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(shù)基礎(chǔ),，以半導(dǎo)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(biāo)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(dǎo)體管集電極的負(fù)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(dāng)由低擋改換高擋觀察半導(dǎo)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(shè)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(yīng)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(guān)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(biāo)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(guān)：具有22擋四種偏轉(zhuǎn)作用的開關(guān),?？梢赃M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?xí)r，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(guān)：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(biāo)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(guān)：分轉(zhuǎn)換,、接地、校準(zhǔn)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(zhǔn)點。

⑶校準(zhǔn)：按下校準(zhǔn)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(guān)：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(yīng)首先調(diào)整階梯信號的起始級零電平的位置。當(dāng)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(fù)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(zhǔn)確校正。

23. 階梯信號選擇開關(guān)：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(dāng)測試場效應(yīng)管時選用基極源電壓/級,。

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,。

25. 重復(fù)--關(guān)按鍵：彈出為重復(fù),，階梯信號重復(fù)出現(xiàn)；按下為關(guān),，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(fù)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(guān)：單簇的按動其作用是使預(yù)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(dāng)置于“二簇”時,，即通過電子開關(guān)自動地交替顯示左右二簇特性曲線,，此時“級/簇”應(yīng)置適當(dāng)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(guān)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(guān)置外接時,，X軸信號由此插座輸入。

40. 校準(zhǔn)信號輸出端：1V,、0.5V校準(zhǔn)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(yīng)注意下列事項：

1. 對被測管的主要直流參數(shù)應(yīng)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(yīng)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(yīng)先將峰值電壓調(diào)至零，更改掃描電壓范圍時,，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，功耗電阻要選大一些,，同時將X,、Y偏轉(zhuǎn)開關(guān)置于合適擋位。測試時掃描電壓應(yīng)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(yīng)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(yīng)根據(jù)集電極電壓的實際情況選擇，不應(yīng)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(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)及時將峰值電壓調(diào)到零,。

7.3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(guān)置于測試所需位置,。

4. 對X、Y軸放大器進行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,。

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,。可按測試條件,，適當(dāng)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(dāng)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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