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1、常用电子仪器及测量 *第三节 晶体管特性图示仪 晶体管特性图示仪简称为图示仪，是一种能在示波管屏幕上直接显示出各种半导体器件的特性曲线的测量仪器。通过测试开关的转换，图示仪可测定各种晶体二极管的伏安特性，三极管在共集、共基、共射状态下的输入、输出特性，场效应管的转移特性以及极限特性等。此外，还可测量出其他半导体器件的有关特性。图示仪在半导体器件的测量中可谓是用途最广、使用最多的侧量仪器之一。常用电子仪器及测量 * 一、面板介绍 （一）XJ4810型图示仪的面板图如图104所示。 面板上的开关、旋钮按功能可划分为六个部分，即电源与示波管控制部分、集电极电源、Y轴部分、X轴部分、显示部分及阶梯信号
2、部分。现将各部分的主要开关及旋钮的作用说明如下。常用电子仪器及测量 *图104 XJ4810型图示仪的面板图常用电子仪器及测量 * 1电源及示波管控制部分 这一部分包括“聚焦”、“辅助聚焦”、“辉度”及“电源开关”。其中“辉度”与“电源开关”由一推拉式电位器完成，旋钮拉出时电源接通，指示灯亮。 2集电极电源 （1）“峰值电压范围”按钮开关：用于选择集电极电源电压的最大值。其中“AC”档能使集电极电源变为双向扫描，使屏幕同时显示出被测二极管的正、反向特性曲线。当电压范围由低档换向高档时，应先将“峰值电压”旋钮旋至0。 常用电子仪器及测量 * （2）“峰值电压”旋钮：使集电极电源在确定的峰值电压范
3、围内连续变化。 （3）“+、”极性按键开关 按下时集电极电源极性为负，弹起时为正。 （4）“电容平衡”、“辅助电容平衡”旋钮 调节仪器内部的电容性电流，使之当Y轴为较高电流灵敏度时容性电流最小，即屏幕上的水平线基本重叠为一条。一般情况下无须经常调节这两个旋钮。 （5）“功耗限制电阻”开关 用于改变集电极回路中电阻的大小。测量被测管的正向特性时应置于低阻档，测量反向特性时应置于高阻档。常用电子仪器及测量 * 3Y轴部分 （1）“电流度”开关 是测量二极管反向漏电流IB及三极管集电极电流IC的量程开关。当开关置于“ ”位置时，可使屏幕Y轴代表基极电流或电压；当开关置于“外接”时；Y轴系统处于外接收
4、状态，外输入端位于仪器左侧面。 （2）移位旋钮 除作垂直移位外，还兼作倍率开关，即当旋钮拉出时(相应指示灯亮)之可将Y轴偏转因数缩小为原来的l10。 （3）“增益”电位器 用于调整Y轴放大器的总增益，即Y轴偏转因数。一般情况下不需要经常调整。常用电子仪器及测量 * 4X轴部分 （1）“电压度”开关 是集电极电压UCE及基极电压UBE的量程开关。当开关置于“”位置时，可使屏幕X轴代表基极电流或电压；当开关置于“外接”时，X轴系统处于外接收状态，外输入端位于仪器左侧面。 （2）“增益”电位器 用于调整X轴放大器的总增益，即X轴偏转因数。一般情况下不需要经常调整。常用电子仪器及测量 * 5显示部分
5、（1）“转换”按键开关 用于同时转换集电极电源及阶梯信号的极性，以简化NPN型管与PNP型管转测时的操作手续。 （2）“”按键开关 开关按下时，可使X、Y放大器的输入端同时接地，以确定零的基准点。 （3）“校准”按键开关 用于校准X轴及Y轴的放大器增益。开关按下时，光点应在屏幕有刻度的范围内从左下角准确地跳向右上角，否则应通过调节X轴或Y轴的“增益”电位器来校准。 常用电子仪器及测量 * 6阶梯信号 （1）“电压一电流级”开关 即阶梯信号选择开关，用于确定每级阶梯的电压值或电流值。 （2）“串联电阻”开关 用于改变阶梯信号与被测管输入端之间所串接的电阻的大小，但只有当“电压一电流级”开关置于电
6、压档时，本开关才有作用。 （3）“级簇”旋钮 用于调节阶梯信号一个周期的级数，可连续调节。常用电子仪器及测量 * （4）“调零”旋钮 用于调节阶梯信号起始级的电平，正常时该级应为零电平。 （5）“+、”极性按键开关 用于确定阶梯信号的极性。 （6）“重复一关”按键开关 当开关弹起时，阶梯信号重复出现，用作正常测试；当开关按下时，阶梯信号处于待触发状态。常用电子仪器及测量 * （7）“单簇按”按钮 与“重复一关”按键开关配合使用。当阶梯信号处于调节好的待触发状态时，按下该钮，对应指示灯亮，阶梯信号出现一次，然后又回至待触发状态。 图105 XJ4810型图示仪测试台的面板图 常用电子仪器及测量
7、* (二) XJ4810型图示仪测试台的面板图如图105所示。各按键开关作用如下。 1“左”按键开关 开关按下时，接通测试台左边的被测管。 2“右”按键开关 开关按下时，接通测试台右边的被测管。常用电子仪器及测量 * 3“二簇”按键开关 开关按下时，图示仪自动地交替接通左、右两只被测管，此时可从屏幕上同时观测到两管的特性曲线，以便对它们进行比较。 4“零电压”按钮 按钮按下时，将被测管的基极接地。 5“零电流”按钮 按钮按下时，将被测管的基极开路，可用于测量ICEO、BUcEo等参数。常用电子仪器及测量 * 二、使用方法 1开启电源，指示灯亮，预热十分钟再进行测试。 2调节“辉度”、“聚焦”、
8、“辅助聚焦”旋钮，使屏幕上的光点或线条清晰。 3X、Y灵敏度校准。将“峰值电压”旋钮旋至0，屏幕上的光点移至左下角，按下显示部分中的“校准”按键开关，此时光点应准确地跳向右上角。若跳偏该位置，则应通过调节X轴或Y轴的“增益”电位器来校准。 常用电子仪器及测量 * 4阶梯调零。当测试中需要用到阶梯信号时，必须先进行阶梯调零，其过程如下：将阶梯信号及集电极电源均置于“+”极性，“电压度”置于1V度，“电流度”置于“”，“电压一电流级”置于005V级，“重复一关”置于重复，“级簇”置于适中位置，“峰值电压范围“”置于10V档,调节“峰值电压”旋钮使屏幕上的扫描线满度，然后按下“”按键，观察此时光点在
9、屏幕上的位置，再将按键复位，调节“调零”旋钮使阶梯波的起始级处于光点的位置，这样，阶梯信号的零电平即被调准。常用电子仪器及测量 *2 低 频 信 号 发 生 器 , 指 工 作 频 率 范 围 为1HZ1MHZ。3 视 频 信 号 发 生 器 , 指 工 作 频 率 范 围 为20HZ10MHZ。4 高 频 信 号 发 生 器 , 指 工 作 频 率 范 围 为100kHZ30MHZ。5甚高频信号发生器, 指工作频率范围为4MHZ300MHZ。6超高频信号发生器, 指工作频率范围为300MHZ以上。常用电子仪器及测量 * 二、XD7型低频信号发生器的面板布置 XD7型低频信号发生器的面板布置如
10、图106所示。各旋钮及接线柱的作用如下： 1波段旋钮：选择输出信号的频率范围。 2频率旋钮：配合波段旋钮，在已选定的频率范围内连续调节输出信号的频率。 3阻抗衰减旋钮：为得到最大的输出功率，应使阻抗衰减旋钮置于适当位置。 4电压调节旋钮：配合阻抗衰减旋钮，选择输出电压的幅度。常用电子仪器及测量 *图106 XD7型低频信号发生器面板布置图常用电子仪器及测量 * 三、XD7型低频信号发生器的使用方法 1仪器通电之前，应先检查电源的进线，再将电源线接入220V交流电源上。 2开机前，应将“电压调节”旋钮旋至最小，输出信号用电缆从“电压输出”插口或“功率输出”插口引出。如需要平衡输出，可将阻抗衰减旋
11、钮置于600或5k处，再将功率输出接线柱的接地片取下，输出引线接在两个红色接线柱上即可，此时，连接本仪器的其他仪器也不应有接“地”(仪器外壳)端。常用电子仪器及测量 * 3接通电源开关，将“波段”旋钮置于所需挡位，调节“频率”旋钮至所需输出频率(由频率刻度盘上可以观察输出频率)。 4按所需信号电压的大小及阻抗值,选择“阻抗衰减”旋钮并调节“电压调节”旋钮,电压表即可指示出衰减前的输出电压值。 四、正弦信号发生器的主要技术特性 正弦信号发生器的主要技术特性是频率特性和输出特性。常用电子仪器及测量 * 1频率特性 频率特性包括有效频率范围、频率准确度和频率稳定度。各项指标均能得到保证的输出频率范围
12、称为信号发生器的有效频率范围。频率准确度是指实际频率值与频率标称值的相对误差。频率稳定度是指在一定时间间隔内频率的相对变化，它表征频率源维持工作于恒定频率的能力。 常用电子仪器及测量 *第四节 信号发生器 信号发生器是在电子测量中提供符合一定技术要求的电信号的仪器。是最基本、最普通，也是应用最广泛的电子测量仪器之一。许多电参量的测量都需要用到信号发生器。 一、信号发生器的分类 信号发生器用途广泛，种类繁多，按工作频率分类可分为以下六种类型： 1超低频信号发生器,指工作频率范围为0001HZ1kHZ。常用电子仪器及测量 * 2输出特性 输出特性主要有输出阻抗、输出电平及其平坦度。输出阻抗的高低随
13、信号发生器类型而异。低频信号发生器一般有50、600、5k、等几种不同的输出阻抗。输出电平表征信号发生器所能提供的最大和最小输出电压(或功率)的调节范围。输出电平的平坦度是指在有效频率范围内，输出电平随频率变化的程度。信号发生器大多加有自动电平控制电路。常用电子仪器及测量 * 五、XD7型低频信号发生器的技术指标 1频率范围 20Hz200kHz，分四个频段，用转换开关切换。 2频率刻度的基本误差 基本误差21Hz(预热30分钟后)。 3最大信号输出 电压输出：600负载时，20Hz200kHz，电压5V。功率输出：8、600、5k负载时，20Hz20kHz，功率5W。 4功率衰减器 共分0d
14、B，20dB，40dB，60dB和80dB五挡。衰减误差1dB(20Hz20kHz)。 5衰减器输出阻抗 0dB时为600；20dB时为60；40dB、60dB、80dB时均为10 。 6电源 220V10，50Hz4，约60VA。常用电子仪器及测量 *第五节 晶体管毫伏表 测量交流电压时, 有许多交流电表却难以胜任电压测量。晶体管毫伏表是一种专门用来测量正弦交流电压有效值的交流电压表。晶体管毫伏表从测量频率范围来分有：低频晶体管毫伏表；高频晶体管毫伏表；超高频晶体管毫伏表；视频毫伏表。下面以DA-16晶体管毫伏表为例来进行介绍。常用电子仪器及测量 * 一、结合面板学习使用DA-16型晶体管毫
15、伏表。 图107是DA-16型晶体管毫伏表的面板图。它与普通万用表有些相似，由表头、刻度面板和量程转换开关等组成，不同的是它的输入线不用万用表那样的两支表笔，而用同轴屏蔽电缆，电缆的外层是接地线，其目的是为了减小外来感应电压的影响，电缆端接有两个鳄鱼夹子，用来作输入接线端。毫伏表的背面连着220V的工作电源线。使用220V交流电降压整流后供毫伏表作工作电源。常用电子仪器及测量 *图107 DA16型晶体管毫伏表面板 图108 毫伏表的刻度面板常用电子仪器及测量 * DA-16可 在 20Hz1MHz的 频 率 范 围 内 测 量100V300V的交流电压。共分11档量程。各档量程上并列有分贝数
16、(dB)，可用于电平测量。表盘按正弦波的有效值刻度，电压指示为正弦波有效值。 图108为毫伏表的刻度面板，共有三条刻度线，第一、二条刻度是用来观察电压值指示数，标有010的第一条刻度适用于01、1、10量程档位，标有03的第二条刻度适用于03、3、30、300量程档位。毫伏表的第三条刻度线用来表示测量电平的分贝值，它的读数与上述电压读数不同，是以表针指示的分贝读数与量程开关所指的分贝数的代数和来表示读数的。常用电子仪器及测量 * 二、晶体管毫伏表使用方法 毫伏表使用前应垂直放置，因为测量精度以表面垂直放置为准。 在未接通电源的情况下先进行机械调零。方法是用螺丝刀调节表头上的机械零位螺丝，使表针
17、指准零位。再将两个输入接线端(鳄鱼夹)短路连接后，接通220V工作电源。预热数分钟，后进行电气调零，即将量程转换开关置于所需测量的范围，调节靠左面中间的“调零”旋钮，使表针指向零位。这时，便可进行测量。在使用中，每当变换量程后应重新进行电气调零。常用电子仪器及测量 * 在测量时，选择适当的量程很重要。不注意的话，容易使表头指针打坏。如果被测电压不知道所在量程范围时，则应选择最大量程(300V)进行试测，再逐渐下降到适合的量程档，测量的读数刻度一般使表针偏转至满刻度的23为较好。 接线时，先接上地线夹子，再接另一个夹子。测量完毕拆线时要相反，先拆另一个夹子，再拆地线夹子。常用电子仪器及测量 *
18、三、晶体管毫伏表使用注意事项 1在使用晶体管毫伏表测量较高电压时，一定要注意安全。尽量避免接触可能产生漏电的地方。 2超过毫伏表最大量程的输入电压，可能会造成毫伏表的损坏。 3在长期不使用晶体管毫伏表时，应将电源关闭，在短期不使用时，应将量程置于较高电压档。因为在低电压量程下，当输入端悬空，可能造成指针大幅度的摆动，甚至指针持续满偏。这样很容易造成指针损坏。 4只有在保证被测信号是标准正弦波时，才不需要示波器并联检测。否则，一定要用示波器监视被测波形，以保证其是正弦波。这样，测量的结果才有意义。常用电子仪器及测量 * 四、示波器、万用表、晶体管毫伏表的使用场合 1晶体管毫伏表只能用来测量正弦交流电压有效值，不能测量直流电压和非正弦量交流电压的有效值。 2万用表能够测量直流电压，同时也能够测量正弦交流电压有效值。 3一般通用示波器无法直接测量正弦交流电压有效值，只能通过测量正弦交流电压的峰值或峰峰值，再计算出其有效值。如果波形聚焦不好，还会造成读数误差。并且示波器本身的测量精度也没有晶体管毫伏表高。因此，一般示波器用做定性观察被测信号的波形，在波形不失真的状态，再用晶体管毫伏表进行定量测试。
