电子测量与仪器教学第7章晶体管特性图示仪使用详解ppt

（1）直流参数测量仪器 主要测试半导体分立器件的反向截止电流、反向 击穿电压、正向电压、饱和电压和直流放大倍数 等直流参数。
（2）交流参数测量仪器 主要测试半导体分立器件的频率参数、开关参数、极 间电容、噪声系数及交流网络参数等交流参数。
（3）极限参数测量仪器
主要测试半导体分立器件能安全使用的最大范围，如 大功率晶体管在直流和脉冲状态下的安全工作区。
RF 作用：将要测量的电流 IC 转换为电压，将其送至
示波器 Y 轴系统以使显示曲线的 Y 轴表示集电极电
流的变化。
（3）示波器 包括：X 放大器、Y 放大器及示波管。 作用：显示晶体管特性曲线。
（4）开关用附属电路 作用：准确测试晶体管特性曲线及适应测试不同的晶 体管的需要。 ① 极性开关 基极阶梯信号源和集电极扫描电压正、负极性选择开 关。 ② X 轴、Y 轴选择开关 把不同信号接至 X 放大器或 Y 放大器。通过不同的 组合，显示不同的晶体管特性曲线。
显示相应的特性曲线。
（2）晶体管输出特性曲线 IC = f（UCE） 及测试原理框图如图所示。根据 定义，可在输出特性曲线上求出 值。
（3）晶体管输入特性曲线 IB = f（UBE）及测试原理
框图如图所示。
a．被测管的集电极接全波整流扫描电压。
b．用阶梯信号提供基极电流。
c．采样电阻 RB 两端得到的电压加至示波器的 Y 轴。 d． UBE 加至示波器的 X轴。
组成：基极阶梯波信号源、集电极扫描电压发生器、 工作于 X-Y 方式的示波器、测试转换开关及一些附属 电路。
（1）基极阶梯信号源 作用：产生阶梯电流或阶梯电压。
（2）集电极扫描电压发生器 作用：供给所需的集电极扫描电压。
RC 作用：用于限制被测晶体管的最大工作电流，
从而限制其功耗，防止器件受损。
特点：操作繁琐，不能反映晶体管动态工作时的
输出特性，特别是在测量晶体管极限参数（例如 ICM 和 BUCEO 等）时，容易损坏晶体管。
（2）图示法 ① 用 50 Hz 交流电的全波整流电压代替 Vcc 。
② 阶梯波电压每上升一级，相当于改变一次参数 IB。 只要集电极扫描电压 UCE 和阶梯基极电流的变化的时 间关系如图（a）所示，就获得了 UCE 与 IB 的同步
例如：晶体管的共发射极输出特性曲线如图所示。
测绘晶体管特性曲线方法：点测法（静态法）和 图示法（动态法）。
（1）点测法 以晶体管输出特性曲线为例，测试电路如图所示。
① 调节 UBB，固定一 IB 值。 ② 调节 UCC 使 UCE 从零变到某一固定值，
测出一组 UCE 与 IC 的数据，描绘出一条 IB 为某一固定值的 IC = f（UCE）的曲线。 ③ 再调节 UBB 改变一个 IB 值。 ④ 重复上述过程，可得另一条曲线。 ⑤ 最终完成被测晶体管的输出特性曲线。
变化。
③ 全波整流电压和阶梯波电压同步，每一级阶梯波对
应一条曲线。
特点：这种方法直观，操作简便，实现了动态测量。 由于集电极扫描电压是随时间连续变化的脉动电压， 其最大值仅是瞬间作用于被测晶体管，被测晶体管不 易受损坏，因而较为安全可靠。
2. 晶体管特性图示仪的基本组成 晶体管特性图示仪的基本组成如图所示。
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。
（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。
• 类同于晶体三极管 IC = f（UCE）曲线的测试，C、
晶体管特性图示仪
定义：可直接观察半导体分立器件的特性曲线， 借助屏幕上的标尺刻度，还能直接或间接地测定 其相应的参数的一种专用示波器。 特点：使用面宽、直观性强、用途广泛、读测方 便等。
1．晶体管特性曲线的测绘 定义：有关电极的电压-电流之间的关系曲线。 主要测试半导体分立器件的反向截止电流、反向 击穿电压、正向电压、饱和电压和直流放大倍数 等直流参数。
B、E 对应 D、G、S。
• 阶梯信号：用阶梯电压。 • 阶梯信号和扫描信号的极性：根据被测场效晶体
管类型决定。
晶体管特性图示仪产品介绍
1．主要技术性能
集电极电流
10 µA/div ～ 0.5 A/div， 分 15 挡
二极管反向漏电流 0.2 µA/div ～ 5 µA/div ， 分 5 挡
集电极电压
课程：《电子测量与仪器》
第七章 晶体管特性图示仪使用详解
晶体管特性图示仪
电子器件参数测量仪器的分类 晶体管特性图示仪 晶体管特性图示仪产品介绍
电子器件参数测量仪器的分类
1、半导体分立器件测量仪器 半导体分立器件：二极管、双极型晶体管、场效 晶体管、闸流晶体管及光电子器件等种类。 半导体分立器件测量仪器分类如下：
0.05 V/div ～ 50/div ～１V/div， 分 5 挡
阶梯电流
③ 零电压、零电流开关 可使基极接地或基极开路，便于对某些晶体管参数 的测试。 ④ 灵敏度校准电压 可提供校准电压，用于对刻度进行校正。
3．晶体管特性图示仪测量原理 （1）二极管特性曲线及测试原理框图如图所示。
测试正向特性加正极性扫描电压，测试反向特性时加负极性扫描电压。不必
使用阶梯信号。将集电极电压接至 X 轴，RF上的采样电压接至 Y 轴，即可
（4）晶体管特性图示仪（应用最广泛） 可显示器件的特性曲线，还可以测量不少主要直流参 数和部分交流参数。
2．数字集成电路测试仪器 （1）数字集成电路：有 TTL 和 CMOS 集成电路等。 （2）测试的内容：有直流测试、交流测试和功能测试。 功能测试：检查数字集成电路各项逻辑功能是否正常。
（3）测量方法 通用仪器：适于中、小规模集成电路的某些基本参数 和功能。 图形功能测试法：利用图形发生器生成各种测试图形 和期望响应的图形在图形比较器中进行比较，最终判 定被测集成电路的功能是否正常而给出结果。 适于对大规模、超大规模集成电路的测试，检查其功 能。