扳至“集电极电压”0.1“伏∕度”时,输入的测量对象是测试台“C ”、“E ”之间的电压——即二极管两端的电压值U ,X 轴方向每格代表0.1伏。

(4)“Y 轴作用”用来选择Y 轴放大器的测量对象和Y轴放大器的放大倍数,当扳至“集二极管电流去Y轴放大器( a )图3.6.3 二极管测试电路原理电极电流”1“毫安∕度”,输入的测量对象是“电流采样电阻”两端的电压值——与流过二极管的电流值对应,Y 轴方向每格代表1毫安。

“电流采样电阻”的作用是将集电极电流I 转换为示波器所需的电压值。

(5)如上所述设置好测量条件后,将测试台的“测试选择”开关扳向“晶体管A ”侧,并将峰值电压由0逐渐加大,便可观测到二极管的伏安特性曲线的正向区;如果要观察二极管的反向区曲线,可将二极管反插或将“集电极扫描信号”的“极性”扳向“-”。

并将扫描原点移至右上角。

3. 三极管输出特性测量用图3.6.4所示的“三极管输出特性曲线”可描述出三极管的集电极输出特性。

由三极管的输出特性曲线可以测得三极管的电流放大倍数β、饱和压降U CES 、集电极输出电阻r ce 和集电极击穿电压BV CE0 ,因此是十分有用的。

在测试三极管输出特性时,首先要保持被测三极管的基极电流I B 为某个固定不变的值(例如20μA ),以集电极电压U CE 作为变量,从0逐渐增大,逐点记录集电极电流I C 的值,绘出U CE 和I C 关系曲线,得到在此I B 条件下(本例I B =20μA )的一条输出特性曲线;然后,改变I B 的值,重复以上的操作可绘出另一I B 条件下的输出特性曲线。

由于U CE —I C 曲线是以I B 为条件绘出的,所以I B 被称为“参变量”。

在本仪器中,上述测量步骤是连续、重复进行的,输入基极的电流I B 是一种阶梯形扫描电流,波形如图3.6.5所示,由0开始,以某个固定值(例如10μA ,仪器标志为:“0.01mA ∕级”)逐级增大,图中每族曲线为4级。

以每一级I B 为参变量绘一条输出特性曲线(对应每级I B ,集电极电压扫描一次),这样将会得到以I B 为“参变量”的输出特性曲线族(实际上所谓的“输出特性曲线”都是指输出特性曲线族)。

将集电极电压U CE 输入X 轴放大器放大后,控制示波管的水平扫描;将集电极电流I C 经取样电阻变换为电压后,送Y 轴放大器,控制示波管的垂直扫描,便可在示波管屏面上产生“输出特性曲线”。

根据示波管屏面的方格,可以定量测得三极管的有关参数。

用JT-1测试晶体管输出特性曲线时,工作原理见图3.6.2 。

(1)“测试选择”位于“关”,将被测三极管插入测试台左边插座,三极管的管脚要插正确。

以下为设置测试条件,根据测试要求设置。

(2)“集电极扫描信号”: “峰值电压范围”选“0~20V ”;图3.6.5 基极阶梯信号10μA∕级基极阶梯电流集电极扫描电压一次集电极扫描0~20V IcV'图3.6.4 三极管输出特性曲线“极性”选“+”;“功耗限制电阻”位于“500”;“峰值电压”位于0,测试时,再逐渐加大至所需值。

(3)“基极阶梯信号”: “极性”选“+”; “阶梯作用”选“重复”; “级∕秒”选“200”;“阶梯选择”的“mA ∕级”选0.01(即输出为阶梯电流,每级阶梯为10μA ); “级∕族”用来设置一族曲线的条数,即阶梯电流的级数,一般可根据显示的稳定情况,选4~10级,级数较大会造成显示闪动,观察不方便。

以下为波形的显示设置,相当与设置示波器的“量程范围”。

如果设置不当,可能造成波形显示不全或显示太小。

应根据波形显示的情况设置。

(4)“Y 轴作用”“mA ∕度”置于“集电极电流”,“毫安—伏∕度”为1,表示Y 轴的测试对象是“集电极电流”,量程是每度(1方格)代表1mA 。

在测试时,如果显示的波形超出屏幕范围,应增大该值。

(5)“X 轴作用”“伏∕度”置于“集电极电压”,1。

表示测试的对象是集电极电压,量程是每度1伏。

在测试时,应根据显示情况调节。

例如测量“饱和压降”U CES 时,应旋至0.1V ,而测试“击穿电压”BV CE0时,应置于10或20V ,这样才能测试准确。

图3.6.4是测试所得的“三极管输出特性曲线”示意图。

图中的虚线方格就是仪器示波管屏面的方格。

为简化起见,同时表示出“饱和压降”U CES 和“集电结反向击穿电压”BU CE0 , X 轴的量程的设置:左边为1度∕伏,右边为10度∕伏,真正测试时,不可能同时得到这种结果,请明确。

而且,U CE 和I C 两个“座标轴”也不会显示在屏幕上,应在记录实验结果时,由测试者对应方格添画上。

由图3.6.4可以得到如下的参数:共射直流电流放大系数β:测试条件为I C = 4mA ,U CE = 3V 。

由曲线图上找到I C = 4mA 时,对应曲线I B = 40μA 。

所以,100A 40mA 4I I B C =μ∕=∕β=;共射交流电流放大系数~β:测试条件为I C = 4mA ,U CE = 3V 。

由曲线图上找到在I C = 4mA 附近的是I C = 3mA ,对应曲线I B = 30μA 。

所以:~β=ΔI C ∕ΔI B =(4-3)mA ∕(40-30)μA =100;饱和压降U CES :U CES ≈1V ;基极开路时,集电极、发射极间的击穿电压BU CE0 :“基极阶梯信号”扳向“零电流”逐渐增加集电极扫描峰值电压,至特性曲线剧增为止。

击穿处的U CE 就是BU CE0 。

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