晶體管特性圖示儀的使用

晶體管測(cè)量?jī)x器是以通用電子測(cè)量?jī)x器為技術(shù)基礎(chǔ)，以半導(dǎo)體器件為測(cè)量對(duì)象的電子儀器。用它可以測(cè)試晶體三極管（NPN型和PNP型）的共發(fā)射極、共基極電路的輸入特性、輸出特性；測(cè)試各種反向飽和電流和擊穿電壓，還可以測(cè)量場(chǎng)效管、穩(wěn)壓管、二極管、單結(jié)晶體管、可控硅等器件的各種參數(shù)。下面以XJ4810型晶體特性圖示儀為例介紹晶體管圖示儀的使用方法。

7.1 XJ4810型晶體管特性圖示儀面板功能介紹

XJ4810型晶體管特性圖示儀面板如圖A-23所示：

1. 集電極電源極性按鈕，極性可按面板指示選擇。

2. 集電極峰值電壓保險(xiǎn)絲：1.。

3. 峰值電壓%：峰值電壓可在0～10V、0～50V、0～100V、0～500V之連續(xù)可調(diào)，面板上的標(biāo)稱值是近似值，參考用。

4. 功耗限制電阻：它是串聯(lián)在被測(cè)管的集電極電路中，限制超過(guò)功耗，亦可作為被測(cè)半導(dǎo)體管集電極的負(fù)載電阻。

5. 峰值電壓范圍：分0～10V/、0～50V/1A、0～100V/0.、0～500V/0.1A四擋。當(dāng)由低擋改換高擋觀察半導(dǎo)體管的特性時(shí)，須先將峰值電壓調(diào)到零值，換擋后再按需要的電壓逐漸增加，否則容易擊穿被測(cè)晶體管。

AC擋的設(shè)置專為二極管或其他元件的測(cè)試提供雙向掃描，以便能同時(shí)顯示器件正反向的特性曲線。

6. 電容平衡：由于集電極電流輸出端對(duì)地存在各種雜散電容，都將形成電容性電流，因而在電流取樣電阻上產(chǎn)生電壓降，造成測(cè)量誤差。為了盡量減小電容性電流，測(cè)試前應(yīng)調(diào)節(jié)電容平衡，使容性電流減至zui小。

7. 輔助電容平衡：是針對(duì)集電極變壓器次級(jí)繞組對(duì)地電容的不對(duì)稱，而再次進(jìn)行電容平衡調(diào)節(jié)。

8. 電源開(kāi)關(guān)及輝度調(diào)節(jié)：旋鈕拉出，接通儀器電源，旋轉(zhuǎn)旋鈕可以改變示波管光點(diǎn)亮度。

9. 電源指示：接通電源時(shí)燈亮。

10. 聚焦旋鈕：調(diào)節(jié)旋鈕可使光跡zui清晰。

11. 熒光屏幕：示波管屏幕，外有座標(biāo)刻度片。

12. 輔助聚焦：與聚焦旋鈕配合使用。

13. Y軸選擇（電流/度）開(kāi)關(guān)：具有22擋四種偏轉(zhuǎn)作用的開(kāi)關(guān)。可以進(jìn)行集電極電流、基極電壓、基極電流和外接的不同轉(zhuǎn)換。

14. 電流/度×0.1倍率指示燈：燈亮?xí)r，儀器進(jìn)入電流/度×0.1倍工作狀態(tài)。

15. 垂直移位及電流/度倍率開(kāi)關(guān)：調(diào)節(jié)跡線在垂直方向的移位。旋鈕拉出，放大器增益擴(kuò)大10倍，電流/度各擋IC標(biāo)值×0.1，同時(shí)指示燈14亮.

16. Y軸增益：校正Y軸增益。

17. X軸增益：校正X軸增益。

18.顯示開(kāi)關(guān)：分轉(zhuǎn)換、接地、校準(zhǔn)三擋，其作用是：

⑴轉(zhuǎn)換：使圖像在Ⅰ、Ⅲ象限內(nèi)相互轉(zhuǎn)換，便于由NPN管轉(zhuǎn)測(cè)PNP管時(shí)簡(jiǎn)化測(cè)試操作。

⑵接地：放大器輸入接地，表示輸入為零的基準(zhǔn)點(diǎn)。

⑶校準(zhǔn)：按下校準(zhǔn)鍵，光點(diǎn)在X、Y軸方向移動(dòng)的距離剛好為10度，以達(dá)到10度校正目的。

19. X軸移位：調(diào)節(jié)光跡在水平方向的移位。

20. X軸選擇（電壓/度）開(kāi)關(guān)：可以進(jìn)行集電極電壓、基極電流、基極電壓和外接四種功能的轉(zhuǎn)換，共17擋。

21. “級(jí)/簇”調(diào)節(jié)：在0～10的范圍內(nèi)可連續(xù)調(diào)節(jié)階梯信號(hào)的級(jí)數(shù)。

22. 調(diào)零旋鈕 ：測(cè)試前，應(yīng)首先調(diào)整階梯信號(hào)的起始級(jí)零電平的位置。當(dāng)熒光屏上已觀察到基極階梯信號(hào)后，按下測(cè)試臺(tái)上選擇按鍵“零電壓”，觀察光點(diǎn)停留在熒光屏上的位置，復(fù)位后調(diào)節(jié)零旋鈕，使階梯信號(hào)的起始級(jí)光點(diǎn)仍在該處，這樣階梯信號(hào)的零電位即被準(zhǔn)確校正。

23. 階梯信號(hào)選擇開(kāi)關(guān)：可以調(diào)節(jié)每級(jí)電流大小注入被測(cè)管的基極，作為測(cè)試各種特性曲線的基極信號(hào)源，共22擋。一般選用基極電流/級(jí)，當(dāng)測(cè)試場(chǎng)效應(yīng)管時(shí)選用基極源電壓/級(jí)。

24. 串聯(lián)電阻開(kāi)關(guān)：當(dāng)階梯信號(hào)選擇開(kāi)關(guān)置于電壓/級(jí)的位置時(shí)，串聯(lián)電阻將串聯(lián)在被測(cè)管的輸入電路中。

25. 重復(fù)--關(guān)按鍵：彈出為重復(fù)，階梯信號(hào)重復(fù)出現(xiàn)；按下為關(guān)，階梯信號(hào)處于待觸發(fā)狀態(tài)。

26. 階梯信號(hào)待觸發(fā)指示燈：重復(fù)按鍵按下時(shí)燈亮，階梯信號(hào)進(jìn)入待觸發(fā)狀態(tài)。

27. 單簇按鍵開(kāi)關(guān)：?jiǎn)未氐陌磩?dòng)其作用是使預(yù)先調(diào)整好的電壓（電流）/級(jí)，出現(xiàn)一次階梯信號(hào)后回到等待觸發(fā)位置，因此可利用它瞬間作用的特性來(lái)觀察被測(cè)管的各種極限特性。

28. 極性按鍵：極性的選擇取決于被測(cè)管的特性。

29. 測(cè)試臺(tái)：其結(jié)構(gòu)如圖A-24所示。

30. 測(cè)試選擇按鍵：

⑴“左”、“右”、“二簇”：可以在測(cè)試時(shí)任選左右兩個(gè)被測(cè)管的特性，當(dāng)置于“二簇”時(shí)，即通過(guò)電子開(kāi)關(guān)自動(dòng)地交替顯示左右二簇特性曲線，此時(shí)“級(jí)/簇”應(yīng)置適當(dāng)位置，以利于觀察。二簇特性曲線比較時(shí)，請(qǐng)不要誤按單簇按鍵。

⑵“零電壓”鍵：按下此鍵用于調(diào)整階梯信號(hào)的起始級(jí)在零電平的位置，見(jiàn)（22）項(xiàng)。

⑶“零電流”鍵：按下此鍵時(shí)被測(cè)管的基極處于開(kāi)路狀態(tài)，即能測(cè)量ICEO特性。

31、32. 左右測(cè)試插孔：插上插座（隨機(jī)附件），可測(cè)試F1、F2型管座的功率晶體管。

33、34、35.晶體管測(cè)試插座。

36. 二極管反向漏電流插孔（接地端）。

在儀器右側(cè)板上分布有圖A-25所示的旋鈕和端子：

37. 二簇移位旋鈕：在二簇顯示時(shí)，可改變右簇曲線的位置，更方便于配對(duì)晶體管各種參數(shù)的比較。

38. Y軸信號(hào)輸入：Y軸選擇開(kāi)關(guān)置外接時(shí)，Y軸信號(hào)由此插座輸入。

39. X軸信號(hào)輸入：X軸選擇開(kāi)關(guān)置外接時(shí)，X軸信號(hào)由此插座輸入。

40. 校準(zhǔn)信號(hào)輸出端：1V、0.5V校準(zhǔn)信號(hào)由此二孔輸出。

7.2測(cè)試前注意事項(xiàng)

為保證儀器的合理使用，既不損壞被測(cè)晶體管，也不損壞儀器內(nèi)部線路，在使用儀器前應(yīng)注意下列事項(xiàng)：

1. 對(duì)被測(cè)管的主要直流參數(shù)應(yīng)有一個(gè)大概的了解和估計(jì)，特別要了解被測(cè)管的集電極zui大允許耗散功率PCM、zui大允許電流ICM和擊穿電壓BVEBO、BVCBO 。

2. 選擇好掃描和階梯信號(hào)的極性，以適應(yīng)不同管型和測(cè)試項(xiàng)目的需要。

3. 根據(jù)所測(cè)參數(shù)或被測(cè)管允許的集電極電壓，選擇合適的掃描電壓范圍。一般情況下，應(yīng)先將峰值電壓調(diào)至零，更改掃描電壓范圍時(shí)，也應(yīng)先將峰值電壓調(diào)至零。選擇一定的功耗電阻，測(cè)試反向特性時(shí)，功耗電阻要選大一些，同時(shí)將X、Y偏轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)置于合適擋位。測(cè)試時(shí)掃描電壓應(yīng)從零逐步調(diào)節(jié)到需要值。

4. 對(duì)被測(cè)管進(jìn)行必要的估算，以選擇合適的階梯電流或階梯電壓，一般宜先小一點(diǎn)，再根據(jù)需要逐步加大。測(cè)試時(shí)不應(yīng)超過(guò)被測(cè)管的集電極zui大允許功耗。

5. 在進(jìn)行ICM的測(cè)試時(shí)，一般采用單簇為宜，以免損壞被測(cè)管。

6. 在進(jìn)行IC或ICM的測(cè)試中，應(yīng)根據(jù)集電極電壓的實(shí)際情況選擇，不應(yīng)超過(guò)本儀器規(guī)定的zui大電流，見(jiàn)表A-3。

表A-3 zui大電流對(duì)照表

7. 進(jìn)行高壓測(cè)試時(shí)，應(yīng)特別注意安全，電壓應(yīng)從零逐步調(diào)節(jié)到需要值。觀察完畢，應(yīng)及時(shí)將峰值電壓調(diào)到零。

7.3基本操作步驟

1. 按下電源開(kāi)關(guān)，指示燈亮，預(yù)熱15分鐘后，即可進(jìn)行測(cè)試。

2. 調(diào)節(jié)輝度、聚焦及輔助聚焦，使光點(diǎn)清晰。

3. 將峰值電壓旋鈕調(diào)至零，峰值電壓范圍、極性、功耗電阻等開(kāi)關(guān)置于測(cè)試所需位置。

4. 對(duì)X、Y軸放大器進(jìn)行10度校準(zhǔn)。

5. 調(diào)節(jié)階梯調(diào)零。

6. 選擇需要的基極階梯信號(hào)，將極性、串聯(lián)電阻置于合適擋位，調(diào)節(jié)級(jí)/簇旋鈕，使階梯信號(hào)為10級(jí)/簇，階梯信號(hào)置重復(fù)位置。

7. 插上被測(cè)晶體管，緩慢地增大峰值電壓，熒光屏上即有曲線顯示。

7.4測(cè)試實(shí)例

1. 晶體管hFE和β值的測(cè)量

以NPN型3DK2晶體管為例，查手冊(cè)得知3DK2 hFE的測(cè)試條件為VCE =1V、IC=10mA。將光點(diǎn)移至熒光屏的左下角作座表零點(diǎn)。儀器部件的置位詳見(jiàn)表A-4。

表A-4    3DK2晶體管hFE、β測(cè)試時(shí)儀器部件的置位

逐漸加大峰值電壓就能在顯示屏上看到一簇特性曲線，如圖A-26所示.讀出X軸集電極電壓Vce =1V時(shí)zui上面一條曲線（每條曲線為20μA，zui下面一條IB=0不計(jì)在內(nèi)）IB值和Y軸IC值，可得

PNP型三極管h_FE和β的測(cè)量方法同上，只需改變掃描電壓極性、階梯信號(hào)極性、并把光點(diǎn)移至熒光屏右上角即可。

2.晶體管反向電流的測(cè)試

以NPN型3DK2晶體管為例，查手冊(cè)得知3DK2 I_CBO、I_CEO的測(cè)試條件為V_CB、V_CE均為10V。測(cè)試時(shí)，儀器部件的置位詳見(jiàn)表A-5。

逐漸調(diào)高“峰值電壓”使X軸V_CB=10V，讀出Y軸的偏移量，即為被測(cè)值。被測(cè)管的接線方法如圖1-28，其中圖A-28（a）測(cè)I_CBO值，圖A-28（b）測(cè)I_CEO值、圖A-28（c）測(cè)I_EBO值。

圖A-29 反向電流測(cè)試曲線

PNP型晶體管的測(cè)試方法與NPN型晶體管的測(cè)試方法相同。可按測(cè)試條件，適當(dāng)改變擋位，并把集電極掃描電壓極性改為“—”，把光點(diǎn)調(diào)到熒光屏的右下角（階梯極性為“+”時(shí)）或右上角（階梯極性為“—”時(shí)）即可。

3.晶體管擊穿電壓的測(cè)試

以NPN型3DK2晶體管為例，查手冊(cè)得知3DK2 BV_CBO、BV_CEO、BV_EBO的測(cè)試條件I_C分別為100μA、200μA和100μA。測(cè)試時(shí)，儀器部件的置位詳見(jiàn)表A-6。

逐步調(diào)高“峰值電壓”，被測(cè)管按圖A-30（a）的接法，Y軸I_C=0.1mA時(shí)，X軸的偏移量為BV_CEO值；被測(cè)管按圖A-30（b）的接法，Y軸I_C=0.2m A時(shí)，X軸的偏移量為BV_CEO值；被測(cè)管按圖A-30（c）的接法，Y軸I_C=0.1mA時(shí)，X軸的偏移量為BV_EBO值。

表A-8 2DP5C整流二極管測(cè)試時(shí)儀器部件的置位

6.二簇特性曲線比較測(cè)試

以NPN型3DG6晶體管為例，查手冊(cè)得知3DG6晶體管輸出特性的測(cè)試條件為IC=10 mA、VCE=10V。測(cè)試時(shí)，儀器部件的置位詳見(jiàn)表A-9。

將被測(cè)的兩只晶體管，分別插入測(cè)試臺(tái)左、右插座內(nèi)，然后按表1-8置位各功能鍵，參數(shù)調(diào)至理想位置。按下測(cè)試選擇按鈕的“二簇”琴鍵，逐步增大峰值電壓，即可要熒光屏上顯示二簇特性曲線，如圖A-34所示。

表A-9 二簇特性曲線測(cè)試時(shí)儀器部件的置位

當(dāng)測(cè)試配對(duì)管要求很高時(shí)，可調(diào)節(jié)“二簇位移旋鈕”（37），使右簇曲線左移，視其曲線重合程度，可判定其輸出特性的一致程度。

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