用晶体管特性图示仪测试晶体管主要参数

用晶体管特性图示仪测试晶体管主要参数

一．实验目的

掌握晶体管特性图示仪测试晶体管的特性和参数的方法。

二．实验设备

（1）XJ4810晶体管特性图示仪

（2）QT 2晶体管图示仪

（3）3DG6A 3DJ7B 3DG4

三．实验原理

1．双极型晶体（以3DG4NPN 管为例）输入特性和输出特性的测试原理

（1）输入特性曲线和输入电阻i R ，在共射晶体管电路中，输出交流短路时，输入电压和输入电流之比为i R ，即

＝常数CE V B BE

i I V R ∂∂= （1.1）

它是共射晶体管输入特性曲线斜率的倒数。例如需测3DG 4在V CE ＝10时某一作点Q 的R 值，晶体管接法如图1.1所示。各旋扭位置为

峰值电压%

80% 峰值电压范围

0～10V 功耗电阻

50Ω X 轴作用

基极电压1V/度 Y 轴作用 阶梯选择

μ20A/极 级/簇

10 串联电阻

10K 集电极极性 正（+）

把X 轴集电极电压置于1V/度，调峰值电压为10V ，然后X 轴作用扳回基极电压0.1V/度，即得CE V ＝10V 时的输入特性曲线。这样可测得图1.2：

V CE V B BE

i I V R 10=∆∆= （1.2）

根据测得的值计算出i R 的值

图1.1晶体管接法 图1.2输入特性曲线 （2）输出特性曲线、转移特性曲线和β、FE h

在共射电路中，输出交流短路时，输出电流和输入电流增量之比为共射晶体管交流电流放大系数β。在共射电路中，输出端短路时，输出电流和输入电流之比为共射晶体管直流电流放大系数FE h 。晶体管接法如图1.1所示。旋扭位置如下：

峰值电压范围

10V 峰值电压%

80% 功耗电阻

250Ω X 轴

集电极电压1V/度 Y 轴

集电极电流2mA/度 阶梯选择

μ20A/度 集电极极性 正（+）

得到图1.3所示共射晶体管输出特性曲线，由输出特性曲线上读出V V CE 5=时第2、4、6三根曲线对应的C I ，B I 计算出交流放大系数B

C I I ∆∆=β （1.3） FE h >β主要是因为基区表面复合等原因导致小电流β较小造成的，β、FE h 也可用共射晶体管的转移特性（图1.4）进行测量只要将上述的X 轴作用开关拨到“基极电流或基极源电压”即得到共射晶体管的转移特性。这种曲线可直接观察β的线性好坏。

C

B

E

图1.3 共射晶体管输出特性曲线 图1.4共射晶体管的转移特性

2．N 沟道结型场效应管（3DJ7）DSS I 、P V 、m g 的测试原理

使用XJ4810半导体管特性图示仪配上XJ27100场效应管配对测试台检测场效应管的直参数比较直观方便。

（1）最大饱和电流（DSS I ）

当栅0=GS V ，漏电压DS V 足够大时，对应的漏源饱和电流，为最大饱和电流。它反映场效应管零栅压时原始沟道的导电能力，显然这一参数只对耗型管才有意义。对于增强型管，由于0=GS V 时尚未开启，当然就不会有饱和电流。

（2）跨导（m g ）跨导是漏源电压一定时，栅压微分增量与由此而产生的漏电流微分增量之比。即

DS V GS DS

m V I g ∂∂= （1.4）

跨导表征栅电压对漏电流的控制能力。是衡量场效应管放大作用的重要参数。类似于双极管的电流放大系数，测量方法也很相似。跨导常以栅压变化1V 时漏电流变化多少微安或毫安表示，它的单位是西门子，用S 表示1S ＝1A/V 。

（3）夹断电压P V 和开启电压T V ，夹断数电压P V 是对耗尽型管而言。它表示在一定漏源电压DS V 下，漏极电流减小到接近于零（或等于一规定数值，如A μ10）时的栅源电压。

开启电压T V 是对增强型管而言，它表示在一定漏极电压DS V 下开始有漏电流时的栅源电压值。

（4）输出特性及参数测量

仪器面板各旋钮位置如下：

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 I C (mA)

10

I B (mA)

峰值电压范围0～10V

集电极扫描极性正（＋）

功耗电阻250Ω

X轴作用集电极电压1V/度

Y轴作用集电极电流1mA/度

阶梯作用重复μ

200A/度

阶梯级性负（－）

阶梯选择0.2V/度

上述旋钮调好后可得到图1.5所示0

≤

GS

V输出曲线。

图 1.5输出曲线

①

DSS

I测量（条件V

V

GS

=，V

V

DS

10

=）

在负栅压情况下，取最上面输入特性曲线（0

=

GS

V）它对应于X轴10

=

DS

V

时的Y轴电流，便为

DSS

I值。

另一种方法是，将零电压与正常键置在“零电压”处，荧光屏只显示0

=

GS

V

的一根曲线，可读得10

=

DS

V时的

DSS

I值。

②

m

g测量（条件：0

=

GS

V，10

=

DS

V）

一般情况下的测量最大

m

g值，即测量

DSS

DS

I

I=时的

m

g值。在图中0

=

GS

V的曲线上，对应V

V

GS

10

=的点可得：

10

=

∆

∆

=

DS

V

GS

DS

m V

I

g（1.5）

③

P

V测量

利用负栅压时的输出特性，从最上面一条曲线向下数，每条曲线间隔-0.2V

栅压，一直数到

DS

I近示零（对应于V

V

DS

10

=处）便为

P

V值。

（5）转移特性及其参数测量