电子测量3章第2部分

3．2．4半导体二极管参数的测量

二极管是整流、检波、限幅、钳位等电路中的主要器件。一、半导体二极管的特性和主要参数1．二极管的主要特性

二极管最主要的特性是单向导电特性，即二极管正向偏置是导通；反向偏置时截止。2．二极管的主要参数（1）最大整流电流指管子长期工作时，允许通过的最大正向平均电流。（2）反向电流指在一定温度条件下，二极管承受了反向工作电压、又没有反向击穿时，其反向电流值。（3）反向最大工作电压指管子运行时允许承受的最大反向电压。应小于反向击穿电压。（4）直流电阻指二极管两端所加的直流电压与流过它的直流电流之比。良好的二极管的正向电阻约为几十Ω到几kΩ；反向电阻大于几十kΩ到几百kΩ。（5）交流电阻r

二极管特性曲线工作点Q附近电压的变化量与相应电流变化量之比。（6）二极管的极间电容势垒电容与扩散电容之和称为极间电容。在低频工作时，二极管的极间电容较小，可忽略；在高频工作时，必须考虑其影响。二、测量原理和常规测试方法

PN结的单向导电性是进行二极管测量的根本依据。1．模拟式万用表测量二极管（1）正、反向电阻的测量通常小功率锗二极管正向电阻值为300~500

，硅管为1k

或更大些。锗管反向电阻为几十千欧，硅管反向电阻在500k

以上（大功率二极管的数值要小得多）。正反向电阻的差值越大越好。（2）极性的判别根据二极管正向电阻小，反向电阻大的特点可判别二极管的极性。（3）管型的判别硅二极管的正向压降一般为0.6~0.7V，锗二极管的正向压降一般为0.1~0.3V，通过测量二极管的正向导通电压，就可以判别被测二极管的管型。2．数字式万用表测量二极管实际测量的是二极管的直流压降。3．用晶体管图示仪测量二极管直接显示二极管的伏安特性曲线。4．发光二极管的测量（1）用模拟式万用表判别发光二极管实际测量的也是二极管的直流压降。（2）发光二极管工作电流的测量6.8kΩRP6VR100Ω

mA图3.15发光二极管的测量图3．2．5半导体三极管参数的测量半导体三极管是内部含有两个PN结、外部具有三个电极的半导体器件。一、三极管的主要参数

1．直流电流放大系数定义为集电极直流电流与基极直流之比。2．交流电流放大系数三极管在有信号输入时，定义为集电极电流的变化量与基极电流的变化量之比。3．穿透电流基极b开路，集电极c与发射极e间加反向电压时的集电极电流。硅管的在几微安以下。4．反向击穿电压是基极b开路，集电极c与发射极e间的反向击穿电压。5．集电极最大允许电流是值下降到额定值的1/3时所允许的最大集电极电流。二、测量原理和常规测试方法1．模拟万用表测量三极管可判断b、c、e，并估测电流放大倍数。

(1)基极的判定利用PN结的单向导电性进行判别。

(2)发射极和集电极的判别判别发射极和集电极的依据是：三极管正常运用时的β值比倒置运用时要大得多。万用表ER0测试步骤如图3.16(a)所示：①三极管基极集电极间接１００kΩ电阻。②与万用表相连。结论：此时显示电阻值小，三极管为放大状态，黑表笔接的为c红表笔接的为e黑红(a)判断c、e的测量接线图100kΩ（3）电流放大倍数的估测2．用数字万用表测量三极管直接以数字形式显示测量值。3．用晶体管特性图示仪测量三极管

3.3晶体管特性图示仪的工作原理与应用晶体管特性图示仪可以直接显示共发射极、共基极、共集电极的输入特性、输出特性和正向转移特性等。

3．3．1晶体管图示仪的特点

1．广泛性

2．直观性

3．全面性

4．精确性3.3.2晶体管图示仪的工作原理图示仪的基本组成如图3.17所示。主要由同步脉冲发生器、基极阶梯波发生器、集电极扫描电压发生器、测试转换开关、垂直放大器、水平放大器和示波管组成。荧光屏显示的曲线的数目等于阶梯波电流IB的周期TB与扫描电压UCE的周期TS之比n。3．3．3晶体管图示仪的测试应用1.测试前注意事项（1）要对被测管的主要直流参数有一个大概的了解和估计，特别要了解被测管的集电极最大允许耗散功率PCM、最大允许电流ICM和击穿电压BUCEO、BUCBO、ＢUEBO。（2）选择好扫描和阶梯信号的极性，以适应不同管型和测试项目的需要。（3）根据所测参数或被测管允许的集电极电压，选择合适的扫描电压范围和功耗电阻。（4）对被测管进行必要的估算，选择合适的阶梯电流或阶梯电压。（5）在进行ICM的测试时，一般采用单簇为宜，以免损坏被测管。（6）在进行IC或ICM测试时，应根据集电极电压的实际情况，不应超过仪器规定的最大电流，如表3.4所示。(7)进行高压测试时，应特别注意安全，电压应从零逐渐调节到需要值，测试完毕后，应立即将峰值电压调到零。表3.4最大电流对照表电压范围0-10V0-50V0-100V0-500V允许最大电流5A1A0.5A0.2A2.晶体管输出特性曲线的测量图3.18图示仪测量三极管输出特性原理框图Y放大器becRS

X放大器tIb基极阶梯信号发生器放大器tVce

集电极扫描电压发生器例1：NPN型三极管输出特性曲线的测试

测试主要步骤如下：（1）判明晶体管管脚（b、c、e），将测试开关置于单管测试档位，将晶体管插入测试台中管座内。（2）峰值电压范围置于0~10V档，使扫描电压在0~10V之间可调。（3）极性设置为正（+），根据被测管的管型、组态、扫描电压和对地极性选择。表3.5给出了扫描电压和阶梯波的极性选择表。管型组态扫描电压阶梯波NPN共发++共基+--PNP共发----共基--+JFETN沟道共发+--P沟道共基--+表3.5扫描电压和阶梯波极性