常用电子仪器使用及半导体分立元件的基本参数的测试
半导体常规电学参数测试
❖ 3）测试电流
❖ 在测量过程中，通过样品的电流从两方面影响电阻率： ❖ a）少子注入并被电场扫到2,3探针附近，使电阻率减小； ❖ b）电流过大，使样品温度提高，样品的晶格散射作用加强，
导致电阻率会提高。
❖ 因此，要求电流尽量小，以保证在弱电场下进行测试。 ❖ a）对硅单晶材料，一般选取电场E小于1V/cm. ❖ b）若针距为1mm，则2,3探针的电位差不超过100mv.
半导体材料，电阻率反映了补偿后的杂质浓度。一般而言， 电阻率是杂质浓度差的函数。 ❖ 以P型半导体为例：
1
(NA ND)pq
式中----NA 为受主杂质浓度，ND 为施主杂质浓度 μp为空穴迁移率，q为电子电荷
第一章半导体常规电学参数测试
❖ 二、电阻率的测试方法
❖ 按照测量仪器分类：
两探针法
❖ 1、接触法：
❖ 3、用冷热探笔测量时，保证热探笔不能太高（40-60℃）， 并不断交换冷热探笔的位置（欧姆接触，探笔触头60°， In 或Pb） 。
❖ 4、三探针法：探针接触压力小，探针接触半径不大于 50μm，。
❖ 5、避免电磁场的干扰。
第一章半导体常规电学参数测试
1.2 半导体硅单晶电阻率的测量
❖ 一、半导体材料的电阻率与载流子浓度 ❖ 电阻率是荷电载体流经材料时受到阻碍的一种量度。对于
影响，试样测量表面一般要求经过粗砂研磨或喷砂处理。 ❖ b)要求试样表面具有较高的平整度，且样品厚度以及任一探
针距样品边缘的距离必须大于4倍针距，以满足近似无穷大 的测试条件。 ❖ c)各测试点厚度与中心厚度的偏差不应大于±1%。
第一章半导体常规电学参数测试
❖ 2）测试探针
❖ a）选择合适的材料作探针，目前一般使用钨丝、碳化钨等 材料。
半导体元器件的测试方法
绝缘栅型场效应管
栅源阈值电压 Vgs(th)
参数定义：当漏极电流值增加到规定低值时的正向栅源电压。 测试原理：
原理说明： 1. 器件栅极和漏极短路，施加规定的漏极电流 Id。 2.测试器件栅-源电压 Vgs。
漏极电流 Id(on)
参数定义：在规定的栅源电压和漏源电压下的漏极电流。 测试原理：
原理说明： 1. 器件施加规定的栅源电压 Vgs, 漏源电压 Vds。 2.测试器件漏极电流 Id。
反向击穿电压 VR
参数定义：通过二极管的反向电流变到大于规定值时的电压。 测试原理：
原理说明： 1. 器件施加规定的反向电流 IR。 2. 测试器件反向电压 VR。
稳压管工作电压 VZ
参数定义：在规定的工作电流下稳压管的工作电压。 测试原理：
原理说明： 1. 器件施加规定的工作电流 IZ。 2. 测试器件的工作电压 VZ。
正向直流电压 VF
二极管
参数定义：规定的正向电流流过器件时，在器件两端产生的直流电压。 测试原理：
原理说明： 1. 器件正向施加规定的输入电流 IF。 2. 测试器件正向电压 VF。
反向漏电流 IR
参数定义：器件施加规定的反向电压时，流过二极管的反向电流。 测试原理：
原理说明： 1. 器件施加规定的反向电压 VR。 2. 测试器件反向电流 IR。
栅-源击穿电压 Vgs
参数定义：பைடு நூலகம்件在漏-源短路的条件下，测试栅-源间的击穿电压。 测试原理：
原理说明： 1.器件漏-源短路，施加规定的工作电流 Igs。 2.测试器件的击穿电压 BVgs。
漏-源击穿电压 BVds
参数定义：器件栅-源电压和漏极电流为规定值时，漏-源之间的电压。 测试原理：
半导体分立器件测试原理和方法
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热阻测试 Rth
测量器件结到基准点之间的热阻。
a. 原理 被测器件通以加热电流，产生损耗功率P，热平衡时，由测得的结温Tj和基准点温度Tc ，按公式计算结壳热阻。
Rjc
Tj
Tc P
如我们施加两次不同的加热功率P1，P2，通过调节冷却条件使两次结温相等，并测得对 应的基准点温度TC1和TC2，则可按下面公式计算结壳热阻。
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IGD、VGD
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IGD、VGD测试
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IH维持电流
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IH维持电流测试
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IL擎住电流
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IL擎住电流测试
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断态电压临界上升率 （电压上升法）
当S合上，恒流源就以一恒定直流向电容C充电，电容两端电压就以直
表头V显示正向峰值电压，漏电流从R2取样显示漏电流 的峰值。
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高温阻断试验
本试验适用于产品逐批检验，周期检验。
耐久性试验目的是考核产品在规定的条件下完 成规定功能的能力。
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（门极控制）开通时间（tgt）
调节可调交流电源G，电源电压经D1，R1向C充电，充至测试条件规定值，
在充电电源为负时，触发脉冲触发被试元件，C上电压通过R2，L， DUT放电，产生振荡或非振荡波形。被试元件开通元件二端管压降下降。
观察RS（标准门极电流的无感电阻器）二端波形就是观察门极触发电流 波形，从而可测得td和trr。
PN结压降 呈现负温度系数，体压降，接触压降呈 现正温度系数
分立元件的认识与基本测量标准版文档
③ 精度 普通电阻、精密电阻
④ 敏感电阻 光敏、压敏、热敏、气敏等
普通碳膜电阻 压敏电阻
贴片电阻 光敏电阻
热敏电阻
2、色环标注法
颜黑棕红橙黄绿蓝紫灰白金银无
色
色
1、 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 - - 2
3 10 0 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 10 8 10 9 10 1 10 2 -
• 新发展的纸介电容器用蒸发的方法使金属附 着于纸上作为电极，因此体积大大缩小，称为金 属化纸介电容器，其性能与纸介电容器相仿。但 它有一个最大特点是被高电压击穿后，有自愈作 用，即电压恢复正常后仍能工作。
• 有机薄膜电容器：用聚苯乙烯、聚四氟乙 烯或涤纶等有机薄膜代替纸介质，做成的 各种电容器。与纸介电容器相比，它的优 点是体积小、耐压高、损耗小、绝缘电阻 大、稳定性好，但温度系数大。
独石电容：又叫积层电容是由贴片电容 用两根引线将电极引出，再用环氧树脂 包封而成，它具备贴片电容的各种电性 能，同时又增强了机械强度和耐湿性， 被广泛应用于电子精密仪器。
• 纸介电容器：纸介电容器的电极用铝箔或锡箔做 成，绝缘介质是浸蜡的纸，相叠后卷成圆柱体， 外包防潮物质，有时外壳采用密封的铁壳以提高 防潮性。
• （2）不标单位的直接表示法
• 这种方法是用1－4位数字表示，容量单位 为pF。
• 如用零点零几或零点几表示，其单位为uF。 如 3300表示3300pF、 680表示680pF、 7 表示7pF、 0.056表示0.056uF 。
(3)电容量的数码表示法 • 一般用三位数表示容量的大小。前面两位数
3、电容器的容值标注方法
分立有源器件参数的测量技术
分立有源器件参数的测量技术一、晶体二极管的测量晶体二极管测量方法有：用万用表粗测，X Ｊ4810图示仪测其伏一安特性等。
ｌ.用万用表电阻档粗测粗测包括判断二极管的极性和性能好坏，当手头已有的二极管没有标明极性，而且电路对管子要求又不高时，可以用万用表来判断其性能的优劣。
其原理就是利用二极管正反向电阻不同这一特性来测试的。
为此先介绍一下万用表欧姆档。
ｌ）万用表欧姆档的等效电路R iE1 15V2红图1.3－1 万用表及其等效电路图 图1.3－2 MF 型万用表Ω档电路图万用表欧姆档如图１.3—ｌ所示，在欧姆档等效电路图中，Ｅ为表内电池，Ｒ为万用表的等效内阻。
由图可见万用表的正极端，即红表笔接表内电池的负极，而万用表的负极端即黑表笔接表内电地的正极，对外部被测元件来说，红表笔为负极，而黑表笔为正极（数字表则相反）。
例如，MF30型万用表的Ω档简化等效电路如图 １.3－2所示。
由图可见，⨯1ｋ以下档表内电池用１.５Ｖ供电，而⨯１０ｋ档却单独用１５Ｖ电池供电。
２）判断二极管极性及性能方法将万用表置于电阻Ω档⨯ｌ00档或⨯1ｋ档，用两个表笔接到二极管的两个极上，这时电表指针将指示出一定的电阻值。
如果指示的阻值较小，一般为几百Ω一几K Ω，则说明此时二极管正偏，接带正电黑表笔一极为正极，另一极为负极。
反之如果测量的电阻值较大，一般约几百K Ω,则这时接黑表笔的一端为二极管的负极，另一端为正极。
如果测出的正向电阻越小，反向电阻越大，说明二极管的单向导电性能越好。
若测得的正反向电阻均为无穷大，说明二极管内部断路；而正反向电阻都为零，说明二极管内部短路。
以上两种情况都说明二极管己损坏。
２.注意（１）测量时必须用万能表Ω档的⨯ｌ00或⨯1ｋ档，不能使用⨯1档和⨯１０档。
这是因为⨯1档，虽然万用表内部电池是１.５Ｖ，但由于其等效电阻很小，如ＭF30型只有 ２５Ω，如用其测管子时，流过管子的电流较大，可能超过管子的极限值而把管子烧坏。
实验一：仪器的使用和电子元器件的测试
实验一：仪器的使用和电子元器件的测试一、仪器使用1、实验目的·掌握示波器、信号发生器、数字稳压电源正确使用方法。
·掌握上述仪器的主要技术指标和应用范围。
2、仪器设备双踪示波器一台、信号发生器、数字万用表一只、数字稳压电源一台。
3、实验内容①信号发生器的使用：。
信号发生器的调节方法：调出一个频率f=l0KHz，有效值为200mV的正弦信号，说明调节方法。
②示波器的使用：将示波器输入探头接内部（CAL）自身提供的校准信号源，画出波形性状。
记录其周期(或频率)，幅度及占空比(注意V／div ,T／div)。
扭动下表中相关旋钮，记录波形的变化现象，掌握旋钮的功能和作用。
示波器波形稳定的调整方法：将信号源产生的V=2200sin(2π×10kHz)mV信号接到示波器的探头上（注意：信号源地线和示波器的探头地线必须接在一起），示波器显示如下状态：使用CH l通道，触发源置于CH 1，内触发开关置于CH l，调整Level旋钮。
显示出一个幅度4—5个格以上，2—3个完整而且稳定的波形。
将CH l和CH2同时接到信号源上，在示波器上显示二路波形。
调整V／div微调旋钮使波形不稳定，然后再调整Level旋钮使波形稳定。
体会并牢记波形稳定的方法，这是示波器正确使用的重要方法。
③万用表的使用：用万用表的直流电压档，测数字电源的输出：将稳压电源调到V十= +12V，V—=﹣6V，固定输出调到+5V。
二、元器件的测试：1、实验目的：掌握常用电子器件的识别方法；掌握电容识别方法，并能正确地测量出来；学习二极管和晶体三极管的极性判别和测量方法。
2、实验内容：a.色环电阻的识别，并用万用表R档测量其阻值，记录其色环的意义；b.万用表判别二极管的正负极性。
欧姆档，红表笔为正。
c.用万用表判别三极管的基极B以及集电极C和发射极E，判别是NPN还是PNP三极管。
实验报告和要求：1、在实验报告中，所测的数据列表整理描绘曲线；2、回答如下思考题。
电子测量仪器元件参数测量仪器课件
（AX1、AX2），外测的作为电流端，对应接在电桥的电流端钮（BX1、BX2）。连接 牢固可靠，导线尽可能短。 ➢ 直流双臂电桥所测量的电阻值一般较小，工作电流较大，测量操作要迅速，以免电 池耗电量过大。 ➢ 电桥线路接通后，若检流计指针向“＋”方向偏转，需要增加比较臂电阻；指针向 “－”方向偏转，应减小比较臂电阻。 ➢ 若使用外接电源，按规定电压选择电源。若使用外接检流计作指示，注意其灵敏度 和临界阻尼电阻的选择。
电子测量仪器元件参数测量仪器课 件
第7章 元件参数测量仪器
7.2.3 直流双臂电桥 直流双臂电桥的工作原理
当电桥平衡时，I0=0，则I1＝ I2,I3=I4,通过导线电阻r的电流为 （In－I3）,且IX=In,可得到电路方 程组
电子测量仪器元件参数测量仪器课 件
第7章 元件参数测量仪器
直流双臂电桥的使用
电子测量仪器元件参数测量仪器课 件
电子测量仪器元件参数测量仪器课 件
第7章 元件参数测量仪器
电桥臂的设置与电桥的分类
电Hale Waihona Puke 测量仪器元件参数测量仪器课 件第7章 元件参数测量仪器
7.3.3 交流电桥的使用 QS18A型万用电桥的组成
电子测量仪器元件参数测量仪器课 件
第7章 元件参数测量仪器
QS18A型万用电桥面板结构
1 拨动开关 2 外接插孔 3 被测接线柱 4 测量选择 5 损耗平衡 6 损耗微调
电阻器
C
RCS
电容器
C RCP
电感器
电子测量仪器元件参数测量仪器课 件
实验1_常用电子仪器的使用及电子元器件的检测
信号负斜率触发
触发电平（LEVEL）
调整扫描起点和触发电平，使波形稳定
其 CAL（UP-P）校准信号 它
校准信号频率为 1kHz，电压峰-峰值为 0.5V 方波
（2）电压测量
1）交流电压值的测量
被测信号通过探头输入示波器，耦合方式开关置 AC，适当调节 Y 轴衰减（VOLTS/DIV）开关和扫 描时间调节（TIME/DIV）开关以得到适合高度的一个或两个完整周期的波形。调节垂直位移旋钮 （POSITION）使电压峰值与某一刻度线重合，以便读出电压值。根据屏幕上的坐标读出被测波形负峰和正 峰在 Y 轴上的高度（格数 DIV），测出被测信号电压的峰-峰值。
（2） 量程选择。如果所选择的量程档太低，仪表将会显示“1”，表示过 载；如果所选择的量程档太高，仪表不能显示出最精确的测量值。最合适的量程应选择使测量结果的有效 数字位数最多的那一档，此时测量精度最高。
表 3 VC9801 型数字万用表各功能档符号和按钮含义
Ω
欧姆档
A--
直流电流档
V--
直流电压档
显示波形幅度适中，周期适中。 6） 调节垂直位移旋钮和水平位移旋钮使显示的波形对准某一刻度，以便读取电压（UP-P）和周期
（T）。CH2 的操作与 CH1 相同。
图 1 GOS-620 示波器
装置名称
电源开关（POWER）
示 波 辉度调节（INTEN） 管 聚焦调节(FOCUS) 电 路 标尺亮度（ILLUM）
二、实验原理 在模拟电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、数字万用表，这些仪器的
结合使用，可以完成对模拟电子电路的静态和动态工作情况的测试。 1、双踪示波器 如图 1，GOS-620 示波器是一种双通道示波器，带宽为 20MHz，最小垂直偏转因数为 1mv/cm，扫描
实验设计：常用电子仪器的使用和常用元器件的测试
实验设计：常用电子仪器的使用和常用元器件的测试1、示波器测量前的调节与准备。
模拟示波器一般在测量之前首先打开电源开关，按照表1所示正确调节和设置各旋钮，使得屏幕上能看到两条亮度适中、清晰的扫描线，然后再将探头接入测试点。
表1 测量前示波器各旋钮调节和设置列表按键即可，关键是如何根据测量要求设置菜单变量，表2是示波器面板上各个菜单设置情况。
表2 Tektronix数字示波器面板各按钮、菜单设置2、机内标准信号测量将机内的标准方波信号输入到CH1通道，用示波器测量这个信号，将波形画在坐标纸上，测量数据记录到表3中并分析讨论（峰峰值和周期要按所列格式记录）。
用数字示波器测量电压峰峰值、高电平、低电平、周期时必须用三种方法：第一种方法是直接使用面板上的“MEASURE”按钮，然后在显示屏上读数；第二种方法是先读出波形垂直所占格数或水平所占格数，然后用“格数×倍率（V/DIV ，S/DIV ）”方式计算相应电压或时间；第三种方法是用游标来测量。
如果是模拟示波器，只用第二种方法即可。
表3 机内标准信号的测量实验技巧：1） 用“格数×倍率（V/DIV ，S/DIV ）”方式测量信号高、低电平时的步骤：输入信号从某个通道输入后，首先将该通道的耦合方式拨到GND 位置，在屏幕上会显示一条扫描基线，该扫描基线代表0V 电压的位置，调节上下位移旋钮使基线固定于某个标尺上，记住该位置。
然后将耦合方式调节到DC 耦合，屏幕上显示脉冲信号，参考标尺读出高、低电平等电压值。
注意耦合方式由GND 调至DC 后，上下位移旋钮不可再调。
2） 用数字示波器测量电压时，注意面板上探头设置的倍率，实际测量值是读数除以探头倍率。
3） 探头检测示波器的探头线接入波形以后，一般要将示波器面板上的部分旋钮作相应调整，比如根据被测信号电压大小调节CH1、CH2电压灵敏度旋钮，根据被测信号频率大小调节扫描速率等等。
但如果出现的仍然是扫描线，最常见的是示波器的探头和连接电缆损坏，此时应首先检查探头。
模拟电子技术(1.7)--实验一常用电子仪器的使用和半导体分立元件性能参数测试
实验一 常用电子仪器的使用和半导体分立元件性能参数测试一、常用电子仪器的使用1．实验目的 通过实验，学会常用电子仪器的操作和使用；初步掌握用示波器测量交流电压的幅值、频率有关参数的方法。
2．实验仪器数字示波器、信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表、数字万用表、实验箱3．实验原理 电子仪器仪表是电子技术实验的基本工具。
常用的电子仪器仪表主要分二大类：测量仪器：它只有输入端口，输入被测电路的电参量，…。
例如：万用表、示波器、毫伏表。
激励源仪器：它只有输出端口，输出被测电路需要的电参量，…。
例如：信号发生器、直流电源。
图1-1 电子技术实验中测量仪器连接图（1）数字式万用表测量功能：直流电压、低频段交流电压、直流电流、低频段交流电流、电阻、二极管、三极管。
使用：测量对象旋钮位置选择、量程选择、测试笔的接法、读数、注意事项。
（2）信号发生器 为电路提供各种频率和幅度的输入信号。
信号发生器按需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。
通过面板上的选择按键，可使输出电压在毫伏级到伏级。
信号发生器的输出信号频率同样可以通过面板上的选择按键调节。
信号发生器作为信号源，它的输出端不允许短路。
正弦波：频率25KHz，幅值80mV，偏移量20mV：方波：频率1KHz，幅值5V，偏移量0V，占空比40%（3）交流毫伏表 用于测量电路的输入、输出信号的有效值。
交流毫伏表只能在其工作频率范围之内，用来测量正弦交流电压的有效值。
为了防止过载而损坏，测量前一般先把量程开关置于量程较大位置上，然后在测量中逐档减小量程。
测量功能：测量频率5HZ～2MHZ，电压为100微伏～300V，正弦波有效值电压使用：开启，调零（机械、电气），量程选择，读数，注意事项（4）示波器 电子示波器分为模拟示波器和数字示波器，是一种常用的电子测量仪器，它能直接观测和真实显示被测信号的波形。
它不仅能观测电路的动态过程，还可以测量电信号的幅度、频率、周期、相位、脉冲宽度、上升和下降时间等参数，对于数字示波器是数据采集，A/D转换，软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。
电路元件参数测量方法和仪器
电阻和电位器在电路中多用来进行限流、分压、分流以及阻抗匹配等，是电路中应用最多的元件之一。
一、电阻和电位器的参数电阻的参数包括标称阻值、额定功率、精度、最高工作温度、最高工作电压、噪声系数及高频特性等，主要参数为标称阻值和额定功率。
标称阻值是指电阻上标注的电阻值；额定功率是指电阻在一定条件下长期连续工作所允许承受的最大功率。
1．电阻规格的直标法直标法是将电阻的类别和主要技术参数的数值直接标注在电阻的表面上2．电阻规格的色环法色环法是是将电阻的类别和主要技术参数的数值用颜色（色环）标注在电阻的表面上。
3．电位器的标识法二、测量原理和常规测试方法电阻工作于低频时其电阻分量起主要作用，电抗部分可以忽略不计。
1．电阻的频率特性2．固定电阻的测量①万用表测量②电桥法测量当对电阻值的测量精度要求很高时，可用直流电桥法进行测量。
③伏安法测量伏安法测量原理如图3.4（a）、（b）所示，有电流表内接和电流表外接两种测量电路。
3．电位器的测量①性能测量主要测量电阻标称值和端片接触情况。
②用示波器测量电位器的噪声示波器可以用来测量电位器、变阻器的噪声。
4．非线性电阻的测量光敏、气敏、压敏、热敏电阻器等，它们的阻值随着外界光线的强弱、气体浓度的高低、压力的大小电压的高低、温度的高低而变化。
一般可采用伏安法，即逐点改变电压的大小，然后测量相应的电流，最后作出伏安特性曲线。
3．2．2电容的测量电容器在电路中多用来滤波、隔直、交流耦合、交流旁路及与电感元件构成振荡电路等，是电路中应用最多的元件之一。
一、电容的参数和标注方法1．电容的参数电容器的参数主要有以下几项。
（1）标称电容量和允许误差注在电容器上的电容量，称作标称电容量。
电容器的实际电容量与标称电容量的允许最大偏差范围，称为允许误差。
（2）额定工作电压指在规定的温度范围内，电容器能够长期可靠工作的最高电压。
科分为直流工作电压和交流工作电压。
（3）漏电电阻和漏电电流电容器的漏电流越大，绝缘电阻越小。
半导体器件的性能测试
分别称为发射区、基区和集电区。
C 集电极
集电极 C
NPN型 N
B
P
基极
N
B
基极
P PNP型 N P
E 发射极
发射极 E
集电区： 面积较大
B
基极
C 集电极
N P N
E
发射极
基区：较薄，掺杂浓 度低
发射区：掺 杂浓度较高
C IC B
IB E
IE
NPN型三极管
C IC B
IB E
IE
PNP型三极管
制成晶体管的材料可以为Si或Ge。
2、三极管的工作模式
输入
输出
(a)
输入
输出 பைடு நூலகம்入
输出
(b)
(c)
图1.16三极管电路的三种组态
（a）共发射极接法;（b）共基极接法;和各极电流（c）共集电极接法
Rc
c b
V
Rb
e
＋
－
UBB
＋
UCC －
(a) 图1.15 （a）NPN型;
•工作的基本条件： •EB结正偏； •CB结反偏。 •VCC>VBB >VEE
利用实际测量到的MOS结构的C-V曲线与理想的MOS结构
的 C-V特性曲线比较，可求得氧化硅层厚度、衬底掺杂浓度、 氧化层中可动电荷面密度和固定电荷面密度等参数。
在集成电路特别是MOS电路的生产和开发研制中，MOS电 容的C-V测试是极为重要的工艺过程监控测试手段，也是器 件、电路参数分析和可靠性研究的有效工具。
第七章 半导体器件测试
一、半导体器件简介
半导体器件（semiconductor device）是利用 半导体材料特殊电特性来完成特定功能的器件。为了 与集成电路相区别，有时也称为分立器件。半导体分 立器件是集成电路的功能基础。
半导体管特性图示仪的使用和晶体管参数测量(精)
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。
实验设计：常用电子仪器的使用和常用元器件的测试
扶着连接处，重复上述测试。
实验结果分析讨论要点： 1、 在这个实验中我们显然需要选择DC输入耦合方式，那么为什 么不能选择AC输入耦合方式呢，如果选择了AC输入耦合方 式，测得的波形、峰峰值、低电平电压、高电平电压各会有 什么变化呢？ 2、 以YB4320示波器为例，该示波器提供的标准信号是的方波。 假设示波器的读数误差为±0.1格，试计算示波器灵敏度分别 选择1V、0.5V、0.2V、0.1V时的相对误差分别为多少。并分 析自己在上面的测试中选择的灵敏度是否合适。 3、 同样假设示波器的读数误差为±0.1格，试计算示波器扫描速 率取2ms、1ms、0.5ms、0.2ms和0.1ms时测量的相对误差是多 少，并分析自己在上面的测试中选择的扫描速率是否合适。 4、 请总结一下示波器测量标准信号的基本步骤和必须注意的要 点。
示波器测量结果
探头
频率 (Hz)
占空 比 (%)
衰减
峰峰 值
高电 平电
压
低电 平电
压
周期
频率
“×1” 50
“×10”
“×1” 50
“×10”
频率
占空 比
衰减
正脉 宽
负脉 宽
占空 比 上升时间 (%)
下降 时间
“×1” 50
“×10”
“×1” 50
“×10”
注意：
1 对于无法直接显示占空比值的信号源，可以对照示波器显示的波形来调整输出占空
触发极性
选择上/下升沿触发是控制示波器 ＋ 在检测到触发源的第一个上/下升
延时开始触发
触发耦合
触发信号的耦合方式，选择DC是 DC 要考虑触发信号的直流电平，AC
电子元器件参数测量及仪器(精)
第7章电子元器件参数测量及仪器本章介绍：器件一般指二极管、三极管、场效应管等，测试仪器为晶体管图示仪，测出其特性曲线阻抗测量一般是指电阻、电容、电感及相关的Q值、损耗角、电导等参数的测量。
其中，电阻表示电路中能量的损耗，电容和电感则分别表示电场能量和磁场能量的存储和寄生参数对阻抗测试的影响。
由于电阻器、电感器和电容器受到所加的电压、电流、频率、温度及其它物理和电气环境的影响而改变阻抗值，因此在不同的条件下其电路模型不同。
本章主要介绍阻抗的测量方法即阻抗模拟测量法和数字测量法等阻抗测量的基本技术。
集总参数元件的测量主要采用电压-电流法、电桥法和谐振法。
依据电桥法制成的测量仪总称为电桥，电桥主要用来测量低频元件。
Q表是依据谐振法制成的测量仪器，Q表主要用来测量高频元件。
阻抗测量有多种方法，必须首先考虑测量的要求和条件，然后选择最合适的方法，需要考虑的因素包括频率覆盖范围、测量量程、测量精度和操作的方便性。
没有一种方法能包括所有的测量能力，因此在选择测量方法时需折衷考虑。
应在测试频率范围内根据它们各自的优缺点选择正确的测试方法。
7．1 电子器件特性及参数测量仪器7．1．1 电子器件参数仪器的分类1、半导体分立器件测量仪器（1）、直流参数测量仪器（2）、交流参数测量仪器（3）、极限参数测量仪器（4）、晶体管图示仪2、数字集成电路测试仪器3、模拟集成电路测试仪7．1．2晶体管特性曲线的测量1、测量方法（1）点测法（2）图示法规2、晶体管特性图示仪7．2集总参数阻抗的测量阻抗测量一般是指电阻、电容、电感及相关的Q值、损耗角、电导等参数的测量。
本节要求：Q表的组成原理及测量原理，掌握并会运用掌握阻抗的模拟测量法电桥法；谐振法和电桥的平衡条件，能运用替代法测电容和电感。
7．2．1集总参数元件简介7．2．2电桥法电桥法又叫指零法，以电桥平衡原理为基础。
1.电桥的平衡条件（7-1）(7-2)2、交流四臂电桥它由测量信号源、测量桥路、平衡指示电路、平衡调节机构、显示电路和电源等组成。
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色码电阻表示法
颜色 有效数值 棕 红 橙 黄 绿 1 2 2 2 3 3 4 4 5 5 0.5
10n（倍率） 1 倍率） 误差± ％ 误差±n％ 1
四色环电阻表示
五色环电阻表示
（4）实 验 板
横的孔之间是不通的
竖 的 孔 是 不 通 的
横的25个孔内部是短路 横的 个孔内部是短路
竖 的 5 个 孔 内 部 是 短 路
安装样品
信号发生器
择重选看： 第二章 信号发生器） 择重选看： （第二章 信号发生器
2.1 概述 ： 2.1.9、2.1.10两条 2.2 技术指示： 2.2.3波形；2.2.4频率；2.2.5幅值 2.4 键盘说明 2.4.2.2使用说明
交流毫伏表
择重选看： 择重选看：
（第三章 交流毫伏表 第三章 交流毫伏表）
实验一 常用电子仪器使用及半导体 分立元件的基本参数的测试
一、常用电子仪器
电子仪器仪表是电子技术实验的基本工具。 离开它们是无法工作的所以我们要熟练了解并 掌握它们。 常用的电子仪器仪表主要分二大类： 测量仪器：它只有输入端口，输入被测电 路的电参量，…。例如：万用表、示波器、毫 伏表。 激励源仪器：它只有输出端口，输出被测 电路需要的电参量，…。例如：信号发生器、 直流电源。来自3.2技术参数：第1条
3.4 使用方法： 第1、2、3、4、5、7条
示波器
择重选看： 第四章 示波器） 择重选看： （第四章 示波器
4.4 YB4320F示波器操作方法 4.5.2 信号的基本测量方法 4.5 示波器使用小结
电源区 双路直流 信号源
实验箱
接插件板 (实验板) 变压/整流/滤 波实验区 串联稳压电 路实验区 集成稳压 实验区 功率放大 实验区
（3）电阻
从左右向中间读→ ← 左第一位 红：2 左第二位 黑：0 右第二位 黄：104 误差） 右第一位 金（误差）±5％ ％ 电阻标称值： × 电阻标称值：20×104 ± 5％ ％ =200K ± 5％ ％
蓝 6 6 0.6 紫 7 7 0.1 灰 白 黑 金 银 8 8 9 9 0 0 5 10
二极管测试操作方法
（2）三极管
三极管测试步骤
（1）先用万用表的 【 先用万用表的 】档测试三极管 两个PN结 并可测得三个参数（ 两个 结，并可测得三个参数（三极管的结 基极、材料）。 构、基极、材料）。 （2）根据己测得三极管的结构、基极，再调 ）根据己测得三极管的结构、基极， 节万用表旋钮到【 节万用表旋钮到【 hFE 】档，选择对应的结 构插孔，把基极引脚插入， 构插孔，把基极引脚插入，另外两引脚分别 插入E和 插孔读数 然后两引脚对调再读数， 插孔读数， 插入 和C插孔读数，然后两引脚对调再读数， 两次测量值较大的值表示两引脚与对应E和 两次测量值较大的值表示两引脚与对应 和C 是相符的。测得三极管的β值和确定 值和确定E、 、 是相符的。测得三极管的 值和确定 、B、C 引脚。 引脚。
电位器组 集成运放 实验区 分立元件电 路实验区
二 、 半导体分立元件的基本参数的测试
（1）二极管测试 （2）三极管测试 （3）电阻测试 （4）实验板测试
（1）二极管
PN结正向偏置 测试 用万用表 档测试
硅二极管正向压降为0.6～0.8v，反向截止。 硅二极管正向压降为 ～ ，反向截止。 锗二极管正向压降为0.1～ 锗二极管正向压降为 ～0.3v，反向截止。 ，反向截止。
数字万用表
择重选看： 第一章 数字万用表） 择重选看：（第一章 数字万用表
1.3 技术指标 1.3.1基本特性 1.3.3直流电压 1.3.4交流电压 1.3.7电阻 1.3.9二极管 1.3.10三极管 1.4使用方法 使用方法 1.4.1面板说明 1.4.2直流电压 测量 1.4.6电阻测量 1.4.8三极管测量 1.4.9二极管测量