晶体管特性图示仪

时间:2024-07-07 11:10:01编辑:分享君

晶体管特性图示仪测试二极管漏电流

晶体管特性图示仪测试二极管漏电流时限流电阻要根据电源电压、二极管的击穿电压、二极管的击穿电流等参数进行选择。
电源电压U:是晶体管特性图示加到二极管和限流电阻上的电源电压,一般为三极管击穿电压的120%~200%。
二极管的击穿电压URB:是二极管击穿时的电压,一般要比二极管参数上的耐压要高20%左右。
二极管的击穿电流IRB:二极管击穿后流过二极管的电流,测量时一般选择的击穿电流为最大漏电流的10倍以上。(但反向功耗URB*IRB不能大于二极管额定功耗的1/2)
限流电阻R的选择:R~(U-URB)/IRB

以15SQ045为例:
击穿电压URB:实际击穿电压在55V左右,不同管子有所不同。
测量电源电压U选择:根据实际击穿电压,选择测量电源电压100V。
击穿电流IRB选择:最大击穿电流可选择在1~10mA,如选择2mA.
限流电阻R选择:R~(U-URB)/IRB=(100-55)/2=22.5kΩ,R可选择10~50kΩ之间均可。

实际测量中,测量电源电压U、限流电阻R的选择范围很大。测量电源电压可选择100V、200V或更大,因为测量时加到二极管和限流电阻上的电压是可以慢慢调节加上去的,当调节到显示击穿电流大小合适时可以停止加压的。


晶体管特性图示仪的原理

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。1.二极管伏安特性的测试原理流过二极管的电流I和二极管两端电压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。二极管方程式中:在环境温度为300K时,UT≈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,光迹的长度和电压值成正比。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,光迹的长度和电流成正比。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1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KΩ。(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

请问有谁会使用<晶体管特性图示仪>啊

  1. 集电极电源极性按钮,极性可按面板指示选择。
  2. 集电极峰值电压保险丝:1.5A。
  3. 峰值电压%:峰值电压可在0~10V、0~50V、0~100V、0~500V之连续可调,面板上的标称值是近似值,参考用。
  4. 功耗限制电阻:它是串联在被测管的集电极电路中,限制超过功耗,亦可作为被测半导体管集电极的负载电阻。
  5. 峰值电压范围:分0~10V/5A、0~50V/1A、0~100V/0.5A、0~500V/0.1A四挡。当由低挡改换高挡观察半导体管的特性时,须先将峰值电压调到零值,换挡后再按需要的电压逐渐增加,否则容易击穿被测晶体管。
  AC挡的设置专为二极管或其他元件的测试提供双向扫描,以便能同时显示器件正反向的特性曲线。
  6. 电容平衡:由于集电极电流输出端对地存在各种杂散电容,都将形成电容性电流,因而在电流取样电阻上产生电压降,造成测量误差。为了尽量减小电容性电流,测试前应调节电容平衡,使容性电流减至最小。
  7. 辅助电容平衡:是针对集电极变压器次级绕组对地电容的不对称,而再次进行电容平衡调节。
  8. 电源开关及辉度调节:旋钮拉出,接通仪器电源,旋转旋钮可以改变示波管光点亮度。
  9. 电源指示:接通电源时灯亮。
  10. 聚焦旋钮:调节旋钮可使光迹最清晰。
  11. 荧光屏幕:示波管屏幕,外有座标刻度片。
  12. 辅助聚焦:与聚焦旋钮配合使用。
  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. 垂直移位及电流/度倍率开关:调节迹线在垂直方向的移位。旋钮拉出,放大器增益扩大10倍,电流/度各挡IC标值×0.1,同时指示灯14亮.
  16. Y轴增益:校正Y轴增益。
  17. X轴增益:校正X轴增益。
  18.显示开关:分转换、接地、校准三挡,其作用是:
  ⑴转换:使图像在Ⅰ、Ⅲ象限内相互转换,便于由NPN管转测PNP管时简化测试操作。
  ⑵接地:放大器输入接地,表示输入为零的基准点。
  ⑶校准:按下校准键,光点在X、Y轴方向移动的距离刚好为10度,以达到10度校正目的。
  19. X轴移位:调节光迹在水平方向的移位。
  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. 调零旋钮 :测试前,应首先调整阶梯信号的起始级零电平的位置。当荧光屏上已观察到基极阶梯信号后,按下测试台上选择按键“零电压”,观察光点停留在荧光屏上的位置,复位后调节零旋钮,使阶梯信号的起始级光点仍在该处,这样阶梯信号的零电位即被准确校正。
  23. 阶梯信号选择开关:可以调节每级电流大小注入被测管的基极,作为测试各种特性曲线的基极信号源,共22挡。一般选用基极电流/级,当测试场效应管时选用基极源电压/级。
  24. 串联电阻开关:当阶梯信号选择开关置于电压/级的位置时,串联电阻将串联在被测管的输入电路中。
  25. 重复--关按键:弹出为重复,阶梯信号重复出现;按下为关,阶梯信号处于待触发状态。
  26. 阶梯信号待触发指示灯:重复按键按下时灯亮,阶梯信号进入待触发状态。
  27. 单簇按键开关:单簇的按动其作用是使预先调整好的电压(电流)/级,出现一次阶梯信号后回到等待触发位置,因此可利用它瞬间作用的特性来观察被测管的各种极限特性。
  28. 极性按键:极性的选择取决于被测管的特性。
  29. 测试台:其结构如图A-24所示。

  图A-24 XJ4810型半导体管特性图示仪测试台

  30. 测试选择按键:
  ⑴“左”、“右”、“二簇”:可以在测试时任选左右两个被测管的特性,当置于“二簇”时,即通过电子开关自动地交替显示左右二簇特性曲线,此时“级/簇”应置适当位置,以利于观察。二簇特性曲线比较时,请不要误按单簇按键。
  ⑵“零电压”键:按下此键用于调整阶梯信号的起始级在零电平的位置,见(22)项。
  ⑶“零电流”键:按下此键时被测管的基极处于开路状态,即能测量ICEO特性。
  31、32. 左右测试插孔:插上专用插座(随机附件),可测试F1、F2型管座的功率晶体管。
  33、34、35.晶体管测试插座。
  36. 二极管反向漏电流专用插孔(接地端)。
  在仪器右侧板上分布有图A-25所示的旋钮和端子:


  图A-25 XJ4810型半导体管特性图示仪右侧板

  37. 二簇移位旋钮:在二簇显示时,可改变右簇曲线的位置,更方便于配对晶体管各种参数的比较。
  38. Y轴信号输入:Y轴选择开关置外接时,Y轴信号由此插座输入。
  39. X轴信号输入:X轴选择开关置外接时,X轴信号由此插座输入。
  40. 校准信号输出端:1V、0.5V校准信号由此二孔输出。

  7.2测试前注意事项

  为保证仪器的合理使用,既不损坏被测晶体管,也不损坏仪器内部线路,在使用仪器前应注意下列事项:
  1. 对被测管的主要直流参数应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BVEBO、BVCBO 。
  2. 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。
  3. 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。一般情况下,应先将峰值电压调至零,更改扫描电压范围时,也应先将峰值电压调至零。选择一定的功耗电阻,测试反向特性时,功耗电阻要选大一些,同时将X、Y偏转开关置于合适挡位。测试时扫描电压应从零逐步调节到需要值。
  4. 对被测管进行必要的估算,以选择合适的阶梯电流或阶梯电压,一般宜先小一点,再根据需要逐步加大。测试时不应超过被测管的集电极最大允许功耗。
  5. 在进行ICM的测试时,一般采用单簇为宜,以免损坏被测管。
  6. 在进行IC或ICM的测试中,应根据集电极电压的实际情况选择,不应超过本仪器规定的最大电流,见表A-3。

  电压范围/V 0~10 0~50 0~100 0~500
  允许最大电流/A 5 1 0.5 0.1
  表A-3 最大电流对照表

  7. 进行高压测试时,应特别注意安全,电压应从零逐步调节到需要值。观察完毕,应及时将峰值电压调到零。

  7.3基本操作步骤

  1. 按下电源开关,指示灯亮,预热15分钟后,即可进行测试。
  2. 调节辉度、聚焦及辅助聚焦,使光点清晰。
  3. 将峰值电压旋钮调至零,峰值电压范围、极性、功耗电阻等开关置于测试所需位置。
  4. 对X、Y轴放大器进行10度校准。
  5. 调节阶梯调零。
  6. 选择需要的基极阶梯信号,将极性、串联电阻置于合适挡位,调节级/簇旋钮,使阶梯信号为10级/簇,阶梯信号置重复位置。
  7. 插上被测晶体管,缓慢地增大峰值电压,荧光屏上即有曲线显示。


  7.4测试实例

  1. 晶体管hFE和β值的测量
  以NPN型3DK2晶体管为例,查手册得知3DK2 hFE的测试条件为VCE =1V、IC=10mA。将光点移至荧光屏的左下角作座表零点。仪器部件的置位详见表A-4。
  表A-4 3DK2晶体管hFE、β测试时仪器部件的置位
  部件 置位 部件 置位
  峰值电压范围 0~10V Y轴集电极电流 1 mA /度
  集电极极性 + 阶梯信号 重复
  功耗电阻 250Ω 阶梯极性 +
  X轴集电极电压 1V/度 阶梯选择 20μA

  逐渐加大峰值电压就能在显示屏上看到一簇特性曲线,如图A-26所示.读出X轴集电极电压Vce =1V时最上面一条曲线(每条曲线为20μA,最下面一条IB=0不计在内)IB值和Y轴IC值,可得
  hFE = = = =42.5
  若把X轴选择开关放在基极电流或基极源电压位置,即可得到图A-27所示的电流放大特性曲线。即
  β=


  图A-26 晶体三极管输出特性曲线 图A-27 电流放大特性曲线

  PNP型三极管hFE和β的测量方法同上,只需改变扫描电压极性、阶梯信号极性、并把光点移至荧光屏右上角即可。
  2.晶体管反向电流的测试
  以NPN型3DK2晶体管为例,查手册得知3DK2 ICBO、ICEO的测试条件为VCB、VCE均为10V。测试时,仪器部件的置位详见表A-5。
  逐渐调高“峰值电压”使X轴VCB=10V,读出Y轴的偏移量,即为被测值。被测管的接线方法如图1-28,其中图A-28(a)测ICBO值,图A-28(b)测ICEO值、图A-28(c)测IEBO值。


  图A-28 晶体管反向电流的测试
  表A-5 3DK2晶体管反向电流测试时仪器部件的置位
  项目
  部件 位置
  ICBO
  ICEO
  峰值电压范围 0~10V 0~10V
  极性 + +
  X轴集电极电压 2V/度 2V/度
  Y轴集电极电流 10μA/度 10μA/度
  倍率 Y轴位移拉出×0.1 Y轴位移拉出×0.1
  功耗限制电阻 5KΩ 5KΩ

  测试曲线如图A-29所示。
  读数:ICBO=0.5μA(VCB=10V) ICEO=1μA(VCE=10V)


  图A-29 反向电流测试曲线

  PNP型晶体管的测试方法与NPN型晶体管的测试方法相同。可按测试条件,适当改变挡位,并把集电极扫描电压极性改为“—”,把光点调到荧光屏的右下角(阶梯极性为“+”时)或右上角(阶梯极性为“—”时)即可。
  3.晶体管击穿电压的测试
  以NPN型3DK2晶体管为例,查手册得知3DK2 BVCBO、BVCEO、BVEBO的测试条件IC分别为100μA、200μA和100μA。测试时,仪器部件的置位详见表A-6。
  逐步调高“峰值电压”,被测管按图A-30(a)的接法,Y轴IC=0.1mA时,X轴的偏移量为BVCEO值;被测管按图A-30(b)的接法,Y轴IC=0.2m A时,X轴的偏移量为BVCEO值;被测管按图A-30(c)的接法,Y轴IC=0.1mA时,X轴的偏移量为BVEBO值。

  表A-6 3DK2晶体管击穿电压测试时仪器部件的置位
  置位 项目
  部件
  BVCBO

  BVCEO
  BVEBO
  峰值电压范围 0~100V 0~100V 0~10V
  极性 + + +
  X轴集电极电压 10V/度 10V/度 1V/度
  Y轴集电极电流 20μA/度 20μA/度 20μA/度
  功耗限止电阻 1 kΩ~5 kΩ 1 kΩ~5 kΩ 1 kΩ~5 kΩ

  测试曲线如图A-30所示。


  图A-30 反向击穿电压曲线(NPN)


  图A-31 反向击穿电压曲线(PNP)

  读数:BVCBO=70V(IC=100μA)
  BVCEO=60V(IC=200μA)
  BVEBO=7.8V(IC=100μA)
  PNP型晶体管的测试方法与NPN型晶体管的测试方法相似。其测试曲线如图1-31所示。
  4.稳压二极管的测试
  以2CW19稳压二极管为例,查手册得知2CW19稳定电压的测试条件IR=3mA。测试时。仪器部件置位详见表A-7。
  逐渐加大“峰值电压”,即可在荧光屏上看到被测管的特性曲线,如图A-32所示。

  表A-7 2CW19稳压二极管测试时仪器部件的置位
  部件 置位 部件
  置位
  峰值电压范围 AC 0~10V X轴集电极电压 5V/度
  功耗限止电阻 5 kΩ Y轴集电极电流 1mA/度

  读数:正向压降约0.7V,稳定电压约12.5V。
  5.整流二极管反向漏电电流的测试
  以2DP5C整流二极管为例,查手册得知2DP5的反向电流应≤500nA。测试时,仪器各部件的置位详见表A-8。
  逐渐增大“峰值电压”,在荧光屏上即可显示被测管反向漏电电流特性,如图A-33所示。
  读数:IR=4div×0.2μA×0.1(倍率)=80 nA
  测量结果表明,被测管性能符合要求。


  图A-32 稳压二极管特性曲线 图A-33 二极管反向电流测试

  表A-8 2DP5C整流二极管测试时仪器部件的置位
  部件 置位 部件
  置位
  峰值电压范围 0~10V Y轴集电极电流 0.2μA/度
  功耗限制电阻 1 kΩ 倍率 Y轴位移拉出×0.1
  X轴集电极电压 1V/度

  6.二簇特性曲线比较测试
  以NPN型3DG6晶体管为例,查手册得知3DG6晶体管输出特性的测试条件为IC=10 mA、VCE=10V。测试时,仪器部件的置位详见表A-9。
  将被测的两只晶体管,分别插入测试台左、右插座内,然后按表1-8置位各功能键,参数调至理想位置。按下测试选择按钮的“二簇”琴键,逐步增大峰值电压,即可要荧光屏上显示二簇特性曲线,如图A-34所示。

  表A-9 二簇特性曲线测试时仪器部件的置位
  部件 置位 部件 置位
  峰值电压范围 0~10V Y轴集电极电流 1 mA/度
  极性 + “重复--关”开关 重复
  功耗限制电阻 250Ω 阶梯信号选择开关 10μA/级
  X轴集电极电压 1V/度 阶梯极性 +

  当测试配对管要求很高时,可调节“二簇位移旋钮”(37),使右簇曲线左移,视其曲线重合程度,可判定其输出特性的一致程度。


  图A-34 二簇输出特性曲线


晶体管图示仪怎样测试三极管?

把管脚E、C、B分别插入适当的插孔,同时选择正确的档位(包括三极管的类型、要测量的参数等等),这样就会在屏幕上会显示出相应的曲线图。1、三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管、晶体三极管,是一种电流控制电流的半导体器件·其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号, 也用作无触点开关。2、晶体三极管,是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种。晶体管(transistor)是一种固体半导体器件,具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。晶体管作为一种可变电流开关,能够基于输入电压控制输出电流。与普通机械开关(如Relay、switch)不同,晶体管利用电讯号来控制自身的开合,而且开关速度可以非常快,实验室中的切换速度可达100GHz以上。2016年,劳伦斯伯克利国家实验室的一个团队打破了物理极限,将现有的最精尖的晶体管制程从14nm缩减到了1nm,完成了计算技术界的一大突破。

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