用图示仪测量晶体二极管

图1.2.1 万用表等效电路
图1.2.1 万用表等效电路
图1.2.2 三极管的结构示意图
图1.2.2 三极管的结构示意图
2. 用万用表判别二极管
(1) 判别极性
由图 1.2.1 所示的万用表等效电路可知，当万用表的黑表笔接二极 管的正极而红表笔接二极管的负极时，二极管正向偏置，呈现低电 阻，表头指针偏转角度大，这时万用表显示的的电阻为二极管的
4. 晶体管特性图示仪的原理及其使用
晶体管特性图示仪（简称“图示仪”）是一种能对晶体管的特性参数进行 定量测试的仪器。实验室中常用的图示仪为 JT－1 型晶体管特性图示仪和 XJ 4810 型晶体管特性图示仪。这两种仪器的基本组成框图如图 1.2.3 所 示。
为了测试晶体管的性能，首先要给管子加上适当的电压。图中，“集电极
NPN 型；若两次测得的电阻一大一小，则不能进行这种判别。这时，
应将红表笔换接一个极再测试。直到两次测得的电阻都很大或很小时， 方能依照上述方法进行判断。
(2) 集电极和发射极的判别
若已经确定了管子的类型和基极 b ，则可用下面方法确定管子的集电极 c 和发射极 e： 对 NPN 型的管子，将万用表置于 R×1 K 档，两个表笔分别与除基极以外 的其它两个管脚交替相接，并用手捏住黑表笔与基极 ( 但黑表笔与基极不 能相碰 ) ，观察万用表指针的偏转情况。再将两个表笔交换，同样用手捏 住黑表笔与基极，观察指针的偏转。在两次测量中，对应于指针偏转较
扫描电压”部分就是为晶体管集电极设置电压ＶCE 的。而“基极阶梯信 号源”则是为晶体管基极设置电压ＶBE 的。如果ＶCE 和ＶBE 是一组固 定的电压，那么，就会在图示仪的屏幕上显示出被测晶体管的一条输入特 性曲线或输出特性曲线。
为了显示晶体管的一簇输入或输出特性曲线并由此测得晶体管 其它交流参数，必须使加在晶体管上的电压ＶCE 和 ＶBE 均为周 期性变化的信号。为方便起见，选用如图中所示的 50 Hz 正弦 波全波整流电压作为集电极电源 vCE ，而选用如图所示的阶梯 波恒流源作为基极电流 iB。当图示仪的“级 / 秒”开关置于 “×100 ”位置时，集电极电压 vCE 与基极电流 iB 的对应关系 如图 1.2.4 (a) 所示。 若将集电极电源加到示波管的 X 偏转板X1 和X 2 上，将晶体管 的集电极电流通过取样电阻R f 转换成电压后加到示波管的 Y 偏
实验2
二极管、三极管的测试
一、实验目的
1. 学会用万用表判别二极管、三极管。
2. 学会用晶体管特性图示仪测试二极管、三极管的特性及有
关参数。
二、实验原理
1. 万用表的等效电路
用指针式万用表测试二极管和三极管时，都是使用万用 表的电阻档。 万用表电阻档的等效电路如图 1.2.1 所示。其中，Ｅ0 为表内电源电动 势 。 当 万 用 表 置 于 R × 1 、 R × 1 0 0 、 R×1 K 各档时，Ｅ0 = 1.5 V ；置于 R×10 K 档时，Ｅ0 = 9 V。Ｒ0 为等效
(1) 管型和基极的判别
根据三极管的结构，可将它看作两个背向联结的二极管。如图 1.2.2 ( a ) 、 ( b ) 所示。
(2) 判别性能
用第(1) 步的方法对二极管的正、反向电阻分别进行测量。根据测量的正、
反向电阻值，即可大概判断出该二极管性能的优劣。对于正常的二极管， 其正向电阻约为几千欧，反向电阻为几百千欧 (一般应大于 200 千欧)。在 测试中，若发现反向电阻太小，则说明该二极管的反向漏电流大，二极 管会失去单向导电作用。若正、反向电阻均为零，说明该二极管内部短 路。若正、反向电阻均为无穷大，说明该二极管已经断路，一般二极管 的损坏多数属于这种情况。
电阻，其值随着所选档位的不同而不同，档位越高，等效电阻值越大。
一般在对二极管、三极管进行测试时，选用 R×1 K 档。这是因为该档 的Ｅ0 较低而Ｒ0 较 档，因为该档的电池电压Ｅ0 较高，容易损坏管子。特别需要 注意的是，万用表的黑表笔 (插在万用表的“－”插孔) 接的是万用表 电源的正极，为高电位端；红表笔为低电位端。
转板Y1 和Y 2 上，就会在图示仪的屏幕上显示出被测晶体管的
特性曲线，如图 1.2.4 (b)所示。当测试 NPN 型晶体管时，vE 和 iB 采用正极性 (图中标“+”) 的信号，当测试 PNP 型晶体管 时均采用负极性 (图中标“－”) 的信号。
大的一次，说明这时万用表表笔加给管子的电压使管子的发射结处于正
偏，集电极处于反偏。故此时黑表笔接的是管子的集电极 c ，红表笔接的 是发射极 e 。
对 PNP 型管子，采用上述方法测试时，应用手捏住基极和万用
表的红表笔，同时观察万用表指针的偏转情况。对应于指针偏 转较大的一次，红表笔接的是集电极 c ，黑表笔接的是发射极 e 。 在上述测量过程中，用手捏住基极和某个表笔，实际上是在该 表笔与管子的基极 b 之间接入了人体电阻，从而给管子的三个 电极之间加上了一定的电压，使两个结处于一定的偏置状态。
根据图 1.2.2 可知，当我们将万用表的红表笔接在 NPN 型晶体管的基 极 b，而用黑表笔分别去接该管的集电极 c 和发射极 e 时，两个二极 管都反偏，万用表指针偏转角度都很小。也就是说两次测得的电阻都 很大。当我们用同样的方法去测 PNP 型晶体管时，两次测得的电阻 都很小。根据上述原理，可采用如下方法判别三极管的管型（NPN 型或 PNP 型）和管子的基极：用万用表的红表笔接晶体管的某一极， 黑表笔分别去接其它两个极时，若两次测得的电阻都很小或者都很大 时，可以确定红表笔接的就是管子的基极 b ；若两次测得的电阻均很 小，则该管子为 PNP 型；若两次测得的电阻均很大，则该管子为
“正向电阻”。反之，表头指针偏转角度小，这时测得的电阻为二
极管的“反向电阻”。这样就可以根据两次测量时表头指针偏转角 度的大小即电阻值的大小判断出二极管的极性。例如：两次测量中， 指针偏转角度大 (电阻值小) 的一次，万用表黑表笔接的就是二极管 的正极，另一极则为二极管的负极。
3. 用万用表判别三极管