晶體管特性圖示儀的使用

晶體管測量儀器是以通用電子測量儀器為技術基礎，以半導體器件為測量對象的電子儀器。用它可以測試晶體三極管（NPN型和PNP型）的共發(fā)射極、共基極電路的輸入特性、輸出特性；測試各種反向飽和電流和擊穿電壓，還可以測量場效管、穩(wěn)壓管、二極管、單結(jié)晶體管、可控硅等器件的各種參數(shù)。下面以XJ4810型晶體特性圖示儀為例介紹晶體管圖示儀的使用方法。

7.1 XJ4810型晶體管特性圖示儀面板功能介紹

XJ4810型晶體管特性圖示儀面板如圖A-23所示：

1. 集電極電源極性按鈕，極性可按面板指示選擇。

2. 集電極峰值電壓保險絲：1.。

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)，面板上的標稱值是近似值，參考用。

4. 功耗限制電阻：它是串聯(lián)在被測管的集電極電路中，限制超過功耗，亦可作為被測半導體管集電極的負載電阻。

5. 峰值電壓范圍：分0～10V/、0～50V/1A、0～100V/0.、0～500V/0.1A四擋。當由低擋改換高擋觀察半導體管的特性時，須先將峰值電壓調(diào)到零值，換擋后再按需要的電壓逐漸增加，否則容易擊穿被測晶體管。

AC擋的設置專為二極管或其他元件的測試提供雙向掃描，以便能同時顯示器件正反向的特性曲線。

6. 電容平衡：由于集電極電流輸出端對地存在各種雜散電容，都將形成電容性電流，因而在電流取樣電阻上產(chǎn)生電壓降，造成測量誤差。為了盡量減小電容性電流，測試前應調(diào)節(jié)電容平衡，使容性電流減至zui小。

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，而再次進行電容平衡調(diào)節(jié)。

8. 電源開關及輝度調(diào)節(jié)：旋鈕拉出，接通儀器電源，旋轉(zhuǎn)旋鈕可以改變示波管光點亮度。

9. 電源指示：接通電源時燈亮。

10. 聚焦旋鈕：調(diào)節(jié)旋鈕可使光跡zui清晰。

11. 熒光屏幕：示波管屏幕，外有座標刻度片。

12. 輔助聚焦：與聚焦旋鈕配合使用。

13. Y軸選擇（電流/度）開關：具有22擋四種偏轉(zhuǎn)作用的開關。可以進行集電極電流、基極電壓、基極電流和外接的不同轉(zhuǎn)換。

14. 電流/度×0.1倍率指示燈：燈亮時，儀器進入電流/度×0.1倍工作狀態(tài)。

15. 垂直移位及電流/度倍率開關：調(diào)節(jié)跡線在垂直方向的移位。旋鈕拉出，放大器增益擴大10倍，電流/度各擋IC標值×0.1，同時指示燈14亮.

16. Y軸增益：校正Y軸增益。

17. X軸增益：校正X軸增益。

18.顯示開關：分轉(zhuǎn)換、接地、校準三擋，其作用是：

⑴轉(zhuǎn)換：使圖像在Ⅰ、Ⅲ象限內(nèi)相互轉(zhuǎn)換，便于由NPN管轉(zhuǎn)測PNP管時簡化測試操作。

⑵接地：放大器輸入接地，表示輸入為零的基準點。

⑶校準：按下校準鍵，光點在X、Y軸方向移動的距離剛好為10度，以達到10度校正目的。

19. X軸移位：調(diào)節(jié)光跡在水平方向的移位。

20. X軸選擇（電壓/度）開關：可以進行集電極電壓、基極電流、基極電壓和外接四種功能的轉(zhuǎn)換，共17擋。

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)。

22. 調(diào)零旋鈕 ：測試前，應首先調(diào)整階梯信號的起始級零電平的位置。當熒光屏上已觀察到基極階梯信號后，按下測試臺上選擇按鍵“零電壓”，觀察光點停留在熒光屏上的位置，復位后調(diào)節(jié)零旋鈕，使階梯信號的起始級光點仍在該處，這樣階梯信號的零電位即被準確校正。

23. 階梯信號選擇開關：可以調(diào)節(jié)每級電流大小注入被測管的基極，作為測試各種特性曲線的基極信號源，共22擋。一般選用基極電流/級，當測試場效應管時選用基極源電壓/級。

24. 串聯(lián)電阻開關：當階梯信號選擇開關置于電壓/級的位置時，串聯(lián)電阻將串聯(lián)在被測管的輸入電路中。

25. 重復--關按鍵：彈出為重復，階梯信號重復出現(xiàn)；按下為關，階梯信號處于待觸發(fā)狀態(tài)。

26. 階梯信號待觸發(fā)指示燈：重復按鍵按下時燈亮，階梯信號進入待觸發(fā)狀態(tài)。

27. 單簇按鍵開關：單簇的按動其作用是使預先調(diào)整好的電壓（電流）/級，出現(xiàn)一次階梯信號后回到等待觸發(fā)位置，因此可利用它瞬間作用的特性來觀察被測管的各種極限特性。

28. 極性按鍵：極性的選擇取決于被測管的特性。

29. 測試臺：其結(jié)構(gòu)如圖A-24所示。

30. 測試選擇按鍵：

⑴“左”、“右”、“二簇”：可以在測試時任選左右兩個被測管的特性，當置于“二簇”時，即通過電子開關自動地交替顯示左右二簇特性曲線，此時“級/簇”應置適當位置，以利于觀察。二簇特性曲線比較時，請不要誤按單簇按鍵。

⑵“零電壓”鍵：按下此鍵用于調(diào)整階梯信號的起始級在零電平的位置，見（22）項。

⑶“零電流”鍵：按下此鍵時被測管的基極處于開路狀態(tài)，即能測量ICEO特性。

31、32. 左右測試插孔：插上插座（隨機附件），可測試F1、F2型管座的功率晶體管。

33、34、35.晶體管測試插座。

36. 二極管反向漏電流插孔（接地端）。

在儀器右側(cè)板上分布有圖A-25所示的旋鈕和端子：

37. 二簇移位旋鈕：在二簇顯示時，可改變右簇曲線的位置，更方便于配對晶體管各種參數(shù)的比較。

38. Y軸信號輸入：Y軸選擇開關置外接時，Y軸信號由此插座輸入。

39. X軸信號輸入：X軸選擇開關置外接時，X軸信號由此插座輸入。

40. 校準信號輸出端：1V、0.5V校準信號由此二孔輸出。

7.2測試前注意事項

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，在使用儀器前應注意下列事項：

1. 對被測管的主要直流參數(shù)應有一個大概的了解和估計，特別要了解被測管的集電極zui大允許耗散功率PCM、zui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，以適應不同管型和測試項目的需要。

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，應先將峰值電壓調(diào)至零，更改掃描電壓范圍時，也應先將峰值電壓調(diào)至零。選擇一定的功耗電阻，測試反向特性時，功耗電阻要選大一些，同時將X、Y偏轉(zhuǎn)開關置于合適擋位。測試時掃描電壓應從零逐步調(diào)節(jié)到需要值。

4. 對被測管進行必要的估算，以選擇合適的階梯電流或階梯電壓，一般宜先小一點，再根據(jù)需要逐步加大。測試時不應超過被測管的集電極zui大允許功耗。

5. 在進行ICM的測試時，一般采用單簇為宜，以免損壞被測管。

6. 在進行IC或ICM的測試中，應根據(jù)集電極電壓的實際情況選擇，不應超過本儀器規(guī)定的zui大電流，見表A-3。

表A-3 zui大電流對照表

7. 進行高壓測試時，應特別注意安全，電壓應從零逐步調(diào)節(jié)到需要值。觀察完畢，應及時將峰值電壓調(diào)到零。

7.3基本操作步驟

1. 按下電源開關，指示燈亮，預熱15分鐘后，即可進行測試。

2. 調(diào)節(jié)輝度、聚焦及輔助聚焦，使光點清晰。

3. 將峰值電壓旋鈕調(diào)至零，峰值電壓范圍、極性、功耗電阻等開關置于測試所需位置。

4. 對X、Y軸放大器進行10度校準。

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。

7.4測試實例

1. 晶體管hFE和β值的測量

以NPN型3DK2晶體管為例，查手冊得知3DK2 hFE的測試條件為VCE =1V、IC=10mA。將光點移至熒光屏的左下角作座表零點。儀器部件的置位詳見表A-4。

表A-4    3DK2晶體管hFE、β測試時儀器部件的置位

逐漸加大峰值電壓就能在顯示屏上看到一簇特性曲線，如圖A-26所示.讀出X軸集電極電壓Vce =1V時zui上面一條曲線（每條曲線為20μA，zui下面一條IB=0不計在內(nèi)）IB值和Y軸IC值，可得

PNP型三極管h_FE和β的測量方法同上，只需改變掃描電壓極性、階梯信號極性、并把光點移至熒光屏右上角即可。

2.晶體管反向電流的測試

以NPN型3DK2晶體管為例，查手冊得知3DK2 I_CBO、I_CEO的測試條件為V_CB、V_CE均為10V。測試時，儀器部件的置位詳見表A-5。

逐漸調(diào)高“峰值電壓”使X軸V_CB=10V，讀出Y軸的偏移量，即為被測值。被測管的接線方法如圖1-28，其中圖A-28（a）測I_CBO值，圖A-28（b）測I_CEO值、圖A-28（c）測I_EBO值。

圖A-29 反向電流測試曲線

PNP型晶體管的測試方法與NPN型晶體管的測試方法相同?？砂礈y試條件，適當改變擋位，并把集電極掃描電壓極性改為“—”，把光點調(diào)到熒光屏的右下角（階梯極性為“+”時）或右上角（階梯極性為“—”時）即可。

3.晶體管擊穿電壓的測試

以NPN型3DK2晶體管為例，查手冊得知3DK2 BV_CBO、BV_CEO、BV_EBO的測試條件I_C分別為100μA、200μA和100μA。測試時，儀器部件的置位詳見表A-6。

逐步調(diào)高“峰值電壓”，被測管按圖A-30（a）的接法，Y軸I_C=0.1mA時，X軸的偏移量為BV_CEO值；被測管按圖A-30（b）的接法，Y軸I_C=0.2m A時，X軸的偏移量為BV_CEO值；被測管按圖A-30（c）的接法，Y軸I_C=0.1mA時，X軸的偏移量為BV_EBO值。

表A-8 2DP5C整流二極管測試時儀器部件的置位

6.二簇特性曲線比較測試

以NPN型3DG6晶體管為例，查手冊得知3DG6晶體管輸出特性的測試條件為IC=10 mA、VCE=10V。測試時，儀器部件的置位詳見表A-9。

將被測的兩只晶體管，分別插入測試臺左、右插座內(nèi)，然后按表1-8置位各功能鍵，參數(shù)調(diào)至理想位置。按下測試選擇按鈕的“二簇”琴鍵，逐步增大峰值電壓，即可要熒光屏上顯示二簇特性曲線，如圖A-34所示。

表A-9 二簇特性曲線測試時儀器部件的置位

當測試配對管要求很高時，可調(diào)節(jié)“二簇位移旋鈕”（37），使右簇曲線左移，視其曲線重合程度，可判定其輸出特性的一致程度。

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