XJ4822型半导体管特性图示仪

XJ4822型半导体管特性图示仪
使用说明书
上海新建仪器设备有限公司
1.概述
XJ4822型半导体管特性图示仪是一种用示波管显示半导体器件各种特性曲线，并可测量其静态参数的测试仪器。

与其它同类型图示仪相比，主要区别在于采用了微机控制技术，引入了字符显示，光标测量功能，使半导体管的各种静态参数，包括β（hfe）、Gfs(gm) 均可光标测量、数字读出, 给用户带来更多方便。

1.1 本仪器由下列几部分组成
X轴、Y轴放大器
阶梯信号发生器
集电极电源
二簇电子开关
低压电源供给
高频高压电源及示波管控制电路
CRT读测微机电路
过流报警电路
1.2 仪器的特点
1.2.1 本仪器由于采用微机控制, 数字插入技术，引入字符显示, 光标测量功能, 面板上增添了六个操作键,CRT屏幕上实时显示Y(电流) 、X（电压）、S（阶梯）开关档位（位标）量、通过主光标［+］操作,能直接显示测得的I(电流) 、U(电压) 测量值，辅光标［×］配合操作, 能自动计算显示, 读出β（hfe）、Gfs(gm) 等器件的参数。

1.2.2 通过配合高压测试台, 使反向电压U R可达3000V。

1. 2. 3 由于使用了VMOS器件作为电子开关管, 扩大了测试电流, 使测试电流不再受IB＞0.1mA的限制。

2技术参数
Y轴偏转系数
2.1.1 集电极电流偏转系数
a) 范围(Ic)： 10μA/div～1A/div；
b) 分档： 1、2、5进制共16档；
c) 误差：±3％。

2.1.2 漏电流(I R)
a) 范围： 0.2μA/div～5μA/div；
b) 分档： 1、2、5进制共5档；
误差：见表1。

表1
2.1.3 基极电流或基极源电压
a) 电压： 0.1V/div；
b) 误差：不超过±3％。

2.1.4 倍率
a) 范围：×10；
b) 误差：±5％±10nA 。

2.2 X轴系统
2.2.1 集电极电压偏转系数
a) 范围： 0.05V/div～50V/div；
b) 分档： 1、2、5进制10档；
c) 误差：不超过±3％。

2.2.2 基极电压偏转系数
a) 范围： 0.05V/div～1V/div；
b) 分档： 1、2、5进制5档；
c) 误差：不超过±3％。

2.2.3 基极电流或基极源电压
a) 偏转系数： 0.05V/div；
b) 误差：不超过±3％。

2.2.4 二极管反向电压
a) 范围： 100V/div～500V/div；
b) 分档： 1、2、5进制3档；
c) 误差：不超过±5％。

2.3 阶梯信号
2.3.1 阶梯电流
a) 范围： 0.2μA/级～50mA/级；
b) 分档： 1、2、5进制分十七档；
c) 误差： 1μA/级～50mA/级不超过±5％
0.2μA/级～0.5μA/级不超过±7％
2.3.2 阶梯电压
a) 范围： 0.05V/级～1V/级；
b) 分档： 1、2、5进制分五档；
c) 误差：不超过±3％。

2.3.3 阶梯电压幅度线性误差
不超过10％。

2.3.4 阶梯电压不平度
不超过±10％。

2.4 集电极扫描
2.4.1峰值电压范围及峰值电流容量
见表2(AC除外)各档级电压连续可变。

表2
2.4.2 功耗限制电阻(不包括集电极扫描信号源内阻)
a) 范围： 0～500KΩ；
b) 分档： 0Ω、1Ω、2.5Ω、10Ω、50Ω、250Ω、1KΩ、5KΩ、25KΩ、100KΩ、500KΩ共十一档；
误差：不超过±10％。

2.4.3 集电极扫描信号
a)输出极性：＋，－；
b)集电极容性电流；平衡后不超过2uA（10V档）
c)集电极漏电流；平衡后不超过3uA（10V档）
2.5 CRT字符读出
2.5.1. 面板设定显示
a)垂直Y：显示A/div (Ic、I R)
b)水平X：显示V/div (Vc、V R、V BE)
c)阶梯S：显示A/step；V/step (I B、V B)
2.5.2 游标读出功能
a)在按键按D状态下，移动游标“+”读出I D；V D。

b)。

在按键按 T状态下，移动游标“×”读出β；g。

2.5.3 游标有效范围
a)垂直: ±10div
b)水平: ±10div
2.6 整机系统
2.6.1 示波管
a) 型号与名称： 15SJ118Y14内；
b) 有效工作面： 10×10 div (1div=8mm)。

2.6.2 视在功率
a) 非测试状态时：约50VA；
b) 最大功率时：约80VA。

2.6.3 外型尺寸 b×h×d， 245mm×350mm×580mm。

重量：约17kg。

电源电压： 220V±10％。

频率： 50KZ±5％。

2.7 电磁兼容性
2.7.1 传导干扰
图示仪应符合GB/T 6833.9中第1章的要求。

2.7.2 辐射干扰
图示仪应符合GB/T 6833.10中第1章的要求。

2.8 环境
图示仪应符合GB/T 6587.1中Ⅱ级仪器的规定，运输试验按2级。

3 使用说明
为了便于使用者能较熟悉地了解了整机各部分的操作，校正与接插件的作用，在此着重说明应用范围、注意事项。

3.1总体结构，见图3、图4。

前面板
后面板
3.2 电源开关及CRT(图5)
图5
a) 电源开关按钮(7S1A)
按入电源接通。

b) 电源指示灯(7V6)
电源接通发光管亮指示仪器通电工作。

c) 辉度旋钮(R2)
它是改变示波管栅阴极之间电压，改变发射电子的多少来控制辉度，使用时辉度适中。

d) 聚焦旋钮(R3)
调节使显示图像清晰。

3.3集电极电源(图6)
a)极性选择（7S1B）
极性选择开关可以转换正负集电极电压极性，在NPN型与PNP型半导体管的测试时可按面板指示的极性选择。

按钮弹出为正，按入为负。

b)峰值电压范围（7S1C～F）
选择集电极电压：0～10V、0～50V、0～100V、0～500V中的一档电压。

当由低档改换高档，观察半导体管的特性时必须先将峰值电压调到零值，换档后再逐渐增加电压，否则易损坏被测器件。

c) 峰值电压％
峰值控制旋钮可以在0～10V、0～50V、0～100V、0～500V之间连续可变，面板上标称值是作近似值使用，精确的读数应由X轴偏转灵敏度读测。

测试完毕后应将旋钮置0％。

d) 功耗限制电阻(R10～R19)
可选择0Ω～500KΩ11档电阻串联在被测管的集电极电路上限止超过功耗，亦可作为被测半导体管集电极的负载电阻。

通过图示仪的特性曲线簇的斜率，可选择合适的负载电阻值。

e) 过流保护指示灯(7V3)
当被测器件测试电流超过设定值的两倍时，指示灯亮，集电极电源切断。

f) 复位按钮开关(7S1G)
当过流保护指示灯亮时，重新调整垂直电流/度旋转开关至适当位置后，按该复位开关复位。

g) 交流平衡(R4)
交流平衡是针对集电极变压器次级绕阻对地电容的不对称，进行电容平衡调节。

h) 电容平衡(R5)
由于集电极输出端对地存在各种杂散分布电容，形成电容性电流，造成测量上的误差，为了尽量减小电容性电流，测试前应调节电容补偿，使容性电流减至最小状态。

i)集电极电源保险熔丝(F2)
在后面板上，当集电极电源输出过载或短路时，起保护电路作用。

3.4 X轴、Y轴作用(图7)
a)Y轴选择开关
它是一种具有22档三种偏转作用开关(5S1)。

集电极电流Ic 10uA/Ddiv～1A/div共16档，是通过取样电阻将电流转化为电压后，经垂直放大后而取得读测电流偏转值。

二极管漏电流I R 0.2uA/Ddiv～5uA/div共5档，是通过取样电阻将电流转化为电压后，经垂直放大后而取得读测电流偏转值。

阶梯校正信号 1档，由阶梯信号发生器提供0.1V/级的阶梯信号。

b)Y移位(3R21)
它是通过分差平衡直流放大器的前级放大管中射极电阻改变，以达到被测信号或集电极扫描线在Y轴方向移动。

c)Y轴10度校准(3S1)
校准电压1V送入Y轴放大器，达到校准Y轴放大器的增益。

d)Y轴扩展10倍(3S2)
通过级放大器增益扩展10倍，以达到改变电流偏转的倍率作用，垂直显示放大10倍。

e)Y轴输入接地(3S4)
Y轴级放大器输入接地，表示输入为零的基准点。

f)X轴选择开关
它是一种具有19档四种偏转作用开关(5S2)。

集电极电压U CE 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U BE 0.05V/div～1V/div共5档，是通过分压电阻以达到不同灵敏度的偏转目的。

二极管反向电压 100V/div～500V/div共3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。

g)X移位(3R22)
它是通过分差平衡直流放大器的前级放大管中射极电阻改变，以达到被测信号或集电极扫描线在X轴方向移动。

h)X轴10度校准(3S3)
校准电压0.5V送入X轴放大器，达到校准X轴放大器的增益。

i)X轴输入接地(3S6)
X轴级放大器输入接地，表示输入为零的基准点。

j)倒相按钮(3S5)
通过开关变换使放大器分差输入端二线相互对换，达到图像相互转换，便于NPN管转测PNP管时简化测试操作。

按钮按入时，显示在垂直、水平方向上倒相。

k)二簇移位(4R2)
在双簇使用时，提供右面图形的水平移位，逆时针光迹和起始端重合，顺时针旋转光迹向右移动能大于5div。

3.5阶梯信号(图8)
a)阶梯信号选择开关(5S3)
阶梯选择开关是一个具有22档二种作用的开关(5S3)。

基极电流 0.2uA/级～50mA/级共17档，其作用是通过改变开关的不同档级的电阻值，使基极电流按0.2uA/级～50mA/级所在档级内的电流通过被测半导体管。

基极电压 0.05V/级～1V/级共5档，其作用是通过改变开关的不同档级的电阻值，使基极输出
0.05V/级～1V/级电压。

b)极性(3S8)
选择阶梯输出的极性。

按钮弹出为正，按入为负。

c)重复/关(3S9)
重复：使阶梯信号重复出现，作正常测试。

关：关的位置是阶梯信号处于待触发状态。

d)单簇(3S10)
单簇的按通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，因此可利用它的瞬间作用的特性来观察被测管的各种极限特性。

e)ΔV B (3S7)
按钮弹出为正常状态，当按钮按入在正极性时V B增加0～6V，在负极性时V B增加0～-6V。

此功能是满足被测器件需要高的基极电压，使基极电压最大值为±6V＋±10V。

f)级/簇(3R23)
用来调节阶梯信号的级数在0～10的范围内连续可调。

g)调零(3R24)
校正阶梯信号的零电位。

正常测试时一般应校正至零电位。

h)0～6V（3R26）
调节ΔV B电压0～±6V，根据测试需要，调节适当值。

3.6微机功能控制键(图9)
a)字符亮度(4R1)
调节显示字符亮度，
b)工作状态键(4S2)
“D/T”键三态（关）态、（D）态，（T）态。

（关）态显示屏上不显示任何字符光标，即禁态。

（D）态即二端器件测试态。

显示单光标［+］和四行字符串Y、I、X、U。

Y、X为垂直水平坐标值，I、U为垂直水平测试值。

（T）态即三端器件测试态。

在（D）态基础上，显示增加辅光标［×］，并增加阶梯坐标值字符串S 和测试值字符串β（hfe）、G (gm) 。

注：光标［+］和辅光标［×］必须调节在曲线上，β（hfe）、G (gm)的读出值须除以两个光标之间的曲线数N。

即β（实际值）=β（读出值）/N
G（实际值）= G（读出值）/N。

c)光标移位键(4S3～4S6)
由上下左右四个键组成光标移位键。

d)光标选择键(4S1)
“+/×”为光标选择键，“+”标为主光标；“×”标为辅光标，光标选中后显示亮度增加。

3.7 测试台(图10)
a)测试输入端(X2～X11)
被测半导体管器件测试输入端，根据不同的被测器件选择不同的测试附件。

b)测试端选择(S2)
测试选择开关可以在测试时任选左右两个被测管的持性。

c)双簇(12S1)
按钮按入时为双簇测试状态，即通过电子开关自动地交替显示左右二簇特性曲线。

d)零电流(12S2)
按通“零电流”时，使被测半导体管基极处于开路状态，即能测量I CEO特性。

e)零电压(12S3)
按通“零电压”时，使被测半导体管基极与发射极处于短路状态。

.4 使用范例
4.1 NPN型三极管2N3904特性曲线(图11)
集电极垂直
峰值电压范围： 10V 档级(I C) ： 1mA/div 可变电压 %：适中移位：适中
电源极性： + 水平
功耗限制电阻 250Ω档极(Vce) ： 1V/div 阶梯：移位：适中
阶梯档级 20uA/div 显示方式
阶梯极性： + 倒相：弹出
阶梯方式：重复双簇：弹出
阶梯级数： 10
4.2 PNP型三极管2N3906特性曲线(图12)
集电极垂直
峰值电压范围： 10V 档级(I C) ： 1mA/div 可变电压 %：适中移位：适中
电源极性： - 水平
功耗限制电阻 250Ω档极(Vce) ： 1V/div 阶梯：移位：适中
阶梯档级 20uA/div 显示方式
阶梯极性： - 倒相：弹出
阶梯方式：重复双簇：弹出
阶梯级数： 10
4.3 PNP型三极管2N3906特性曲线(图13)
集电极垂直
峰值电压范围： 10V 档级(I C) ： 1mA/div 可变电压 %：适中移位：适中
电源极性： - 水平
功耗限制电阻 250Ω档极(Vce) ： 1V/div 阶梯：移位：适中
阶梯档级 20uA/div 显示方式
阶梯极性： - 倒相：按入
阶梯方式：重复双簇：弹出
阶梯级数： 10
4.4场效应管2SK30特性曲线(图14)
集电极垂直
峰值电压范围： 10V 档级(I C) ： 0.2mA/div 可变电压 %：适中移位：适中
电源极性： + 水平
功耗限制电阻 250Ω档极(Vce) ： 1V/div
阶梯：移位：适中
阶梯档级 0.1V/div 显示方式
阶梯极性： - 倒相：弹出
阶梯方式：重复双簇：弹出
阶梯级数： 10
4.5 增强型场效应管IRF820特性曲线(图15)
集电极垂直
峰值电压范围： 10V 档级(I C) ： 0.5A/div
可变电压 %：适中移位：适中
电源极性： + 水平
功耗限制电阻 1Ω档极(Vce) ： 1V/div
阶梯：移位：适中
阶梯档级 1V/div 显示方式
阶梯极性： + 倒相：弹出
阶梯方式：重复双簇：弹出
阶梯级数： 3
ΔV B：按入
注意：在测试大功率器件时，请采用单次阶梯电流/电压方式测试，以免被测器件在大电流、高功率状况下损坏。

4.6 整流二极管1N4004正向特性曲线(图16)
集电极垂直
峰值电压范围： 10V 档级(I C) ： 50mA/div 可变电压 %：适中移位：适中
电源极性： + 水平
功耗限制电阻 2.5Ω档极(Vce) ： 0.1V/div 阶梯：移位：适中
阶梯档级 5uA/div 显示方式
阶梯极性： + 倒相：弹出
阶梯方式：重复双簇：弹出
阶梯级数： 10
4.7 稳压二极管2CW37-6.2V特性曲线(图17)
集电极垂直
峰值电压范围： 10V 档级(I C) ： 1mA/div 可变电压 %：适中移位：适中
电源极性： + 水平
功耗限制电阻 250Ω档极(Vce) ： 1V/div 阶梯：移位：适中
阶梯档级 5uA/div 显示方式
阶梯极性： + 倒相：弹出
阶梯方式：重复双簇：弹出
阶梯级数： 10
4.8 NPN型三极管2N3904二簇特性曲线比较(图18)
集电极垂直
峰值电压范围： 10V 档级(I C) ： 2mA/div 可变电压 %：适中移位：适中
电源极性： + 水平
功耗限制电阻 250Ω档极(Vce) ： 1V/div 阶梯：移位：适中
阶梯档级 20uA/div 显示方式
阶梯极性： + 倒相：弹出
阶梯方式：重复双簇：先弹出阶梯级数： 10 后按入
当测试配对管要求甚高时，可改变二簇移位，使右簇曲线向左，视其曲线重合程度。

五. 计量方法
1.X轴V CE计量
X:：V CE各档；阶梯作用：关，0.2μA/级档，Y： Ic： 0.1A/div档，
峰值电压：0；集电极电压选择开关全部退出。

2. X 轴V BE 计量
X:： V BE 各档； 阶梯作用：关，0.2μA/级 档，Y ： Ic ： 0.1A/div 档， 峰值电压：
0；集电极电压选择开关全部退出。

3. X 轴 二极管反向电压V R 计量
X:： V R 各档； 阶梯作用：关，0.2
μA/级 档，Y ： Ic ： 0.1A/div 档， 峰值电压：0；集电极电压选择开关全部退出。

（注：要调换上XJ4822高压测试台，若没购高压测试台，V R 各档无作用）
4.Y轴I C计量
Y：I C各档；X：50V/div；峰值电压：0；集电极电压选择开关全部退出。

5.Y轴I R计量
Y：I R各档；X：50V/div；峰值电压：0；集电极电压选择开关全部退出
6.阶梯电压计量
阶梯：重复；阶梯选择：V/级各档；阶梯级数：10；
7.阶梯电流计量
阶梯：重复；阶梯选择：IB/级各档；阶梯级数：10；。