XJ4810型半导体管特性图示仪测试使用说明
XJ4810图示仪使用说明
3.7 XJ4810 半导体管特性图示仪概述：XJ4810 型半导体管特性图示仪，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。
本仪器主要由下列几个部分组成：Y 轴放大器及X 轴放大器；阶梯信号发生器；集电极扫描发生器；主电源及高压电源部分。
本仪器是继JT－l 型晶体管特性图示仪后的开发产品。
它继承JT－l 的优点，并有了较大的改进与提高，与其它半导体管特性图示仪相比，具有以下特点：1．本仪器采用全晶体管化电路、体积小、重量轻、携带方便。
2．增设集电极双向扫描电路及装置，能同时观察二级管的正反向输出特性曲线、简化测试手续。
3．配有双簇曲线显示电路，对于中小功率晶体管各种参数的配对，尤为方便。
4．本仪器专为工作于小电流超β 晶体管测试提供测试条件，最小阶梯电流可达0.2μA／级。
5．本仪器还专为测试二级管的反向漏电流采取了适当的措施，使测试的反向电流I R 达20nA／div 。
6．本仪器配上扩展装置—XJ27100“场效应管配对测试台”可对国内外各种场效应对管和单管进行比较测试。
7．本仪器配上扩展装置—XJ27101“数字集成电路电压传输特性测试台”，可测试COMS，TTL 数字集成电路的电压传输特性。
XJ4810 型半导体管特性图示仪，功能操作方便，它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，是一个必不可少的测试工具。
一、主要技术指标（l）Y 轴编转因数：集电极电流范围：10μA∕div～500 毫安／div，分15 档，误差≤±3％；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±3%基极电流或基极源电压：0.05V／div，误差≤±3％；外接输入：0.1V／div，误差≤±3％；偏转倍率：×0.1 误差不超过±（10%±10nA）（2）X 轴偏转因数：集电极电压范围：0.05～50V∕div，分10 档，误差≤±3％；基极电压范围：0.05～1V∕div，分 5 档，误差≤±3％；基极电流或基极源电压：0.05V∕div，误差≤±3％；外接输入：0.05V∕div，误差≤±3％。
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）。
半导体管图示仪作业指导书
半导体管特性图示仪作业指导书
版别 受控号
A
型号
XJ4810A
仪器编号
仪器操作步骤 一、仪器使用前准备工作
1、确认输入电源电压并可靠接通仪器，确认仪器电源开关未被拉出，确认测试台和转换座可靠连 接在实验仪上。 题 目： 信 质 量电 更 文 件程 惠 阳 信 科 质量体系文件控 题 目： 惠 阳 题 目： 科 质量体系文件控 电 子 厂改程 体 系 厂 子 2、开机预热2-3分钟，调整显示屏聚焦和辉度，以显示适中为佳。 3、对应测试元件选择合适的转换座接入测试台。
测 试 选 择 开 关
测试选择开关
零点压
零点流
测试实例说明 1、NPN型3DK2半导体管特性曲线。 2、NPN型3DK2半导体管hFE测试曲线。 3、N沟道耗尽型半导体管3DJ7的特性曲线。 4、硅整流二极管2CZ82C的特性曲线。 5、稳压二极管2CW19特性曲线。 6、整流二极管2DP5C反向漏电流测试。 7、NPN型3DG8半导体管二簇特性曲线比较。 批准
批准
表格编号：D.QA.R.006
审核 题 目： 信 质 量电 更 文 件程 惠 阳 信 科 质量体系文件控 题 目： 惠 阳 题 目： 科 质量体系文件控 电 子 厂改程 体 系 厂 子
版别:1
承办
文件名称 文件编号
半导体管特性图示仪作业指导书
版别 受控号
A
页次 实施日期
2/5
设备名称
半导体管特性图示仪 仪器型号
X 轴 选 择 开 关
电流/度开关
集电极电压VCE：0.05V/度~50V/度共10档 基极电压VBE：0.05V/度~1V/度共5档 通过分差平衡直流放大器的前级发大管中射极直流电阻的改变，以达到被测信 号或集电极扫描线在X轴方向移动
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）。
设备仪器：半导体特性图示仪操作规范
2.测试大电流器件时，将阶梯信号簇数开关调至1簇，以免烧坏晶体管。
测试过程中，人体不要碰到被测体，防止触电。把仪器接入AV220V电源上；
5.2根据被测电阻选择好测试档位；
5.3按下SET.TEST键,根据被测电阻误差.调好“LO”下限和“HI”上限；
5.4把被测电阻接于测试引脚两端,仪器显示电阻值.如果在我们设定范围内.GO灯亮,低则LO灯亮.高则HI灯亮.
5.5测试完毕,关掉电源.；
5.6如有异常,立即报ຫໍສະໝຸດ 上级.：6.相关文件：无7.使用表单：材料检验报告
8.附件/流程图：无
5.1.3测试过程中，人体不要碰到被测体，防止触电。
5.2将POWER开关压下至ON，测试夹具插入对应插孔；
5.3二极管（RAD/RHD系列）测试
反向击穿电压（URRM）及反向漏电流测试（IR）将二极管正极插入夹具E端，负极插入C端，功耗限制开关由大到小调至适当位置，根据SIR规格选择好VC电压范围及X轴VCE电压和Y轴IC电流档位。逐渐加大峰值电压旋钮使VCE电压至SIR规格值，观测其漏电流小于规定值则OK。
5.4稳压二极管（RAZ/RCZ系列）测试：
稳压值测试:将稳压管负极插入C端，正极插入E端，根据稳压值，选择合适的VC电压。根据稳压电流选择好合适的功耗限制电阻及X、Y轴档位，逐渐加大峰值电压旋钮至IC电流达稳压管额定电流值时，测其该电压即为稳压值。测试完毕，将峰值电压旋至最小。参照图
5.1注意事项：
文件制修订记录
制/修订日期
修订编号
制/修订内容
版本
页次
1
1
5.0
5.0
核准
审查
制订
1. 目的：在检测中正确和标准使用操作仪器；
晶体管图示仪YB4810说明书
半导体器件物理实验指导书一、实验设备介绍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2.1 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%。
2.2 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%。
2.3 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：0~5V 10A5V档0~50V 1A50V档0~500V 0.1A500V档0~3kV 2mA3kV档功耗限制电阻0.5MΩ，分11档，误差不超过±10%。
2.5 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。
半导体管特性图示仪操作指导书
半导体管特性图示仪操作指导书
1、目的:
规范操作员正确操作，减少事故发生率，确保产品符合要求。
2、范围：
使用于半导体管特性图示仪的操作。
3、操作方法：
3.1确保半导体管图示仪输入电压为220V/AC,开机需预热3分钟后方可进入工作状态;
3.2面板控制键名称说明：
3.3
3.4在面板上选择与被测器件相对应的扫描电压范围，水平电压/档位，选择相对应的测试座，被测器件的脚位插入端口时要正确；
3.5测试时先将阶梯信号及扫描电压调至最小然后由小到大，这样以免对被测器件造成冲击；
3.6对被测器件提供扫描电压与集电极电流，由流过的取样电阻转换成电压值来量度，阶梯信号源提供被测器件基极阶梯信号。
被测器件施加阶梯信号、扫描信号后获得特性曲线并完成输出特性的测量；
3.7测试完成后，将扫描电压调至最小再取下被测器件。
4、注意事项：
4.1非专业人员严禁擅自操作及更改参数；
4.2禁止仪器C、E间的直接短路；
4.3关机后必须大于30秒钟后再开机；
4.4选择高压状态时必须先按入安全罩后再按入测试键，测试完毕后应先将扫描电压回调至零后才
能取下被测器件。
5、设备点检：
设备操作人员于正常工作日每天使用前，按《设备点检记录表》中各项要求进行点检。
6、相关记录表格：
《设备点检记录表》。
晶体管特性图示仪的使用
实验8 晶体管特性图示仪的使用8．1实验目的1）熟悉XJ4810/NW4822型图示仪的面板装置；2）熟悉XJ4810/NW4822型图示仪的面板装置的操作方法；3）掌握在正式测试前对仪器的检查、校验。
4）会使用XJ4810/NW4822测试二极管的正、反向特性，包括稳压二极管的稳压特性；5）会使用XJ4810/NW4822测试三极管的输入特性、输出特性及主要参数（不包括频率参数）；6）学会使用XJ4810/NW4822测试场效应晶体管、双基极二极管的特性曲线及主要参数。
8．2实验设备1）XJ4810/NW4822型图示仪一台。
2）2AP9、2CP10、2CW、3DG6、3AK20、3DD15、3DJ6、BT33各一只；晶体管亦可用新型号1N4001、9013、9012等。
3）稳压电源一台，测试BT33用。
8．3实验步骤实验前预习XJ4810/NW4822型图示仪的面板装置图（见附图10.1、附图10.2及附图11）及各控制装置的作用介绍（见附录10-1、附录10-2及附录11）；熟悉XJ4810/NW4822型面板装置及操作方法。
8.3.1 使用前的检查接通电源，预热5-10分钟后，进行下列调整：（1）调节“辉度”旋钮使亮度适中；（2）调节“峰值电压%”旋钮，逆时针旋到底，使集电极扫描电压为零伏，此时可揿下“峰值电压范围”的10V键。
调节“聚焦”和“辅助聚焦”，使光点清晰。
（3）放大器增益检查XJ4810型将光点聚焦好后，调节两个“移位”旋钮，将光点移至屏幕的左下方（即标尺刻度的左下角），按下“校准”旋钮，光点应在屏幕有（实线）刻度的范围内从左下角跳向右上角。
否则应用小螺丝马调整X或Y的增益微调。
NW4822型将光点聚焦好后，调节两个“移位”旋钮，将光点移至屏幕的左上方（即标尺刻度的左上角），按下“校准”旋钮，光点应在屏幕有（实线）刻度的范围内从左上角跳向右下角。
此时Y轴部分的“电流/度”及X轴部分的“电压/度”两个开关位置可置于任何位置。
模拟电子技术标准实验报告 实验1-4
w.
ibm
14mV 2 18 A 1.16 K I B 18 A 10 A, 选30 A。
I E I C I B 65 30A 2mA
ju
选管 3DG6C，测量其=65。 为求r be ，设I E 2mA，则
st
26mV 1.16k 2mA
I bm 是U i 产生I B 的最大值。为避免产生截止失真，不应使输入信号工作在输入特性的弯 曲部分。故在设置基极电流时最少加 10A的起始电流。
ibm
rbe 300 1 65
ww
核算I E 与初选值是否吻合：
3）选择偏置电阻R b1 和R b2 欲使I B 稳定应使 I 1 I B ，硅管的 I 1 5 10 I B，I B 30 A , 则I 1 150 300 A . 选 I 1 220 A 。 考虑到设计任务对放大器未提出温度等特殊要求，故设计中可作常温（0--45C）处理。 基极电压可选择低一些，使V B =3V，
ww
w.
四、思考题： 1、示波器荧光屏上的波形不断移动不能稳定，试分析其原因。调节哪些旋钮才能使波形稳 定不变。 答：用示波器观察信号波形，只有当示波器内部的触发信号与所测信号同步时，才能在荧光 屏上观察到稳定的波形。 若荧光屏上的波形不断移动不能稳定， 说明触发信号与所测信号不 同步,即扫描信号（X轴）频率和被测信号（Y轴）频率不成整数倍的关系（ x n y ）,从而使 每一周期的X、Y轴信号的起扫时间不能固定，因而会使荧光屏上显示的波形不断的移动。 此时，应首先检查“触发源”开关（SOURCE）是否与Y轴方式同步（与信号输入通道保持 一致） ；然后调节“触发电平” （LEVEL） ，直至荧光屏上的信号稳定。 2、在测量中交流毫伏表和示波器荧光屏测同一输入电压时，为什么数据不同?测量直流电压 可否用交流毫伏表，为什么? 答： 交流毫伏表和示波器荧光屏测同一输入电压时数据不同是因为交流毫伏表的读数为正弦 信号的有效值，而示波器荧光屏所显示的是信号的峰峰值。 不能用交流毫伏表测量直流电压。 因为交流毫伏表的检波方式是交流有效值检波， 刻度 值是以正弦信号有效值进行标度的，所以不能用交流毫伏表测量直流电压。
实验一、双极型晶体管(BJT)特性参数测量
实验一、双极型晶体管（BJT）特性参数测量一、实验设备（1）半导体管特性图示仪(XJ4810A 型)，（2）BJT 晶体管（S9014、S8050、S8550），（3）二极管（1N4001）二、实验目的1、熟悉 BJT 晶体管特性参数测试原理；2、掌握使用半导体管特性图示仪测量 BJT 晶体管特性参数的方法；3、学会利用手册的特性参数计算 BJT 晶体管的混合π型EM1 模型参数的方法。
三、实验仪器介绍：XJ4810型/XJ4810A型半导体管特性图示仪采用示波管显示半导体器件的各种特性曲线，并测量其静态参数。
本仪器具有二簇曲线显示，双向集电极扫描电路，可以对被测半导体器件的特司长进行对比分析，便于对管或配件配对。
本仪器IR测量达200nA/div，配备扩展装置后，VC可达3KV；可测试CMOS及TTL 门电路传输特性；可对场效应管进行配对或对管测试；可测试三端稳压管特性。
图1为XJ4810A型晶体管测试仪图片四、BJT 晶体管特性参数测试原理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Ib =常数（即基极电流Ib不变）。
曲线显示出集电极与发射极之间的电压Vcc增加时，集电极电流Ic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Ib为：Ib=（Eb-Vbe）/Rb在集电极到发射极的回路中，接入一个锯齿波电压发生器Ec和一个小的电阻Rc，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Rc上流过，电阻Rc上的电压降就正比于Ic。
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Rc两端接到示波管的y偏转板上，示波器便显示出晶体管的Ic随Vcc变化的曲线。
（为了保证测量的准确性，电阻Rc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Ib 是固定不变的。
晶体管特性图示仪使用详解
② “峰值电压 %”调节旋钮。 作用：使集电极电源在确定的峰值电压范围内连续变 化。 ③ “+、-”极性按键开关。 作用：按下时集电极电源极性为负，弹出时为正。
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• ④ “电容平衡”与“辅助电容平衡”旋钮。 • 作用：使在高电流灵敏度测量时容性电流最小，
减小测量误差 • ⑤ “功耗限制电阻 ”选择开关。 • 作用：改变串联在被测管集电极回路中的电阻以
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5．使用注意事项 （1）测试前应预设一些关键开关和旋钮的位置。 （2）“峰值电压范围”、“峰值电压%”、阶梯信号 “电压电流/级”及“功耗限制电阻”这几个开关甚 用。 （3）测试大功率器件（因通常测试时不能满足其散 热条件）及测试器件极限参数时，多采用“单簇”阶 梯。
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6．XJ 4810 型半导体管特性图示仪的应用 （1）同时显示二极管的正反向特性曲线 由于其集电 极扫描电压有双向扫描功能，可使二极管的正反向特 性曲线同时显示在荧光屏上。
• ⑤ “极性”开关 选择阶梯信号的极性。
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⑥ “重复-关”开关 开关弹出时，阶梯信号重复出 现，正常测试时多置于该位置；开关按下时，阶梯信 号处于待触发状态。 ⑦ “单簇”按钮 与“重复-关”开关配合使用。当 阶梯信号处于待散发状态时，按下该钮，对应指示灯 亮，阶梯信号出现一次，然后又回到待触发状态。多 用于观察被测管的极限特性，可防止被测管受损。
注意：此时 IB 和 UBE 均为阶梯波，但 IB 每级高度基本相同，而 UBE
由于输入特性的非线性而每级高度不同。集电极扫描电压的变化反映在荧 光屏上为亮点在各级水平方向的往返移动。
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（4）场效晶体管漏极特性曲线 ID = f（UDS）及 测
试原理框图如图所示。
半导体管图示仪操作说明
第 三调:电 压范围 50V
用测 试表笔 C.E(C为 正,E为 负)与极 管C.E脚 相对应, 调节峰值 电压旋纽 至合适曲 线读出电 压.(合适 曲线为发 生击穿现 象时的电 压值)
6.Vbeo(B E结击穿 电压)的 测试.(BE 结的击穿 电压都用 5V测)
第 一 调:IC(Y 轴)电流 20mA
第 二 调:Vce(X 轴)电压 0.2V
第 三 调:IB(阶 梯信号) 20uA
第 四调:电 压范围 (Vc集电 极峰值电 压范围) 10V
将被 测三极管 按相应脚 位插至测 试治具 上,调节 峰值电压 旋纽至合 适曲线读 值.(合适 曲线为放 大倍数的 曲线与X 轴相交 处)
贴片 二极 管的 测试
1.首先查 找规格 书,看极 性
有丝 印部分为 ห้องสมุดไป่ตู้极,面 积较少, 另一边为 正极
2.VF(正 向电压) 的测试 (例 0700174 VF≤1V IF=10mA
第 一 调:IC(Y 轴)电流 2mA
第 二 调:Vce(X 轴)电压 0.2或0.5
第 三调:电 压范围 10V
这样的算 法是在“ 极/簇” 档调到最 大的时候 才可以数 格子.
hfe表示 的是交流 放大倍 数,工程 上常用β 表示。β =△IC/△ Ib，用 -β表示 直流放大 倍数,--β =IC/Ib, 不过工程 上这两者 的误差值 也就10% 完全满足 要求所 信号档位 ”的含义 就是相邻 两条曲线 之间“基 极电流” 的差值。 例如“阶 梯信号档 位”打到 10uA档就 表示一簇 曲线中相 邻两条曲 线之间的 Ib值相差 10uA , 当“极/ 簇”档位 打到最大 (10)时, 一簇输出 曲线有10 条,最上 面一
半导体管特性图示仪的使用)
半导体管特性图示仪的使用和晶体管参数测量作者：本站来源： 发布时间：2009-3-9 9:12:09 [收藏] [评论]半导体管特性图示仪的使用和晶体管参数测量一、实验目的1、了解半导体特性图示仪的基本原理2、学习使用半导体特性图示仪测量晶体管的特性曲线和参数。
二、预习要求1、阅读本实验的实验原理，了解半导体图示仪的工作原理以及XJ4810 型半导体管图示仪的各旋钮作用。
2、复习晶体二极管、三极管主要参数的定义。
三、实验原理（一）半导体特性图示仪的基本工作原理任何一个半导体器件，使用前均应了解其性能，对于晶体三极管，只要知道其输入、输出特性曲线，就不难由曲线求出它的一系列参数，如输入、输出电阻、电流放大倍、漏电流、饱和电压、反向击穿电压等。
但如何得到这两组曲线呢？最早是利用图4-1 的伏安法对晶体管进行逐点测试，而后描出曲线，逐点测试法不仅既费时又费力，而而且所得数据不能全面反映被测管的特性，在实际中，广泛采用半导体特性图示仪测量的晶体管输入、输出特性曲线。
图4-1 逐点法测试共射特性曲线的原理线路用半导体特性图示仪测量晶体管的特性曲线和各种直流参量的基本原理是用图4-2（a）中幅度随时间周期性连续变化的扫描电压UCS代替逐点法中的可调电压EC，用图4-2（b）所示的和扫描电压UCS的周期想对应的阶梯电流iB来代替逐点法中可以逐点改变基极电流的可变电压EB，将晶体管的特性曲线直接显示在示波管的荧光屏上，这样一来，荧光屏上光点位置的坐标便代替了逐点法中电压表和电流表的读数。
1、共射输出特性曲线的显示原理当显示如图4-3 所示的NPN 型晶体管共发射极输出特性曲线时，图示仪内部和被测晶体管之间的连接方式如图4-4 所示. T是被测晶体管,基极接的是阶梯波信号源,由它产生基极阶梯电流ib 集电极扫描电压UCS直接加到示波器(图示仪中相当于示波器的部分,以下同)的X轴输入端,,经X轴放大器放大到示波管水平偏转板上集电极电流ic经取样电阻R得到与ic成正比的电压,UR=ic,R加到示波器的Y轴输入端,经Y轴放大器放大加到垂直偏转板上.子束的偏转角与偏转板上所加电压的大小成正比,所以荧光屏光点水平方向移动距离代表ic的大小,也就是说,荧光屏平面被模拟成了uce-ic 平面.图4-4 输出特性曲线显示电路输出特性曲线的显示过程如图4-5 所示当t=0 时, iB =0 ic=0 UCE =0 两对偏转板上的电压均为零,设此时荧光屏上光点的位置为坐标原点。
XJ4810 型半导体管特性图示仪 说明书
XJ4810型半导体管特性图示仪概述XJ4810型半导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，并可测定其静态参数的测试仪器。
可以测试的器件有：晶体二极管、稳压管、晶体三极管和场效应管的静态特性和反向击穿特性。
可以测试的参数有h fe,g m，Iceo等。
前面板单元划分参见图2.5.1。
图2.5.1 图示仪前面板前面板的主要分区为：示波管控制区、偏转放大区、集电极电源、阶梯信号、测试台。
两簇测试的时候，侧面的二簇移位旋钮可以水平移动第二簇的位置。
1. 阶梯信号区42AJ18极性选用：决定于被测半导体的需要，比如采用基极电流信号的时候，NPN为正，PNP为负。
40W2级/簇：用来调节阶梯信号的级数在0到10的范围，连续可调整。
比如一簇三极管输出特性曲线的分杈数。
40W1调零：将阶梯信号调整到和面板“零电压”键一样的调整电位器。
40K1阶梯信号选择开关：22档，二作用开关。
基极电流0.2uA/级～50mA/级共17档。
基极源电压0.05V/级～1V/级。
42AJ1A开关：重复、关。
重复使阶梯信号重复出现，做正常的测试。
关使阶梯信号处于待触发状态。
40K3单簇按开关：单簇的按动，其作用是出现触发一次信号。
可以用瞬间测量来看器件的一些极限特性。
2. 集电极电源区50AJ1峰值电压范围：可以在4档调。
开始测试应该采用低电压档0～10v,然后渐渐上加。
51AJ1极性：集电极电压极性，一般NPN型为正。
与测试目的和要求有关系。
50B1峰值电压%：连续调整峰值电压，属于50AJ1各个档的细调。
开始应该条到0，慢慢增大。
50K1功耗限制电阻：串联在集电极电路上的电阻值，开始要选大的，保护被测试晶体管。
然后渐渐放小。
50W2电容平衡电阻：平衡容性电流，提高测试质量。
50W1辅助电容平衡：对内部线圈绕组的对地电容的不对称性进行平衡。
3. Y轴、X轴作用选择Y轴20K1电流/度开关：22档，四种作用开关，分别是集电极电流Ic、二极管漏电流IR、基极电流或源电压（面板用台阶表示）、外接信号。
实验二场效应晶体管(FET)特性参数测量
实验二、场效应晶体管（FET）特性参数测量一、实验设备（1）半导体管特性图示仪(XJ4810A 型)，（2）BJT 晶体管（S9014、S8050、S8550），（3）二极管（1N4001）二、实验目的1、熟悉BJT 晶体管特性参数测试原理；2、掌握使用半导体管特性图示仪测量BJT 晶体管特性参数的方法；3、学会利用手册的特性参数计算BJT 晶体管的混合π型EM1 模型参数的方法。
三、MOS 晶体管特性参数的测量原理1、实验仪器实验仪器为场效应管参数测试仪(BJ2922B)，与测量双极晶体管直流参数相似，但由于所检测的场效应管是电压控制器件，测量中须将输入的基极电流改换为基极电压，这可将基极阶梯选择选用电压档（伏/级）；也可选用电流档（毫安/级），但选用电流档必须在测试台的B-E 间外接一个电阻，将输入电流转换成输入电压。
测量时将场效应管的管脚与双极管脚一一对应，即 G（栅极） B（基极）； S（源极） E（发射极）； D（漏极） C（集电极）。
值得注意的是，测量MOS管时，若没有外接电阻，必须避免阶梯选择直接采用电流档，以防止损坏管子。
另外，由于场效应管输入阻抗很高，在栅极上感应出来的电荷很难通过输入电阻泄漏掉，电荷积累会造成电位升高。
尤其在极间电容较小的情况下，常常在测试中造成MOS管感应击穿，使管子损坏或指标下降。
因而在检测MOS管时，应尽量避免栅极悬空，且源极接地要良好，交流电源插头也最好采用三眼插头，并将地线（E接线柱）与机壳相通。
存放时，要将管子三个电极引线短接。
2、参数定义（1）、输出特性曲线与转移特性曲线输出特性曲线（IDS－VDS）即漏极特性曲线，它与双极管的输出特性曲线相似，如图2-1所示。
在曲线中，工作区可分为三部分： I 是可调电阻区（或称非饱和区）；Ⅱ是饱和区；Ⅲ是击穿区。
转移特性曲线为IDS－VDS之间的关系曲线，它反映了场效应管栅极的控制能力。
由于结型场效应晶体管都属于耗尽型，且栅源之间相当于一个二极管，所以当栅压正偏（VGS＞0）并大于 0.5V时，转移特性曲线开始弯曲，如图2-2中正向区域虚线所示。
半导体管图示器的使用流程及注意事项
半导体管图示器的使用流程及注意事项下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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8-4晶体管特性图示仪的认知与使用
电工仪表多媒体课件
机电工程系
山东德州汽车摩托车专修学院
ShanDong Dezhou Automobice And Motorcycle Profession Specialization
• 峰值电压范围 是一个4挡开关，共分为0～10V、0～50V、0～ 100V和0～500V4挡，用于选择测试所需的集电极最高电压值 。 • 电压极性 用于改变集电极扫描电压的极性，极性的选择取决 于被测器件。当测量共发射极特性曲线时，NPN型用“＋”极 性，PNP型用“－”极性。
项目八
常用电子仪器
• 实际使用时，根据需要显示的特性曲线，将集电极扫描电压 和阶梯信号电压分别加在示波器的X偏转板和Y偏转板上，就 能显示所需要的特性曲线。
晶体三极管输出特 性曲线
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项目八
常用电子仪器
X轴作用
• X轴选择开关 包括： ①集电极电压 从0.05V／Div～50 V／Div分为10挡. ②基极电压 从0.05V／Div～1 V／Div分为5挡.
③基极电流或基极源电压 只有1挡。
④外接 是为了扩展测试范围而设置的，只有1挡。
• Y轴增益 用于连续调节垂直幅度。
• Y轴位移 用于图形垂直方向移动。
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半导体管特性图示仪的使用)
半导体管特性图示仪的使用和晶体管参数测量作者：本站来源： 发布时间：2009-3-9 9:12:09 [收藏] [评论]半导体管特性图示仪的使用和晶体管参数测量一、实验目的1、了解半导体特性图示仪的基本原理2、学习使用半导体特性图示仪测量晶体管的特性曲线和参数。
二、预习要求1、阅读本实验的实验原理，了解半导体图示仪的工作原理以及XJ4810 型半导体管图示仪的各旋钮作用。
2、复习晶体二极管、三极管主要参数的定义。
三、实验原理（一）半导体特性图示仪的基本工作原理任何一个半导体器件，使用前均应了解其性能，对于晶体三极管，只要知道其输入、输出特性曲线，就不难由曲线求出它的一系列参数，如输入、输出电阻、电流放大倍、漏电流、饱和电压、反向击穿电压等。
但如何得到这两组曲线呢？最早是利用图4-1 的伏安法对晶体管进行逐点测试，而后描出曲线，逐点测试法不仅既费时又费力，而而且所得数据不能全面反映被测管的特性，在实际中，广泛采用半导体特性图示仪测量的晶体管输入、输出特性曲线。
图4-1 逐点法测试共射特性曲线的原理线路用半导体特性图示仪测量晶体管的特性曲线和各种直流参量的基本原理是用图4-2（a）中幅度随时间周期性连续变化的扫描电压UCS代替逐点法中的可调电压EC，用图4-2（b）所示的和扫描电压UCS的周期想对应的阶梯电流iB来代替逐点法中可以逐点改变基极电流的可变电压EB，将晶体管的特性曲线直接显示在示波管的荧光屏上，这样一来，荧光屏上光点位置的坐标便代替了逐点法中电压表和电流表的读数。
1、共射输出特性曲线的显示原理当显示如图4-3 所示的NPN 型晶体管共发射极输出特性曲线时，图示仪内部和被测晶体管之间的连接方式如图4-4 所示. T是被测晶体管,基极接的是阶梯波信号源,由它产生基极阶梯电流ib 集电极扫描电压UCS直接加到示波器(图示仪中相当于示波器的部分,以下同)的X轴输入端,,经X轴放大器放大到示波管水平偏转板上集电极电流ic经取样电阻R得到与ic成正比的电压,UR=ic,R加到示波器的Y轴输入端,经Y轴放大器放大加到垂直偏转板上.子束的偏转角与偏转板上所加电压的大小成正比,所以荧光屏光点水平方向移动距离代表ic的大小,也就是说,荧光屏平面被模拟成了uce-ic 平面.图4-4 输出特性曲线显示电路输出特性曲线的显示过程如图4-5 所示当t=0 时, iB =0 ic=0 UCE =0 两对偏转板上的电压均为零,设此时荧光屏上光点的位置为坐标原点。
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晶体管特性图示仪的使用晶体管测量仪器是以通用电子测量仪器为技术基础，以半导体器件为测量对象的电子仪器。
用它可以测试晶体三极管（NPN型和PNP型）的共发射极、共基极电路的输入特性、输出特性；测试各种反向饱和电流和击穿电压，还可以测量场效管、稳压管、二极管、单结晶体管、可控硅等器件的各种参数。
下面以XJ4810型晶体特性图示仪为例介绍晶体管图示仪的使用方法。
7.1 XJ4810型晶体管特性图示仪面板功能介绍XJ4810型晶体管特性图示仪面板如图A-23所示：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。
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：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。
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PNP型三极管h FE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3DK2I CBO、I CEO的测试条件为V CB、V CE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V CB=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I CBO值，图A-28（b）测I CEO值、图A-28（c）测I EBO 值。
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 BV CBO、BV CEO、BV EBO的测试条件I C 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I C=0.1mA时，X轴的偏移量为BV CEO值；被测管按图A-30（b）的接法，Y轴I C=0.2m A时，X轴的偏移量为BV CEO 值；被测管按图A-30（c）的接法，Y轴I C=0.1mA时，X轴的偏移量为BV EBO值。
表A-8 2DP5C整流二极管测试时仪器部件的置位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。