模块四J2461型晶体管特性图示仪.ppt
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1、模块四模块四 J2461型晶体管特性图示仪型晶体管特性图示仪项目项目1 晶体管特性图示仪结构晶体管特性图示仪结构项目项目2 晶体管图示仪测试准备工作晶体管图示仪测试准备工作项目项目3 晶体管特性图示仪的测试晶体管特性图示仪的测试项目项目4 晶体管特性图示仪的检查与检验晶体管特性图示仪的检查与检验模块四模块四 J2461型晶体管特性图示仪型晶体管特性图示仪模块概述模块概述晶体管特性图示仪是一种用示波管显示半导体器件的各种特晶体管特性图示仪是一种用示波管显示半导体器件的各种特性曲线,并可测量其静态参数的测试仪器。它功能强,操作性曲线,并可测量其静态参数的测试仪器。它功能强,操作方便,对于从事半导体
2、管机理的研究及半导体在无线电领域方便,对于从事半导体管机理的研究及半导体在无线电领域的应用,是必不可少的测试工具。的应用,是必不可少的测试工具。教学目标教学目标1.熟悉熟悉J2461型晶体管特性图示仪的主要技术指标型晶体管特性图示仪的主要技术指标;2.了解了解J2461型晶体管特性图示仪的结构型晶体管特性图示仪的结构;3.掌握掌握J2461型晶体管特性图示仪的测试。型晶体管特性图示仪的测试。返回项目项目1 晶体管特性图示仪结构晶体管特性图示仪结构J2461型晶体管特性图示仪的机箱宽型晶体管特性图示仪的机箱宽25cm,高,深,高,深11cm,总,总质量约质量约3 kg,是一台便携式仪器,正视图,
3、是一台便携式仪器,正视图见图见图4-1,左视图,左视图见见图图4-2。左视图部分剖开,可以看到机内结构。左视图部分剖开,可以看到机内结构。1.机架机架机架是一个四方形的结构,架上安装仪器电路全部元器件及机架是一个四方形的结构,架上安装仪器电路全部元器件及连接扎线。它由型框、左右支架、上下撑条等零件组成。型连接扎线。它由型框、左右支架、上下撑条等零件组成。型框用框用XC712-1型铝型材弯成,并经过光亮电氧化处理。其前型铝型材弯成,并经过光亮电氧化处理。其前面固定面板,后面固定左右支架。左右支架构成机架左右两面固定面板,后面固定左右支架。左右支架构成机架左右两个面,用个面,用1mm厚优质薄钢板制
4、成,并经镀锌钝化。右支架上厚优质薄钢板制成,并经镀锌钝化。右支架上可固定电源变压器。上下撑条也用薄钢板制成,镀锌钝化,可固定电源变压器。上下撑条也用薄钢板制成,镀锌钝化,它们固定在左右支架上,构成机架后面。上下撑条上固定印它们固定在左右支架上,构成机架后面。上下撑条上固定印制电路板。制电路板。下一页返回项目项目1 晶体管特性图示仪结构晶体管特性图示仪结构2.面板面板面板上安装了晶体管特性图示仪全部控制旋钮,可分四个部面板上安装了晶体管特性图示仪全部控制旋钮,可分四个部分。右边线框外为指示灯、电源开关、保险丝座及电源插座。分。右边线框外为指示灯、电源开关、保险丝座及电源插座。上面线框中为测试部分
5、控制旋钮。左边为集电极电流显示开上面线框中为测试部分控制旋钮。左边为集电极电流显示开关关K2,采用,采用2刀刀11位位KCZ型瓷质开关,电流取样电阻型瓷质开关,电流取样电阻R53R71装在此开关上。右边为集电极电压显示开关装在此开关上。右边为集电极电压显示开关K5,是,是1刀刀8位位KCZ型瓷质开关,电压取样电阻型瓷质开关,电压取样电阻R32R88装在此开关上。中间装在此开关上。中间为晶体管测试选择开关为晶体管测试选择开关K7,是,是2刀刀3位位KCZ型瓷质开关。在它型瓷质开关。在它的两边是两只晶体管插座的两边是两只晶体管插座CZ4,CZ5,被测晶体管由此插入。,被测晶体管由此插入。三个输出信
6、号接线柱三个输出信号接线柱CZ1,CZ2,CZ3,可将显示信号分别接,可将显示信号分别接到示波器到示波器Y,X及地接线柱。下面左边线框内为基极阶梯信号部及地接线柱。下面左边线框内为基极阶梯信号部分控制旋钮,设有阶梯极性开关分控制旋钮,设有阶梯极性开关K3,是,是2刀刀2位位KSZ-2型船形型船形开关。开关。上一页 下一页返回项目项目1 晶体管特性图示仪结构晶体管特性图示仪结构阶梯电流控制开关阶梯电流控制开关K6,是,是1刀刀11位带接线片的位带接线片的KCZ型瓷质开关,型瓷质开关,阶梯电流调节电阻阶梯电流调节电阻R51R61,装在开关片和接线片间,阶梯调装在开关片和接线片间,阶梯调零和核准电位
7、器零和核准电位器W1,W2调节孔。下面右边线框内为集电极扫调节孔。下面右边线框内为集电极扫描信号部分控制旋钮,设有扫描信号极性开关描信号部分控制旋钮,设有扫描信号极性开关K1,是,是2刀刀2位位KSZ-2型船形开关,功耗限制电阻调节开关型船形开关,功耗限制电阻调节开关K4,是,是1刀刀11位位KCZ型瓷质开关,功耗限制电阻型瓷质开关,功耗限制电阻R72R81装在此开关上,扫描装在此开关上,扫描电压调节电位器电压调节电位器W2旋钮。面板用旋钮。面板用2mm厚铝板照相腐蚀制板,厚铝板照相腐蚀制板,外表面喷无光灰漆,字符涂无光黑漆。面板固定在机架的型外表面喷无光灰漆,字符涂无光黑漆。面板固定在机架的
8、型框上。框上。上一页 下一页返回项目项目1 晶体管特性图示仪结构晶体管特性图示仪结构3.机箱机箱仪器机箱用仪器机箱用0.8 mm优质薄钢板做成,底部与围框间用点焊焊优质薄钢板做成,底部与围框间用点焊焊接。围框上面装有仪器提手,下面装有四只胶木支脚。为了接。围框上面装有仪器提手,下面装有四只胶木支脚。为了便于仪器能在面板朝上放置时进行测试,底部还有四个支脚。便于仪器能在面板朝上放置时进行测试,底部还有四个支脚。由于仪器功耗较低,整个机箱设有散热孔,采用封闭形式。由于仪器功耗较低,整个机箱设有散热孔,采用封闭形式。机箱外表面喷灰色锤纹漆。将它放在机架上后,用螺钉固定机箱外表面喷灰色锤纹漆。将它放在
9、机架上后,用螺钉固定于机架型框上。于机架型框上。上一页 下一页返回项目项目1 晶体管特性图示仪结构晶体管特性图示仪结构4.印制电路板印制电路板印制电路板用一块长印制电路板用一块长170mm,宽,宽120mm单面敷铜板经照相腐单面敷铜板经照相腐蚀制成。仪器主要电路部分元件都装配在这块印制电路板上。蚀制成。仪器主要电路部分元件都装配在这块印制电路板上。图图4-3为为J2461型仪器的印制电路板图。图中元件在正面,印型仪器的印制电路板图。图中元件在正面,印制线路在反面。扫描电压调整管制线路在反面。扫描电压调整管BG33从散热要求来看可装在从散热要求来看可装在机架右支架上,但这样安装管子与地形成的分布
10、电容很大,机架右支架上,但这样安装管子与地形成的分布电容很大,影响小电流测试。因而设计时将它装在印制电路板上,同时影响小电流测试。因而设计时将它装在印制电路板上,同时加了一块铝板做的加了一块铝板做的U形散热器。电路板四角用螺钉固定在机架形散热器。电路板四角用螺钉固定在机架上下撑条上。电路板用扎线和面板上控制元件及电源变压器上下撑条上。电路板用扎线和面板上控制元件及电源变压器相连接。相连接。上一页 下一页返回项目项目1 晶体管特性图示仪结构晶体管特性图示仪结构5.变压器变压器变压器额定功率为变压器额定功率为20W,采用标准,采用标准GEIB-19铁芯,叠厚铁芯,叠厚31 mm。绝缘材料用字母。绝
11、缘材料用字母A,B,C,M表示。表示。A为厚电喃纸,为厚电喃纸,B为为0.5 mm厚绝缘纸板,厚绝缘纸板,C为为0.05 mm厚电喃纸,厚电喃纸,M为为0.5 mm厚聚酯厚聚酯塑料薄膜。初级与次级间加屏蔽层。扫描电压供电绕组塑料薄膜。初级与次级间加屏蔽层。扫描电压供电绕组3,4,5与其他绕组间也加屏蔽层以减少干扰。绕组插上铁芯后,用与其他绕组间也加屏蔽层以减少干扰。绕组插上铁芯后,用螺钉固紧,经去潮、真空浸渍,以保证良好的绝缘性能。变螺钉固紧,经去潮、真空浸渍,以保证良好的绝缘性能。变压器安装在机架的右支架上。压器安装在机架的右支架上。上一页返回知识库知识库 J2461型晶体管特性图示仪的主要
12、技术指标型晶体管特性图示仪的主要技术指标1.技术指标技术指标电压极性电压极性 正、负正、负电压峰值电压峰值 0一一50V电流峰值电流峰值 200mA扫描频率扫描频率 100Hz/s功耗限制电阻功耗限制电阻 0、5、10、50、100、500、1k、5k、10k、50k、100k十一档误差十一档误差 10%下一页返回知识库知识库2.阶梯电流技术指标阶梯电流技术指标阶梯极性阶梯极性 正、负正、负阶梯级数阶梯级数 固定七级固定七级50A/级、级、级、级、级、级、级、级、1mA/级、级、2mA/级、级、5mA/级级电流范围电流范围 5A/级、级、10A/级、级、20A/级级十档误差十档误差 10%阶梯
13、频率阶梯频率 100 Hz/s阶梯零点阶梯零点 连续可调连续可调上一页 下一页返回知识库知识库3.集电极电流、电压技术指标集电极电流、电压技术指标集电极电流集电极电流 格、格、格、格、格、格、格、格、1mA/格、格、2mA/格、格、5mA/格、格、10mA/格、格、20mA/格格九档误差九档误差 10%集电极电压集电极电压 格、格、格、格、格、格、1V/格、格、2V/格、格、5V/格、格、10V/格格七档误差七档误差 10%上一页 下一页返回知识库知识库4.其他技术指标其他技术指标输出校准电压输出校准电压:Y轴轴 500mVP-P 士士5%X轴轴 500mVP-P 士士5%外接示波器要求外接示
14、波器要求:Y轴输入灵敏度感轴输入灵敏度感100mV/格格 输入电阻输入电阻1MX轴输入灵敏度感轴输入灵敏度感 100mV/格格 输入电阻输入电阻1M使用条件使用条件温度温度 -10+40上一页 下一页返回知识库知识库相对湿度相对湿度 85%(30)使用电源使用电源 220V10%50Hz2工作时间工作时间 连续连续8小时小时其他其他:功率消耗功率消耗 20VA(满载时满载时)重量重量 3kg外形尺寸外形尺寸 250 x 155 x 100(mm3)上一页 下一页返回知识库知识库5.晶体管的特性曲线可以用逐点测试数据进行描绘晶体管的特性曲线可以用逐点测试数据进行描绘例如,测试三极管的输出特性曲线
15、,测试线路例如,测试三极管的输出特性曲线,测试线路如图如图4-4。调节。调节RB电阻,确定电阻,确定IB=IB1,变化电位器,变化电位器W,使,使Uc从零逐点变化到从零逐点变化到Ec,记下对应的,记下对应的Ic值,可画出值,可画出IB1时时Uc、Ic曲线。再调节曲线。再调节RB电电阻,确定阻,确定IB=IB2,逐点测试,逐点测试Uc、Ic值,可画出在值,可画出在IB2下的下的Uc、Ic曲线。如此重复,就可画出三极管在不同曲线。如此重复,就可画出三极管在不同IB值时的输出特性值时的输出特性曲线族。曲线族。上一页 下一页返回知识库知识库显然,这种测试方法速度太慢,而且在测量极限参数时还易显然,这种
16、测试方法速度太慢,而且在测量极限参数时还易损坏晶体管。如损坏晶体管。如Ec值随时间连续变化,那么值随时间连续变化,那么Uc与与Ic也将按特也将按特性随时间变化。把变化的性随时间变化。把变化的Uc和和Ic通过一定线路分别加到示波通过一定线路分别加到示波器水平和垂直输入端,即可在荧光屏上显示出一条输出特性器水平和垂直输入端,即可在荧光屏上显示出一条输出特性曲线。如果在曲线。如果在Ec随时间每变化一次后,随时间每变化一次后,IB自动变化一个数值,自动变化一个数值,则可显示出一族输出特性曲线。这样能瞬间将三极管的输出则可显示出一族输出特性曲线。这样能瞬间将三极管的输出特性曲线族显示出来。测试数值在接近
17、极限参数时是瞬时作特性曲线族显示出来。测试数值在接近极限参数时是瞬时作用的,不会损坏晶体管。用的,不会损坏晶体管。上一页返回项目项目2 晶体管图示仪测试准备工作晶体管图示仪测试准备工作J2461型晶体管特性图示仪本机未带显示部分,不能单独使用,型晶体管特性图示仪本机未带显示部分,不能单独使用,必须用必须用J2458型教学示波器、型教学示波器、J2459型学生示波器或其他型号型学生示波器或其他型号示波器配合,才能显示与测试晶体管特性。示波器配合,才能显示与测试晶体管特性。测试时,仪器可以直立放置,也可以面板朝上仰放。前者适测试时,仪器可以直立放置,也可以面板朝上仰放。前者适合示教演示实验,后者对
18、一般晶体管参数测试更方便些。合示教演示实验,后者对一般晶体管参数测试更方便些。将将J2461型图示仪面板上接示波器的三个接线柱用屏蔽线分别型图示仪面板上接示波器的三个接线柱用屏蔽线分别接到接到J2458型或型或J2459型示波器型示波器Y输入、输入、X输入及地接线柱。示输入及地接线柱。示波器输入耦合开关放到波器输入耦合开关放到“DC”,衰减开关放到,衰减开关放到“1,扫描范,扫描范围开关放到围开关放到“外外X。图示仪面板各控制旋钮按。图示仪面板各控制旋钮按表表4-1放置,没放置,没有提到的控制旋钮可以任意放置。将两台仪器都插上电源,有提到的控制旋钮可以任意放置。将两台仪器都插上电源,打开电源开
19、关预热几分钟。打开电源开关预热几分钟。下一页返回项目项目2 晶体管图示仪测试准备工作晶体管图示仪测试准备工作1.J2461型晶体管特性图示仪示波器垂直放大器灵敏度校准型晶体管特性图示仪示波器垂直放大器灵敏度校准为了保证测量准确,测试前必须对示波器和图示仪进行校准为了保证测量准确,测试前必须对示波器和图示仪进行校准工作。校准的电源电压应调到工作。校准的电源电压应调到220V,在以后的测试时,也应,在以后的测试时,也应保证电源电压为保证电源电压为220V。但如果作一般定性观察和示教演示,。但如果作一般定性观察和示教演示,就不必对电源电压要求过严,保持就不必对电源电压要求过严,保持220V10%即可
20、。即可。示波器垂直放大器灵敏度校准。示波器垂直放大器灵敏度校准。J2461型晶体管特性图示仪要型晶体管特性图示仪要求与它配合的示波器垂直放大器灵敏度为求与它配合的示波器垂直放大器灵敏度为100mV/Div,因而,因而测试前必须对示波器进行校准。校准采用图示仪输出的测试前必须对示波器进行校准。校准采用图示仪输出的500mVP-P”校准电压。校准电压。上一页 下一页返回项目项目2 晶体管图示仪测试准备工作晶体管图示仪测试准备工作按准备工作步骤将仪器开机预热十分钟,待仪器工作正常后,按准备工作步骤将仪器开机预热十分钟,待仪器工作正常后,示波器荧光屏垂直方向显示出一条直线,调节示波器示波器荧光屏垂直方
21、向显示出一条直线,调节示波器Y增益旋增益旋钮,使直线长度恰为钮,使直线长度恰为5格,示波器垂直放大器的灵敏度就被校格,示波器垂直放大器的灵敏度就被校准好了。在以后测量中,准好了。在以后测量中,Y增益旋钮就不能再转动,否则需要增益旋钮就不能再转动,否则需要重新校准。重新校准。2.J2461型晶体管特性图示仪阶梯信号校准及阶梯调零型晶体管特性图示仪阶梯信号校准及阶梯调零将图示仪面板上集电极电流开关扳到将图示仪面板上集电极电流开关扳到“阶梯校准阶梯校准”位置,这位置,这时可以在示波器荧光屏垂直方向看到八个亮点,用起子调面时可以在示波器荧光屏垂直方向看到八个亮点,用起子调面板上阶梯信号校准电位器,使两
22、个亮点间准确地为一格,八板上阶梯信号校准电位器,使两个亮点间准确地为一格,八个亮点共七格。扳动阶梯信号极性开关,这时八个亮点应以个亮点共七格。扳动阶梯信号极性开关,这时八个亮点应以X轴对称变动,但零阶梯的位置应不变,即正极性最下面一个轴对称变动,但零阶梯的位置应不变,即正极性最下面一个亮点位置与负极性最上面一个亮点位置重合。如达不到要求,亮点位置与负极性最上面一个亮点位置重合。如达不到要求,可调节面板上调零电位器来满足要求。凋零满足要求后,应可调节面板上调零电位器来满足要求。凋零满足要求后,应再看一看阶梯校准有无变动。再看一看阶梯校准有无变动。上一页 下一页返回项目项目2 晶体管图示仪测试准备
23、工作晶体管图示仪测试准备工作由于两者互相有影响,往往要反复调节几次才能达到要求。由于两者互相有影响,往往要反复调节几次才能达到要求。但一般图示仪出厂时,阶梯校准与阶梯调零都已调好,差别但一般图示仪出厂时,阶梯校准与阶梯调零都已调好,差别不会很大。不会很大。3.J2461型晶体管特性图示仪示波器水平放大器灵敏度校准型晶体管特性图示仪示波器水平放大器灵敏度校准J2461型图示仪要求与它配合的示波器水平放大器灵敏度也应型图示仪要求与它配合的示波器水平放大器灵敏度也应为为100mV/Div,测试前必须对示波器水平放大器进行校准。将测试前必须对示波器水平放大器进行校准。将图示仪集电极电流开关放到图示仪集
24、电极电流开关放到“20mA/Div,集电极电压开关放,集电极电压开关放到到“X校准校准”挡,这时图示仪将挡,这时图示仪将“500mVP-P”校准信号送到示校准信号送到示波器波器X输入端,在荧光屏输入端,在荧光屏X方向可以看到一条横线,调节方向可以看到一条横线,调节X增增益旋钮,使横线长度恰为益旋钮,使横线长度恰为5格,示波器水平放大器灵敏度就被格,示波器水平放大器灵敏度就被校准好了。在以后测量中,校准好了。在以后测量中,X增益旋钮就不能再转动,否则需增益旋钮就不能再转动,否则需要重新校准。要重新校准。经过以上校准后,图示仪就可以进行晶体管特性测试。经过以上校准后,图示仪就可以进行晶体管特性测试
25、。上一页返回项目项目3 晶体管图示仪的测试晶体管图示仪的测试1.J2461型晶体管特性图示仪对二极管型晶体管特性图示仪对二极管2AP9进行测试进行测试对于各种类型的二极管,只要其参数在对于各种类型的二极管,只要其参数在J2461型图示仪量程以型图示仪量程以内,都可以进行测试。现举例说明。内,都可以进行测试。现举例说明。2AP9是普通点接触二极管,一般用在频率是普通点接触二极管,一般用在频率100MHz以内的无以内的无线电电子设备中,作检波、整流、限幅使用。其正向伏安特线电电子设备中,作检波、整流、限幅使用。其正向伏安特性测试步骤如下。性测试步骤如下。下一页返回项目项目3 晶体管图示仪的测试晶体
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