【正文】 a)最大功耗 圖示儀工作時的最大輸入功率不超過 400W； b)電源額定值 電 源 電 壓 檔 級 額定電壓 : 220V177。 5％177。 具有β、 gm 值的自動測量。 配有雙簇曲線顯示電路，對于中小功率晶體管各種參數(shù)的配對，尤為方便。 增設(shè)集電極雙向掃描電路及裝置，能同時觀察二級管的正反向輸出特性曲線、簡化測試手續(xù)。 操作開關(guān)狀態(tài)在屏幕 上顯示，應(yīng)用光標(biāo)可直讀測量結(jié)果。 1%讀出 +1字 d)誤差 : 50V/div～ 100V/div；177。 10div 存儲、調(diào)出、打印 a)選擇存儲和調(diào)出功能時，可分別存儲和調(diào)出測試波形各 5幅； b)外接激光打印機(jī) (EPSON5800型等 ) 可打印出被測器 件特性曲線和屏幕數(shù)據(jù)。 下面以使用本儀器測試“晶體二極管伏安特性”和“晶體三極管輸出特性”為例，介紹儀器的工作原理。 （ 1）將“測試選擇”的按鍵全部凸出（關(guān)），被測二極管插入測試臺左側(cè)“ E”和“ C”插孔中，這時二極管沒有加電；當(dāng)其它選項調(diào)節(jié)好后，再將“測試選擇” 的“左”按下，進(jìn)行加電測量。cc39。 （ 2）“集電極掃描信號”： “峰值電壓范圍”選 “ 0～ 10V”； “極性”選“＋”； “功耗限制電阻”位于“ 500”； “峰值電壓”位于 0，測試時，再逐漸加大至所需值。由曲線圖上找到 IC = 4mA時，對應(yīng)曲線 IB = 40μ A。 11. 熒光屏幕：示波管屏幕，外有座標(biāo)刻度片。 21. “級 /簇”調(diào)節(jié)：在 0～ 10 的范圍內(nèi)可連續(xù)調(diào)節(jié)階梯信號的級數(shù)。 3 3 。高頻高壓電路提供了示波管的陰極，調(diào)制極，加速極及其它 電極所需的電壓，控制電路使示波管能夠有一個合適的消隱、并使輝度、聚焦、輔助聚焦得到控制。 ３．－ 100V、－ 15V、＋ 15V、＋ 25V電源。 圖３ 階梯信號發(fā)生器方框圖 觸發(fā)脈沖形成電路： 來自電源變壓器 1Ｔ 1 次級繞組５０Ｖ電壓，經(jīng)過 6C 6R6 6C 6R62組成的移相網(wǎng)絡(luò)，分別送到分 割負(fù)載倒相器 6V 6V2的基極，調(diào)節(jié) 6R62可使輸入的信號與集電極與掃描信號同相，調(diào)節(jié) 6R61 則可使輸入信號與上述信號相位相差９０176。為了使輸出的階梯電流或電壓能夠保持恒定，不受被測器件輸入電阻的影響，將射極輸出器輸出的電壓信號直 接饋送于分差放大器一管的基極，從而使輸出的階梯電流或階梯電壓保持了恒定。 NPN 型三極管的輸出特性曲線的測試電路如圖 225 所示。 σ= n10 10 集電極電流檔級與標(biāo)準(zhǔn)直流電流源輸 出一覽表 Y軸開關(guān) 電流 /度 μA mA A 1 2 5 10 20 50 .1 .2 .5 1 2 5 10 20 50 .1 .2 .5 標(biāo)準(zhǔn)直流 電流源輸出 10 20 50 100 200 500 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1 2 5 注：在校準(zhǔn) 1μA/度時，應(yīng)調(diào)整容性電流直流平衡電位器，以滿足 1μA/度檔精度要求。 校準(zhǔn)方法： 1．177。 4． 階梯校準(zhǔn)： 置 Y 軸選擇開關(guān) 階梯源 X 軸選擇開關(guān) VC 1V/度 掃描峰值電壓范圍 10V 掃描極性能 + 階梯作用 重復(fù)調(diào)整 階梯相位校正 調(diào) 2R2 使圖 12 左邊的轉(zhuǎn)角線垂直。測試時掃描電壓應(yīng)從零逐步調(diào)節(jié)到需要值。 2 檢查水平通道放大器：將水平部分的水平電壓 /度 (VOLTS/DIV)旋轉(zhuǎn)開關(guān)左旋到底，使其處于階梯信號校正位置，此時，階梯信號發(fā)生器產(chǎn)生 信號加到水平通道部分，可以檢查水平通道放大器工作是否正常。 （ 2）功耗限制電阻可以保護(hù)被測管不至電流過載，又可防止由被測管擊穿后導(dǎo)致?lián)p壞CBE CBE CBECBE 儀器，因而一般測試都應(yīng)將功耗限制電阻加上，可放到 1千歐左右，如顯示電流太小則再減小。儀器提手與支腳無松動，搖動儀器時，機(jī)箱內(nèi)沒有掉下的元件聲。 3．進(jìn)行基本技能訓(xùn)練，如基本儀器儀表的使用，常用元器件的識別、測量、熟練運用的能力，掌握設(shè)計資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn) 和規(guī)范以及使用仿真軟件、實驗設(shè)備進(jìn)行調(diào)試和數(shù)據(jù)處理等。以單片機(jī)為核心，主要作為階梯波和同步鋸齒波發(fā)生器，以及功能鍵管理，同時可打印輸出。 七．圖示儀實驗實測記錄（制作人： 八．實驗總結(jié)與心得 （組內(nèi)所有成員） 電子測量技術(shù)是實踐性很強(qiáng)的一門課程，學(xué)生除掌握必要的理論知識，還應(yīng)有較強(qiáng)的動手能力。下面介紹各檢查項目。 1 179。 ，須將集電極電源 (COLLECTOR SUPPLY)中的峰值電壓范圍(MAX PEAK VOLTS)按鈕調(diào)整到 8V 的位置；將峰值電壓百分比 (VARIABLE COLLECTOR％ )旋鈕減小到 0％位置；將串聯(lián)電阻 (SERIES RESISTORS)旋鈕開關(guān)的位置調(diào)整到 250Ω左右；將垂直電流 /度 (CURRENT/DIV)旋轉(zhuǎn)開關(guān)和階梯信號 (STEP/OFFSET AMPL)旋轉(zhuǎn)開關(guān)的位置分別調(diào)到最小處；將重復(fù) (REP)按鈕 彈出。 2. 選擇好掃描和階梯信號的極性，以適應(yīng)不同管型和測試項目的需要。 1． +1V、 + 標(biāo)準(zhǔn)電壓校準(zhǔn)：用精度高于或等于 %的數(shù)字電壓表接 X、Y 放大器印制板插頭 1 16 腳，另一端接地，調(diào)節(jié) 6R4，使標(biāo)準(zhǔn)電壓誤差小于1%。誤差應(yīng)符合技術(shù)指標(biāo)。 2） X、 Y放大器靈敏度校準(zhǔn)（方法見儀器的校準(zhǔn)） 3） Y軸選擇開關(guān)的計量 置： X軸選擇開關(guān) VCE 50V/度 峰值電壓范圍開關(guān) 10V 掃描電壓調(diào)節(jié) 0 連接如圖 14。為了便于調(diào)節(jié)集電極電壓 Uce，在輸出端，可調(diào)直流恒壓源的 兩端并接了一個電位器 Rw2。 來自階梯信號發(fā)生器的階梯信號還不能直接作為被測晶體管的基極注入信號，為此通過階梯放大器進(jìn)行電流放大及反饋網(wǎng)路后，使階梯信號可以成為階梯極性可根據(jù)需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并且不受負(fù)載變化影響的恒定階梯電流或恒定階梯電壓。 由于集電極電壓輸出端對地存在著分布電容，將形成電容性電流，在取樣電阻上產(chǎn)生壓降，從而造成測量上的誤差。１２Ｖ穩(wěn)壓電源 這兩組串聯(lián)型穩(wěn)壓電源電路結(jié)構(gòu)與 150V相似。 階梯信號進(jìn)入階梯放大器的輸入端，經(jīng)過放大 與極性轉(zhuǎn)換，便能根據(jù)需要輸出各種不同的階梯電壓和電流，由于階梯反饋放大器的特殊功能，輸出階梯電壓及電流不受負(fù)載變化的影響，再通過零電流，正常階梯輸出和零電壓開關(guān)控制以不同形式送至被測晶體管的基極。二簇特性曲線比較時，請不要誤按單簇按鍵。 ⑵ 接地：放大器輸入接地，表示 輸入為零的基準(zhǔn)點。 7. 輔助電容平衡：是針對集電極變壓器次級繞組對地電容的不對稱，而再次進(jìn)行電容平衡調(diào)節(jié)。圖中的虛線方格就是儀器示波管屏面的方格。在 IB＝ IB0時，集電極電壓VCE由 0 升高，控制示波器光點在示波器屏面上繪出一條曲線；當(dāng) VCE 升高至 b 時， IB 增加一級，變?yōu)?IB1， VCE開始下降，在屏面 上繪出 IB＝ IB1 的曲線；當(dāng) VCE降至 0 時， IB再增大一級， VCE又開始升高至 c 點，繪出第 3 條曲線，??依此類推，繪完 8條曲線后， IB降至 0，并重復(fù)上述過程。 3 三極管輸出特性測量 用圖 （ b）所示的“三極管輸出特性曲線”可描述出三極管的集電極輸出特性。同時 ，用流過二極管的電流 I的值（需變換成電壓）經(jīng)“ Y 軸放大器”放大后，來控制示波器光點在 Y 軸方向的運動。 6．高頻高壓電源及示波管控制電路。 8％ + 200Ω～ 500KΩ R177。 1%讀出 +1字 5 A～ 10 A/div ≤177。 最高測試電壓 1000V。 前 言 一． XJ4810 半導(dǎo)體管特性圖示儀 簡介（制作人：于洪越） XJ4810 型半導(dǎo)體管特性圖示儀，是一種用示波管顯示半導(dǎo)體器件的各種特性曲線，并可測量其靜態(tài)參數(shù)的測試儀器。 本儀器配上擴(kuò)展裝置 — XJ27101“數(shù)字集成電路電壓傳輸特性測試臺”，可測試 COMS， TTL 數(shù)字集成電路的電壓傳輸特性。 本圖示儀的預(yù)熱時間在 0℃以上為 20min，在 0℃或 0℃以下時為 40min。 3％ ～ ； 177。它們是：普通雙蹤示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、毫伏表、直流穩(wěn)壓電源和晶體管特性圖示儀。 二極管方程： )1e(II TUUS ?? 式中：在環(huán)境溫度為 300K 時 ， UT≈ 26mV ?！肮南拗齐娮琛贝B在電路中起保 護(hù)作用，避免過大電流流過被測管。 在本儀器中，上述測量步驟是連續(xù)、重復(fù)進(jìn)行的，輸入基極的電流 IB 是一種階梯形掃描電流，波形如圖 （ a）所示，由 0 開始，以某個固定值（由“基極階梯信號”設(shè)定，例如 10μ A，儀器標(biāo)志為：“ ∕級”）逐級增大，圖中每族曲線為 8 級。 （ 4）“ Y 軸作用” “ mA∕度”置于“集電極電流”，“毫安 — 伏∕度”為 1，表示 Y 軸的測試對象是“集電極電流”，量程是每度（ 1div＝ 1 方格）代表 1mA。 3. 峰值電壓 %：峰值電壓可在 0～ 10V、 0～ 50V、 0～ 100V、 0～ 500V 之連續(xù)可調(diào)，面板上的標(biāo)稱值是近似值，參考用。 倍率指示燈：燈亮?xí)r，儀器進(jìn)入電流 /度179。 24. 串聯(lián)電阻開關(guān)：當(dāng)階梯信號選擇開關(guān)置于電壓 /級的位置時，串聯(lián)電阻將串聯(lián)在被測管的輸入電路中。 40. 校準(zhǔn)信號輸出端： 1V、 。 1V5~12組成串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。電路方框圖如圖１： 圖１ 掃描電源方框圖 50HZ， 220V 的交流市電經(jīng)調(diào)壓器 3T1 后送入掃描變壓器 3T2 的初級，通過調(diào)節(jié) 3T1 即能改變 3T2 次級繞組輸出電壓。由于在 6V15基極所形成的階梯幅度每級為５Ｖ，為了使在整個階梯形成的過程中 6V1 6V16V18 的集電極、發(fā)射極之間的電壓不變，因此由 6V1 6V17 組成了自動升壓電路，使 6V1 6V1 6V18三個集電極電壓隨著輸出階梯的上升而升高。圖 221 是它的測試原理圖。 （ 2） 輸出特性曲線測量 維持 IB為某一定值后，逐點改變 VcE，測出若干對應(yīng)的 IC，根據(jù)測量數(shù)據(jù)描繪一條輸出特性曲線。 集電極電壓檔與標(biāo)準(zhǔn)直流電壓源輸出電壓值一覽表 X軸選擇開關(guān) VCE： V/度 5 .1 .2 .5 1 2 5 10 20 50 100 標(biāo)準(zhǔn)直流電壓源電壓輸出 .5V 1V 2V 5V 10V 20V 50V 100V 200V 500V 1000V (二 ) X軸基極電壓偏轉(zhuǎn)系數(shù)計量 各控制開關(guān)檔位： 階梯作用 關(guān) 階梯選擇開關(guān) 電流 /度 連接電路如圖 17，將 X軸選擇開關(guān)置 “VBE， ”檔，顯示選擇開關(guān)置 “┴ ”，將光點移至坐標(biāo)左端垂直刻度線的中心位置。 177。 2. 調(diào)節(jié)輝度、聚焦及輔助聚焦，使光點清晰。觀察完畢，應(yīng)及時將峰值電壓調(diào)到零。 表 所示為利用 JT— l 測試各種半導(dǎo)體器件特性時旋鈕的正確位置，僅供參考。 圖示儀測量反向截流時注意事項 在測量晶體管反向截止電流時，可采用提高示波器垂直系統(tǒng)靈敏度的方法來擴(kuò)大集電極電流最小測量范圍。調(diào)示波器的 Y增益旋鈕，使熒光屏垂直方向顯示的直線長度恰好為五格。在最初理論設(shè)計時沒有考慮到掃描時鐘與所給基極電流變化同步的問題 ,直接用波形產(chǎn)生器上所產(chǎn)生的鋸齒波作為所用波形 ,但是實際做實物時發(fā)現(xiàn)計數(shù)器與波形產(chǎn)生器不可能同時啟動 ,這樣就會造成掃描錯位 ,隨著時間的推移 ,掃描波形就 會與理論值產(chǎn)生嚴(yán)重的偏差。所以我們用波形產(chǎn)生電路中產(chǎn)生的方波來觸發(fā)階梯波的產(chǎn)生。在上項檢查后，將儀器集電極電流開關(guān)扳到“階梯校準(zhǔn)”檔，示波器熒光屏垂直方向可看到八個亮點，每個亮點間約為一格。原 0． 05毫安／格變成 0． 01毫安／格。 1 179。 0V。 4. 對 X、 Y 軸放大器進(jìn)行 10 度校準(zhǔn)。 15V電壓檢測 +100V電源檢測 高壓校準(zhǔn) 100V電源校準(zhǔn) 1V、 確性 X、 Y 放大器校準(zhǔn) 階梯校準(zhǔn) +5V： 電源印制板 10 腳輸出； +1