电路元件参数测量

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1、第4章电路元件参数测量内容提要：对常用电路元件电阻、电容、电感、半导体二极管、半导体三极管和集成门电路的作用和主要参数进行介绍；描述电路元件参数的测量方法。难点：电路元件参数的定义和描述方法。重点：掌握电阻、电容、电感、半导体二极管、半导体三极管和集成门电路的主要参数和常规测试方法。4.1概述电路元件如电阻器、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。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。4.2电路元件参数的测量4.2.1电阻和电位器的测量电阻

2、和电位器在电路中多用来进行限流、分压、分流以及阻抗匹配等，是电路中应用最多的元件之一。一、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、噪声系数及高频特性等，主要参数为标称阻值和额定功率。标称阻值是指电阻上标注的电阻值；额定功率是指电阻在一定条件下长期连续工作所允许承受的最大功率。1.电阻规格的直标法直标法是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，如下图(a)所示为碳膜电阻，阻值为10kΩ，精度为1%。图(c)所示为电阻额定功率的直接标识方法。2．电阻规格的色环法色环法是将电阻的类别和

3、主要技术参数的数值用颜色（色环）标注在电阻的表面上，如上图(b)所示。其中，第一、第二色环表示电阻被乘数量值；第三环为倍乘的量值；它们分别用X、Y、Z表示，则电阻值为:表4.1各种颜色表示的数值颜色黑棕红橙黄绿蓝紫灰白金银无色表示数值012345678910-110-2表示误差（%）±1±2±3±4±5±10±20如四环的颜色分别为红、紫、红、金，则电阻阻值为？R=（10×2+7）×102=2.7KΩ第四环表示该电阻的误差为±5%。一般将电位器的阻值和功耗直接标注在器件的表面上，如下图(d)所示两种电位器，左边为卧式线性可变电阻器，阻值为0

4、.5kΩ；右边为旋转式对数可变电阻器，阻值为100kΩ。3．电位器的标识法二、测量原理和常规测试方法电阻工作于低频时其电阻分量起主要作用，电抗部分可以忽略不计。1.电阻的频率特性工作频率升高时，等效电路如图4.2所示。图4.2电阻的等效电路CRL2．固定电阻的测量①万用表测量②电桥法测量当对电阻值的测量精度要求很高时，可用直流电桥法进行测量。惠斯登电桥的原理如图4.3所示。图4.3直流电桥测电阻RXR1R2RnGE其中R1,R2是固定电阻，称为比率臂，比例系数k=R1/R2可通过量程开关进行调节；为标准电阻,称为标准臂；为被测电阻；G为检流

5、计。测量时，接上被测电阻，再接通电源，通过调节K和，使电桥平衡，即检流计指示为0，此时，读出K和的值，即可求得：③伏安法测量伏安法测量原理如图4.4(a)、(b)所示，有电流表内接和电流表外接两种测量电路。图4.4伏安法测电阻原理图mARXRA+-+V-RXmARA+-+V-(a)电流表内接(b)电流表外接（1）电流表内接电流表内接时，电流表的读数I等于被测电阻中流过的电流，电压表的读数等于被测电阻上的电压与电流表上的电压之和。被测电阻的测值为:式中Rx——被测电阻的实际值；RA——电流表内阻。（2）电流表外接电流表外接时，电压表的读数U等

6、于被测电阻两端的电压，电流表的读数则是，此时，被测电阻的测量值为:式中RX—被测电阻的实际值；RU—电压表内阻。用伏安法测电阻，由于电阻接入的方法不同，测量值与实际值有差异。此差异为系统误差，为了尽可能减少系统误差，一是采用加修正值的方法；二是根据被测电阻的阻值范围合理选用电路。当Rx»RA，即，可采用电流表内接电路；当Rx«RU，即，可采用电流表外接电路。3.电位器的测量①性能测量主要测量电阻标称值和端片接触情况（用万用表）。②用示波器测量电位器的噪声示波器可以用来测量电位器、变阻器的噪声。如图4.5所示。RW图4.5电位器噪声测量接线图

7、示波器E输入输入4．非线性电阻的测量光敏、气敏、压敏、热敏电阻器等，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。一般可采用伏安法，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。4.2.2电容的测量电容器在电路中多用来滤波、隔直、交流耦合、交流旁路及与电感元件构成振荡电路等，是电路中应用最多的元件之一。一、电容的参数和标注方法1．电容的参数电容器的参数主要有以下几项。（1）标称电容量和允许误差标注在电容器上的电容量，称作标称电容量。电容器的实际电容量与标称电容量的允许最大偏差范围，

8、称为允许误差。（2）额定工作电压指在规定的温度范围内，电容器能够长期可靠工作的最高电压。可分为直流工作电压和交流工作电压。（3）漏电电阻和漏电电流电容器的漏电流越大，绝缘电阻越小