【導(dǎo)讀】晶體管的各項(xiàng)特性參數(shù)，如晶體管的電流放大系數(shù)、極限參數(shù)、反向漏電流等等。使用晶體管特性圖示儀進(jìn)行測量的優(yōu)點(diǎn)是簡單、形象、快速，缺。點(diǎn)是測量精度較差。性曲線，并可測量其靜態(tài)參數(shù)的測試儀器。生器；集電極掃描發(fā)生器；主電源及高壓電源部分。本儀器是繼JT－l型晶體管特性圖示儀后的開發(fā)產(chǎn)品。本儀器采用全晶體管化電路、體積小、重量輕、攜帶方便。種場效應(yīng)對管和單管進(jìn)行比較測試。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”，的研究及半導(dǎo)體在無線電領(lǐng)域的應(yīng)用，是一個(gè)必不可少的測試工具。為了取得準(zhǔn)確的測量值,開機(jī)后必須保證足夠的預(yù)熱時(shí)間。試模塊位置，應(yīng)在關(guān)機(jī)后方可插拔。免對被測器件造成沖擊。當(dāng)器件測試完畢后，應(yīng)將掃描電壓調(diào)至最小，才能取下。采用低平均功率脈沖測試技術(shù)。本圖示儀的預(yù)熱時(shí)間在0℃以上為20min，在0℃或0℃以下時(shí)為40min。a)范圍:20μA/div～10A/div；

　　

【正文】 先將面板“調(diào)零”調(diào)好，當(dāng) X 軸選擇開關(guān) VBE 與階梯選擇開關(guān)同時(shí)置于 、 、 、 、 1V時(shí)，光點(diǎn)應(yīng)與坐標(biāo)刻度一一對應(yīng)，調(diào)節(jié) 2R57 使光點(diǎn)起始位置基本不變。 六．圖示儀的使用要點(diǎn)（制作人：方賽） （ 1）． 基本操作步驟 1. 按下電源開關(guān)，指示燈亮，預(yù)熱 15 分鐘后，即可進(jìn)行測試。 2. 調(diào)節(jié)輝度、聚焦及輔助聚焦，使光點(diǎn)清晰。 3. 將峰值電壓旋鈕調(diào)至零，峰值電壓范圍、極性、功耗電阻等開關(guān)置于測試所需位置。 4. 對 X、 Y 軸放大器進(jìn)行 10 度校準(zhǔn)。 5. 調(diào)節(jié)階梯調(diào)零。 6. 選擇需要的基極階梯信號，將極性、串聯(lián)電阻置于合適擋位，調(diào)節(jié)級 /簇旋鈕，使階梯信號為 10 級 /簇，階梯信號置重復(fù)位置。 7. 插上被測晶體管，緩慢地增大峰值電壓，熒光屏上即有曲線顯示。 （ 2）． 測試前注意事項(xiàng) 為保證儀器的合理使用，既不損壞被測晶體管，也不損壞儀器內(nèi)部線路，在使用儀器前應(yīng)注意下列事項(xiàng)： 1. 對被測管的主要直流參數(shù)應(yīng)有一個(gè)大概的了解和估計(jì)，特別要了解被測管的集電極最大允許耗散功率 PCM、最大允許電流 ICM和擊穿電壓 BVEBO、 BVCBO 。 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(xiàng)目的需要。 3. 根據(jù)所測參數(shù)或被測管允許的集電極電壓，選擇合適的掃描電壓范圍。一般情況下，應(yīng)先將峰值電壓調(diào)至零，更改掃描電壓范圍時(shí)，也應(yīng)先將峰值電壓調(diào)至零。選擇一定的功耗電阻，測試反 向特性時(shí)，功耗電阻要選大一些，同時(shí)將 X、 Y偏轉(zhuǎn)開關(guān)置于合適擋位。測試時(shí)掃描電壓應(yīng)從零逐步調(diào)節(jié)到需要值。 4. 對被測管進(jìn)行必要的估算，以選擇合適的階梯電流或階梯電壓，一般宜先小一點(diǎn)，再根據(jù)需要逐步加大。測試時(shí)不應(yīng)超過被測管的集電極最大允許功耗。 5. 在進(jìn)行 ICM的測試時(shí)，一般采用單簇為宜，以免損壞被測管。 6. 在進(jìn)行 IC或 ICM的測試中，應(yīng)根據(jù)集電極電壓的實(shí)際情況選擇，不應(yīng)超過本儀器規(guī)定的最大電流 ,電壓范圍 /V 0～ 10 0～ 50 0～ 100 0～ 500允許最大電流 /A 5 1 7. 進(jìn) 行高壓測試時(shí)，應(yīng)特別注意安全，電壓應(yīng)從零逐步調(diào)節(jié)到需要值。觀察完畢，應(yīng)及時(shí)將峰值電壓調(diào)到零。 ，在不知被測晶體管的 反相擊穿電壓時(shí)，應(yīng)置于 0－ 10V 或 0－ 50V 檔。 0V。 E、 B、 C 后方可插入管座。 ，要從低逐漸升高，否則基極階梯電流過大時(shí)會(huì)損壞小功率管。 ，不能太小，對一般晶體管 C 在 50 R Ω － 1k Ω 。 確，將所有需調(diào)節(jié)的電壓、電流置于最小值位置，然后分別調(diào)整到所需值。 ，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。 (REP)具有連續(xù)獲取特性曲線數(shù)據(jù)的功能，因此時(shí)器件測試時(shí)，盡管某些測試過程如二極管測試、三極管、場效應(yīng)管擊穿電壓參數(shù)測試時(shí)與階梯信號無關(guān)，但重復(fù)按鈕 (REP)也要按下，才能連續(xù)獲取數(shù)據(jù)，顯示波形。 ，盡管采用單次方式測試，也可能損壞被測器件，因?yàn)閮x器單次信號僅對階梯信號部分，而集電極電源始終是連續(xù)加在被測器件上的。 （ 3） 使用前的檢查 1 檢查垂直通道放大器：將垂直部分的垂直電流 /度 (CURRENT/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(shí)，階梯信號發(fā)生器產(chǎn)生 梯信號加到垂直通道部分，可以檢查垂直通道放大器工作是否正常。 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(shí)，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。 3 將水平通道和垂直通道同時(shí)加上校正信號，調(diào)節(jié)位移旋鈕，則可以找到坐標(biāo)原點(diǎn) （ 4）晶體管特性測試方法 根據(jù)被測管管型和所需測量的電流、電壓范圍，正確選擇掃描電壓范圍 和合理調(diào)節(jié)峰值電壓大小，正確選擇階梯輸入信號的幅度。要合理選擇“ X 軸作用”和“ Y 軸作用”開關(guān)的功能和量程。根據(jù)測試組態(tài)，將被測管接到測試臺上。進(jìn)行測試時(shí)，將“測試選擇”開關(guān)扳至被測管一側(cè)，緩慢加大“峰值電壓”，即可顯示出所測的特性曲線。 表 所示為利用 JT— l 測試各種半導(dǎo)體器件特性時(shí)旋鈕的正確位置，僅供參考。表 測試半導(dǎo)體器件特性時(shí) XJ4810 旋鈕及開關(guān)的正確位置 被測器件 旋鈕 及測試 位置 內(nèi)容 旋鈕 名稱 二極管 穩(wěn)壓管 二極管 穩(wěn)壓管 三極管（ NPN 型） MOS 場效應(yīng)管 （ N溝道增強(qiáng)型） 正向特性 反向特性 反向特性 輸入特性 輸出特性 轉(zhuǎn)移特性 輸出特性 峰值電壓范圍 0～ 10V 0～100V 0～ 10V 0～ 10V 0～ 10V 0～ 10V 0～ 10V 峰值電壓 從 0 調(diào)大 從 0 調(diào)大 從 0 調(diào)大 從 0 調(diào)大 從 0 調(diào)大 從 0 調(diào)大 從 0 調(diào)大 集電極掃描 電壓極性 ＋ － － ＋ ＋ ＋ ＋ 功耗電阻 1KΩ 5KΩ 5KΩ 1KΩ 1KΩ 1KΩ 1KΩ Y 軸作用 集電極電流 ∕ div 集電極電流 2mA ∕div 集電極電流 2mA ∕div 集電極電流 或 基極源電壓 集電極電流 1mA ∕div 集電極電流 0． lmA∕ div 集電極電流 1mA ∕div X 軸作用 集電極電壓 ∕div 集電極電壓 10V ∕div 集電極電壓 1V ∕div 集電極電壓 ∕div 集電極電壓 2V ∕div 基極電壓 2V ∕div 集電極電壓 1V ∕div 基極階梯 信號極性 無關(guān) 無關(guān) 無關(guān) ＋ ＋ ＋ ＋ 基極階梯 信號極性 無關(guān) 無關(guān) 無關(guān) ／級 ／級 ／級 ／級 階 梯作用 無關(guān) 無關(guān) 無關(guān) 重復(fù) 重復(fù) 重復(fù) 重復(fù) 級／族 無關(guān) 無關(guān) 無關(guān) 10 級 6 10 6 倍率 179。 1 179。 1 179。 1 179。 1 179。 1 179。 1 179。 1 級／秒 200 200 200 200 200 200 200 被測器件在 插座上的接法 表所示為利用 XJ4810 測試幾種半導(dǎo)體器件特性時(shí)旋鈕的正確位置，供參考。根據(jù)使用條件不同，應(yīng)根據(jù)具體要求調(diào)整測試條件。 圖示儀使用注意事項(xiàng) （ 1）測試晶體管時(shí)，首先應(yīng)了解被測三極管是 PNP 型還是 NPN型，然后將儀器置于相應(yīng)的極性，切不要亂扳極性開關(guān) ，以免損壞管子及儀器。 （ 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。特別在測量晶體管擊穿電壓時(shí)更需要注意，可以將功耗限制電阻取得更大一些。 （ 3）測試前先應(yīng)檢查掃描電壓調(diào)節(jié)旋鈕是否逆時(shí)針轉(zhuǎn)到底，測試時(shí)再漸漸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)加到規(guī)定電壓時(shí)即可。測試完畢后應(yīng)先將掃描電壓調(diào)節(jié)旋鈕逆時(shí)針轉(zhuǎn)到底，然后再關(guān)機(jī)。 （ 4）測試時(shí)基極階梯電流也應(yīng)當(dāng)由小到大逐檔增加，當(dāng)集電極顯示出合適電流時(shí)即可。 圖示儀測量反向截流時(shí)注意事項(xiàng) 在測量晶體管反向截止電流時(shí)，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。對 J2458型教學(xué)示波器，可以用機(jī)內(nèi)校準(zhǔn)信號使垂直系統(tǒng)靈敏度校準(zhǔn)到20毫伏／格，靈敏度提高了四倍，于是集電極電流讀數(shù)應(yīng)除以 5。原 0． 05毫安／格變成 0． 01毫安／格。對 J2459型學(xué)生示波器，可將 Y增益旋鈕順時(shí)針轉(zhuǎn)到底，靈敏度達(dá)到 50 毫伏／格，比原來提高一倍，于是集電極電流刻度讀數(shù)應(yīng)除以 2，原 0． 05 毫安／格變成 0． 025毫安／格。以上測試時(shí)，被測電流數(shù)值較小，顯示的數(shù)值一定要減去 分壓電阻中流過的電流IC＝ UA／ RU。 UA為測試點(diǎn)電壓， RV分壓電阻總值約為 580千歐。 圖示儀外觀和校準(zhǔn)信號的檢查 直觀檢查是不用測試設(shè)備的條件下檢查儀器是否能正常工作。下面介紹各檢查項(xiàng)目。 外觀檢查。儀器外部應(yīng)沒有破損。而板上各旋鈕應(yīng)安裝牢固，位置正確，各檔均能對線，調(diào)節(jié)平滑、分檔清楚。儀器提手與支腳無松動(dòng)，搖動(dòng)儀器時(shí)，機(jī)箱內(nèi)沒有掉下的元件聲。 校準(zhǔn)信號檢查。將接示波器的三個(gè)接線柱用屏蔽線分別接到 J2458型示波器 Y輸入、 X輸入及地接線柱，示波器輸入耦合開關(guān)放到“ DC”、 Y 軸衰減開關(guān)放到 “ 1”，掃描范圍開關(guān)放到“外 X”。將儀器插上電源，打開電源開關(guān)，指示燈即發(fā)光。預(yù)熱幾分鐘后，可看到示波器熒光屏垂直方向顯示出一條直線，表示儀器校準(zhǔn)信號輸出正常。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。 圖示儀階梯、掃描信號檢查 階梯信號檢查。在上項(xiàng)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(gè)亮點(diǎn)，每個(gè)亮點(diǎn)間約為一格。扳動(dòng)階梯極性開關(guān)由正到負(fù)時(shí)，最低一個(gè)亮點(diǎn)位置基本不動(dòng)，其余七個(gè)亮點(diǎn)移到第一個(gè)亮點(diǎn)下面。 掃描信號檢查。在上項(xiàng)檢查后，將儀器集 電極電流開關(guān)扳到“ 20mA／格”檔，集電極電壓開關(guān)扳到“ 1 伏／格”檔，掃描電壓極性開關(guān)扳到“＋”，示波器熒光屏上顯示出一點(diǎn)亮點(diǎn)。將亮點(diǎn)調(diào)到熒光屏坐標(biāo)正中，然后順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)掃描電壓調(diào)節(jié)電位器，可以看到光點(diǎn)形成向左伸延的一根水平線，如將極性開關(guān)扳到“ — ”，則形成向右伸延的一根水平線，則表示集電極掃描電壓發(fā)生器工作正常。 七．圖示儀實(shí)驗(yàn)實(shí)測記錄（制作人： 八．實(shí)驗(yàn)總結(jié)與心得 （組內(nèi)所有成員） 電子測量技術(shù)是實(shí)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(dòng)手能力。電子測量 技術(shù) 課程設(shè)計(jì) 是電子信息工程專業(yè)的專業(yè)課程設(shè)計(jì)，是電子測量技術(shù)課程結(jié)束后進(jìn)行的教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是： 1．培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的正確設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練綜合運(yùn)用已經(jīng)學(xué)過的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識去分析和解決工程實(shí)際問題的能力。 2．學(xué)習(xí)較復(fù)雜的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法，提高基于模擬、數(shù)字電路等知識解決電子信息方面常見實(shí)際問題的能力，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)、自行制作和自行調(diào)試。 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(yùn)用的能力，掌握設(shè)計(jì)資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn) 和規(guī)范以及使用仿真軟件、實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試和數(shù)據(jù)處理等。 4．培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。 作為一名工科學(xué)生，僅僅掌握理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，課程設(shè)計(jì)幫助我 們 將理論與實(shí)踐相結(jié)合，使我 們 進(jìn)一步鞏固了理論知識，提高了一定的動(dòng)手能力，分析問題解決問題的能力。 在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中遇到了一些問題。如： 。在最初理論設(shè)計(jì)時(shí)沒有考慮到掃描時(shí)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(shí)際做實(shí)物時(shí)發(fā)現(xiàn)計(jì)數(shù)器與波形產(chǎn)生器不可能同時(shí)啟動(dòng) ,這樣就會(huì)造成掃描錯(cuò)位 ,隨著時(shí)間的推移 ,掃描波形就 會(huì)與理論值產(chǎn)生嚴(yán)重的偏差。由于基極的階梯波與掃描用的鋸齒波的時(shí)間必須耦合得非常好 ,也就是要求計(jì)數(shù)器的觸發(fā)與鋸齒波最好是同源產(chǎn)生。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。 時(shí)發(fā)現(xiàn) ,雖然方波信號的產(chǎn)生符合理想情況 ,但隨之產(chǎn)生的階梯波卻與理想情況有較大差別 ,不僅有非常多的毛刺 ,甚至看不出有階梯的形狀 ,但是經(jīng)分析頻率并不是很大。其實(shí)應(yīng)該是毛刺的問題 ,后來將所生成的方波與 Vcc 相 “與 ”使毛刺消除后 ,得到非常完美的波形。 其實(shí)在波形產(chǎn)生電路子模塊中有很 多電路可以代替集成函數(shù)發(fā)生器 8038，如 NE555，利用兩個(gè)運(yùn)放來產(chǎn)生三角波和方波等方法。本設(shè)計(jì)還可以采用單片機(jī)來設(shè)計(jì)與制作。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(shí)可打印輸出。另外單片機(jī)產(chǎn)生的信號經(jīng)外圍電路進(jìn)行電壓放大，功率放大。 通過這次課程設(shè)計(jì)，我深感到自身的一些問題，粗心馬虎讓我做了許多無用功，浪費(fèi)了許多寶貴的時(shí)間，我明白了細(xì)心和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹匾?，總之，這次課程設(shè)計(jì)讓我受益匪淺！