模拟实验2晶体管测试

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1、实验二晶体管的测试一、实验目的1．熟悉晶体二极管、三极管和场效应管的主要参数。2．学习使用万用电表测量晶体管的方法。3．学习使用专用仪器测量晶体管的方法。二、实验原理（一）晶体管的主要参数：晶体管的主要参数分为三类：直流参数、交流参数和极限参数。其中极限参数由生产厂规定，可以在器件特性手册查到，直接使用。其它参数虽然在手册上也给出，但由于半导体器件的参数具有较大的离散性，手册所载参数只能是统计大批量器件后得到的平均值或范围，而不是每个器件的实际参数值。因为使用晶体管时必须知道每个管子的质量好坏和某些重要参数值，所以，测量晶体管是必须具备的技术。1.晶体二极管的主要参数（1）最大整流电流I

2、F：二极管长期运行时允许通过的最大正向平均电流，由手册查得。（2）正向压降VD：二极管正向偏置，流过电流为最大整流电流时的正向压降值，可用电压表或晶体管图示仪测得。（3）最大反向工作电压VR：二极管使用时允许施加的最大反向电压。可用电压表或晶体管特性图示仪测得反向击穿电压V(BR)后，取其1∕2即是。手册上参数的定义与符号与教科书上的略有差异。（4）反向电流IR：二极管未击穿时的反向电流值。可用电流表测得。（5）最高工作频率fM：一般条件下较难测得，可使用特性手册提供的参数。（6）特性曲线：二极管特性曲线可以直观地显示二极管的特性。由晶体管特性图示仪测得。2．稳压二极管主要参数：稳压二极

3、管正常工作时，是处在反向击穿状态。稳压二极管的参数主要有以下几项：（1）稳定电压VZ：稳压管中的电流为规定电流时，稳压管两端的电压值。手册虽然给出了每种型号稳压二极管的稳定电压值，但此值的离散性较大，所以手册所给只能是一个范围。此值必须测定后才能使用稳压二极管。可用万用电表或晶体管特性图示仪测量。（2）稳定电流IZ：稳压管正常工作时的电流值，参数手册中给出。使用晶体管特性图示仪测量此项参数比较方便，可直接观察到稳压管有较好稳压效果时对应的电流值，便是此值。（3）动态电阻rZ：稳压管两端的电压VZ和流过稳压管的电流I的变化量之比，可用电压表、电流表共同测得，或用晶体管特性图示仪测得，用下式

4、计算：（4）额定功耗PZ：由生产厂规定，可由特性手册中查到。三、晶体管主要参数（1）直流电流放大系数：可用电流表或晶体管特性图示仪测得集电极电流IC和基极电流IB后算出，也可用数字万用表的HFE档测得。计算公式：式中ICE0是三极管的穿透电流。当此值很小时，可以使用下式：数字万用表的HFE档是专用来测量晶体三极管值的。其提供的测试条件为：基极电流IB约10μA、VCC约2.8V。其测得值不太精确，只能作为参考。（2）穿透电流ICE0：基极开路时的IC值，此值反映了三极管的热稳定性，越小越好。用电流表测得。（3）交流电流放大系数β：IC与IB的变化量之比。可由电流表或晶体管特性图示仪测得Δ

5、IC和ΔIB后根据下式计算：该参数也可表为hfe。两者略有区别：β是指对应实际工作条件时的ΔIC与ΔIB之比，而hfe是指在给定条件下（一般由生产厂给定）的ΔIC与ΔIB之比。β与hfe的值基本相等，所以在使用时常常不予区别。（4）反向击穿电压BVCE0：基极开路时，C、E之间的击穿电压。也可表示为U（BR）CE0。在使用中是一项重要的参数，可由电流表、电压表配合测得。使用晶体管特性图示仪测量十分方便。测量时应注意集电极功耗电阻应取10K以上，避免击穿时集电极电流过大，使被测三极管因功耗过大烧毁。（5）其它参数或在一般条件下不易测得，或在使用中意义不大，不再介绍。如果在使用中用到，可由三

6、极管参数手册查阅。4．场效应管的主要参数（1）饱和漏电流（IDSS）：这是结型（JFET）或耗尽型场效应管（MOSFET）的一项重要参数，是指场效应管栅源电压（VGS）为零时的漏极电流（ID）。可用电流表或晶体管图示仪测得。（2）夹断电压（VP或UGS(off)）：结型或耗尽型场效应管的重要参数，是指当结型场效应管栅—源之间加足够高的负偏压时，导电沟道完全闭合，漏极电流近似为零时的栅源电压（VGS），可用万用表或晶体管图示仪测得。实测时，为便于测量，规定VP对应的最小漏极电流值。（3）开启电压（Von或UGS(th)）：这是增强型MOS场效应管的一项重要参数，是指漏源电压（VDS）为固定

7、数值条件下，能建立导电沟道，产生漏极电流（ID）所需的最小值。（4）低频跨导（gm）：这是反映场效应管放大能力的一项参数，可用万用表或晶体管图示仪测得。定义：在VDS为固定值的条件下，（S或mA∕V）其它参数的定义和测试方法与晶体三极管差不多。（二）使用万用电表电阻档测量晶体管：指针式万用电表（500型）的“电阻档（Ω）”，可测量元件的电阻值。图2.1万用表Ω档Ω×1～Ω×1K档表内电池为1.5V;Ω×10K档，表内电池为9V。注意