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1、2.1项目要求根据电路元器件报表，选择符合电路设计要求的元件。表2.1电路元器件报表22相关知识电路元件如电阻器、电容器、电感器、晶体二极管、晶体三极管和集成电路等是组成电子电路最基本的元件，它们的质量和性能的好坏直接影响电路的性能。因此，无论是在设计、生产、使用、调试或维护等工作中都必须掌握这些元件的测量方法。电路元件按其在电路中的作用和使用条件不同，应采用不同的测量方法和测量仪器。但不管测试方法和手段如何变化，电路元件的测量必须保证测试条件与规定的标准工作条件相符合，即测量时所加电压、电流、频率及环境条件等必须符合测量要求，221ProtelDXP环境下电路器件的描述第1列：电路标号（De
2、signator），由电路设计者按顺序自行拟定；第2列：库中元件名称（LibraryReference），一般根据设计参数和要求在ProtelDXP的库（Library）中查找，库中没有的可自定义；第3列：功能描述（Description），是对元件功能的描述；第4列：为封装形式（Footprint），一般也是根据设计参数和要求在ProtelDXP库（Library）的封装中查找，库中没有的可自定义；第5列为元件参数值（Comment），按设计要求指定。222电阻和电位器的测量1、电阻和电位器的参数、电阻和电位器的参数电阻的参数包括标称阻值、额定功率、精度、最高工作温度、最高工作电压、噪声系数
3、及高频特性等，主要参数为标称阻值和额定功率。电阻规格的直标法直标法是直接将电阻的类别和主要技术参数的数值直接标注在电阻的表面上。电阻规格的色环法色环法是是将电阻的类别和主要技术参数的数值用颜色（色环）标注在电阻的表面上。电位器的标识法一般将电位器的阻值和功耗直接标注在器件的表面上。(a) 直标电阻阻值法RT10 k 1%电阻碳膜允许偏差倍乘第一位数第二位数(b) 色环法标电阻阻值法 (c) 直标电阻功率一般表示0.25W0.5W1WWX-0.5KWD-100KW1032、测量原理和常规测试方法、测量原理和常规测试方法（1）电阻的频率特性）电阻的频率特性电阻工作于低频时只需测出R值；在高频电路中
4、要考虑电抗分量的影响。（2）固定电阻的测量）固定电阻的测量万用表测量电阻一般模拟式和数字式万用表都可以测量电阻。电桥法测量电阻当对电阻值的测量精度要求较高时，可用直流电桥测量。伏安法测量电阻电流表内接电流表外接图2.6 伏安法测电阻原理图RXmARA+-+V-RXmARA+-+V-(a)电流表内接(b)电流表外接（3）电位器的测量）电位器的测量性能测量万用表测量电位器性能的方法与测量固定电阻的方法相同。用示波器测量电位器的噪声输入输入ERW 示波器 图2.7 电位器噪声测量接线图（4）非线性电阻的测量）非线性电阻的测量非线性电阻是一类特殊用途的电阻器，如光敏、气敏、压（力）敏、（电）压敏、热敏
5、电阻器等，它们的阻值随着外界光线的强弱、气体浓度的高低、压力的大小、电压的高低、温度的高低而变化。一般可采用前面介绍的伏安法，测量一定直流电压下的直流电流值，即逐点改变电压的大小，然后测量相应的电流，最后作出伏安特性曲线。223 电容的测量电容的测量1、电容的参数和标注方法、电容的参数和标注方法（1）电容的参数）电容的参数 标称电容量标称电容量 和允许误差和允许误差 额定工作电压额定工作电压 漏电电阻和漏电电流漏电电阻和漏电电流 损耗因数损耗因数（2）电容规格的标注方法）电容规格的标注方法电容器的标注方法同电阻器一样，有直标法和色电容器的标注方法同电阻器一样，有直标法和色标法。标法。2、测量原
6、理和常规测试方法、测量原理和常规测试方法（1）电容的等效电路（2）性能测量估测电容的漏电流判断电容的极性估测电容量（3）谐振法测量电容量（4）交流电桥法测量电容量和损耗因数图2.8 电容的等效电路CRL0CR(a) 电容的实际等效电路(b) 电容的简化等效电路224电感的测量1、主要参数、主要参数 电感量电感量L也叫自感系数或自感，是表示线圈产生自感应能力的一个也叫自感系数或自感，是表示线圈产生自感应能力的一个物理量。物理量。 品质因数品质因数Q在谐振电路中，线圈的在谐振电路中，线圈的Q值越高，回路的损耗越小，电路值越高，回路的损耗越小，电路的效率越高。的效率越高。 分布电容分布电容分布电容的
7、存在使线圈的分布电容的存在使线圈的Q值减小，稳定性变差，因此线值减小，稳定性变差，因此线圈的分布电容越小越好。圈的分布电容越小越好。2、测量原理和常规测试方法、测量原理和常规测试方法（1）电感的等效电路（2）谐振法测量电感 图2.11电感的等效电路CRL0 (a) 电感的实际等效电路 (b) 电感的简化等效电路RL0 图2.12 谐振法测电感的原理图VRC0信号源CLX(3)交流电桥法测量电感图2.13 交流电桥测量电感R2GR3LXRXCnRn (a)马式电桥 (b)海式电桥GRXR3RnCnLXR2（4）通用仪器测量电感通用仪器测量电感的理论依据是复数欧姆定律。图2.14 通用仪器测电感的
8、原理图信号源V1R1LXR2V2225半导体二极管参数的测量1、半导体二极管的特性和主要参数、半导体二极管的特性和主要参数（1）二极管的主要特性单向导电特性，即二极管正向偏置是导通；反向偏置时截止，即正向电阻较小，反向电阻较大。（2）二极管的主要参数最大整流电流反向电流反向最大工作电压直流电阻交流电阻二极管的极间电容2、测量原理和常规测试方法、测量原理和常规测试方法（1）模拟式万用表测量二极管正、反向电阻的测量极性的判别管型的判别发光二极管的测量（2）数字式万用表测量二极管当二极管的正负极分别与数字万用表的红黑表笔相接时，二极管正向导通，万用表上显示出二极管的正向二极管的正向导通电压；二极管的
9、正负极分别与数字万用表的黑红表笔相接时，二极管反向偏置，表头显示一固定电压，约为2.8V。（3）用晶体管图示仪测量二极管晶体管图示仪可以直接显示二极管的伏安特性曲线。226半导体三极管参数的测量1、三极管的主要参数、三极管的主要参数 直流电流放大系数直流电流放大系数 交流电流放大系数交流电流放大系数 穿透电流穿透电流 反向击穿电压反向击穿电压 集电极最大允许电流集电极最大允许电流 集电极最大允许功耗集电极最大允许功耗2、测量原理和常规测试方法、测量原理和常规测试方法（1）模拟万用表测量三极管基极的判定发射极和集电极的判别电流放大倍数的估测(2)用数字万用表测量三极管(3)用晶体管特性图示仪测量
10、三极管100k图2.16 判断三极管b、e的测量图100kR0黑红万用表ER0黑红万用表E(a)(b)227集成电路参数的测试1、TTL与非门外部特性测试与非门外部特性测试所谓外部特性，是指通过集成电路芯片引脚反映出来的特性。TTL与非门的外部特性主要有电压传输特性、输入特性、输出特性、电源特性和传输延迟特性等。空载导通电源电流（对应的空载导通功耗）mA 74LS2012456VCC714空载截止电源电流（对应空载截止功耗）输入短路电流又称低电平输入短路电流，是与非门的一个重要参数，其大小直接影响前级电路带动的负载个数，因对每个输入端进行测试。VCC1474LS2062457mA11mAVCC
11、14124574LS2067电压传输特性测试指输出电压随输入电压变化的曲线。扇出系数是指输出端最多能带同类门的个数，它反映了与非门的最大负载能力。1ViVCC1424574LS2067V0V+_mAI0maxVCCRL 1k1467V0245174LS20V平均传输延迟时间平均传输延迟时间是衡量TTL集成门电路开关速度快慢的动态参数，根据平均传输延迟时间的不同把TTL集成电路分为中速TTL和高速TTL。传输延迟是由于二极管、三极管开关状态的转换和负载电容、寄生电容的充、放电需要一定时间造成的，最终使输出电压波形比输入电压波形滞后。一般平均传输延迟时间取截止延迟时间和导通延迟时间的平均值，即可用
12、示波器测量。2、CMOS或非门参数测试或非门参数测试输出高电平和输出低电平开门电平和关门电平VCC=10V1V0VVCC=10V1V0VVRP静态功耗CMOS静态功耗测试电路与TTL静态功耗测试电路相同，但测出的空载截止电源电流、空载导通电源电流、低电平输入短路电流的电流值要小得多。传输特性曲线CMOS器件传输特性可用图2.23电路测量，调节输入电压电位器RP，选择若干个电压值，测量相应的输出值，然后由测得的数据作出曲线，并从曲线中读出标准输出高电平、标准输出低电平、开门电平、关门电平、输入低电平噪声容限和输入高电平噪声容限等值。平均传输延迟时间是指输入信号从上升边沿的0.5点到输出信号下降边
13、沿的0.5点之间的时间间隔,可用示波器直接观测。23项目实施231所需实验设备和附件1、MF14型模拟万用表1台2、UT56数字多用表1台3、测试连接线若干232实施步骤1、电阻的测试和选择2、电容的测试和选择3、开关的测试和选择4、晶体振荡器的测试和选择5、集成电路的测试和选择6、CPU的测试和选择24扩展知识241智能化RLC参数测试仪1、时间常数法、时间常数法RCx信号源uo+_LX信号源Ruo+_uo ioUsT2、电容电感的虚部实部分离法、电容电感的虚部实部分离法（1）电容的数字化测量 图2.27电容-电压的转换电路 虚部实部 分离电路 R1A+-RxCxUxUrUS（2）电感的数字
14、化测量方法图2.28电感-电压的转换电路LX虚部实部分离电路 R1A+-RxUxUrUS3、矢量计算法、矢量计算法矢量计算法的基本原理是，即若已知流经被测阻抗的矢量电流并测得被测阻抗两端的电压，则通过比率可得到被测阻抗的矢量。Z0恒流源Uo+_UxZx 图2.29 矢量法测阻抗原理图典型RLC测量仪的外型图242 晶体管特性图示仪的工作原理与应用晶体管特性图示仪的工作原理与应用1、晶体管图示仪的特点、晶体管图示仪的特点广泛性直观性全面性精确性2、晶体管图示仪的工作原理、晶体管图示仪的工作原理图2.32 图示仪的基本组成框图 X放大器 Y 放大器 测 试 转 换 开 关被测管bectVce集电极扫描电压发生器tIb 同步 脉冲 发生器基极阶梯信号发生器3、晶体管图示仪的测试应用、晶体管图示仪的测试应用（1）测试前注意事项（2）晶体管输出特性曲线的测量IbRStVce X放大器 Y放大器bect基极阶梯信号发生器集电极扫描电压发生器
