電路元件參數(shù)的測(cè)量第一頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日

重點(diǎn)：

掌握電阻、電容、電感、半導(dǎo)體二極管、半導(dǎo)體三極管和集成門電路的主要參數(shù)和常規(guī)測(cè)試方法；掌握晶體管圖示儀的工作原理和使用方法。第二頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日本章使用的主要儀器模擬萬(wàn)用表數(shù)字萬(wàn)用表第三頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日直流電橋第四頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日交流電橋第五頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日手持式數(shù)字LCR測(cè)試儀

第六頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日電阻、電感及電容參數(shù)測(cè)試儀第七頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日臺(tái)式雙顯示數(shù)字LCR測(cè)試儀

第八頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日晶體管圖示儀第九頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日數(shù)字集成電路參數(shù)測(cè)試儀第十頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日3.1概述

電路元件如電阻器、電容器、電感器、晶體二極管、晶體三極管和集成電路等是組成電子電路最基本的元件，它們的質(zhì)量和性能的好壞直接影響電路的性能。電路元件的測(cè)量必須保證測(cè)試條件與規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)工作條件相符合。第十一頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日

3.2電路元件參數(shù)的測(cè)量

3．2．1電阻和電位器的測(cè)量電阻和電位器在電路中多用來(lái)進(jìn)行限流、分壓、分流以及阻抗匹配等，是電路中應(yīng)用最多的元件之一。

第十二頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日一、電阻和電位器的參數(shù)

電阻的參數(shù)包括標(biāo)稱阻值、額定功率、精度、最高工作溫度、最高工作電壓、噪聲系數(shù)及高頻特性等，主要參數(shù)為標(biāo)稱阻值和額定功率。

標(biāo)稱阻值是指電阻上標(biāo)注的電阻值；額定功率是指電阻在一定條件下長(zhǎng)期連續(xù)工作所允許承受的最大功率。第十三頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日1．

電阻規(guī)格的直標(biāo)法

直標(biāo)法是將電阻的類別和主要技術(shù)參數(shù)的數(shù)值直接標(biāo)注在電阻的表面上，如圖3.1(a)所示為碳膜電阻，阻值為10kΩ，精度為1%。圖3.1(c)所示為電阻額定功率的直接標(biāo)識(shí)方法。第十四頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日1/8W1/4W1/2W1W2W5W10W電阻器的額定功率的圖形符號(hào)

第十五頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日2．電阻規(guī)格的色環(huán)法

色環(huán)法是是將電阻的類別和主要技術(shù)參數(shù)的數(shù)值用顏色（色環(huán)）標(biāo)注在電阻的表面上，四環(huán)電阻第一、第二色環(huán)表示電阻被乘數(shù)量值；第三環(huán)為倍乘的量值；第四為允許誤差。前三位分別用X、Y、Z表示，則電阻值為:第十六頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日表3.1各種顏色表示的數(shù)值顏色黑棕紅橙黃綠藍(lán)紫灰白金銀無(wú)色表示數(shù)值012345678910-1

10-2表示誤差（%）±1±2±3±4±5±10±20五環(huán)電阻第一、第二、第三色環(huán)表示電阻被乘數(shù)量值；第四環(huán)為倍乘的量值；第十七頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日

一般將電位器的阻值和功耗直接標(biāo)注在器件的表面上，如圖3.1(d)所示兩種電位器，左邊為臥式線性可變電阻器，阻值為0.5kΩ；右邊為旋轉(zhuǎn)式對(duì)數(shù)可變電阻器，阻值為100kΩ。

3．電位器的標(biāo)識(shí)法第十八頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日在讀電阻色環(huán)時(shí)應(yīng)看色環(huán)的顏色，金銀是指誤差，肯定不是第一色環(huán)，另外看色環(huán)間距，誤差色環(huán)間距與其它色環(huán)要分的開一些。也可以從更靠近腳位的色環(huán)開始讀。（3）電位器標(biāo)識(shí)法：通常采用直標(biāo)法第十九頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D3.1電阻和電位器參數(shù)標(biāo)注方法第二十頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日二、測(cè)量原理和常規(guī)測(cè)試方法

電阻工作于低頻時(shí)其電阻分量起主要作用，電抗部分可以忽略不計(jì)。1．電阻的頻率特性工作頻率升高時(shí)，等效電路如圖3.2所示。隨頻率升高，電阻的交流與直流阻值承受之增大。圖3.2電阻的等效電路CRL第二十一頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日2．固定電阻的測(cè)量

①萬(wàn)用表測(cè)量

具體的檢測(cè)方法是：使用萬(wàn)用表的歐姆擋，歐姆擋的量程應(yīng)視電阻器阻值的大小而定。一般情況下應(yīng)使表針落到刻度盤的中間段，以提高測(cè)量精度，這是因?yàn)槿f(wàn)用表的歐姆擋刻度線是非線性的，而中間段分度較細(xì)且準(zhǔn)確。第二十二頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日檢測(cè)電阻器的注意事項(xiàng)

①使用萬(wàn)用表歐姆擋的不同量程時(shí)，首先要進(jìn)行表針的調(diào)零，即將紅、黑表筆短接，調(diào)整歐姆擋調(diào)零旋鈕，使表針指向OΩ處。對(duì)不同量程的歐姆擋，在使用時(shí)均需調(diào)零一次。②用萬(wàn)用表檢測(cè)電阻器的阻值時(shí)，手不能同時(shí)接觸被測(cè)電阻器的兩根引線，以避免人體電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。③測(cè)量電阻器時(shí)，紅、黑表筆可以不分，它不影響測(cè)量結(jié)果。④認(rèn)真選擇歐姆擋量程是提高測(cè)量精度的重要環(huán)節(jié)。歐姆擋量程選得是否合適，將直接影響測(cè)量精度。⑤若測(cè)量電路中的某個(gè)電阻器，必須將電阻器的一端從電路中斷開，以防電路中的其它元器件影響測(cè)量結(jié)果。第二十三頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日

②電橋法測(cè)量當(dāng)對(duì)電阻值的測(cè)量精度要求很高時(shí)，可用直流電橋法進(jìn)行測(cè)量。惠斯登電橋的原理如圖3.3所示。圖3.3直流電橋測(cè)電阻RXR1R2RnGE第二十四頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日其中R1,R2是固定電阻，稱為比率臂，比例系數(shù)k=R1/R2可通過(guò)量程開關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)；為標(biāo)準(zhǔn)電阻,稱為標(biāo)準(zhǔn)臂；為被測(cè)電阻；G為檢流計(jì)。測(cè)量時(shí)，接上被測(cè)電阻，再接通電源，通過(guò)調(diào)節(jié)K和，使電橋平衡，即檢流計(jì)指示為0，此時(shí)，讀出K和的值，即可求得：第二十五頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日③伏安法測(cè)量

伏安法測(cè)量原理如圖3.4(a)、(b)所示，有電流表內(nèi)接和電流表外接兩種測(cè)量電路。圖3.4伏安法測(cè)電阻原理圖mARXRA+-+V-RXmARA+-+V-(a)電流表內(nèi)接(b)電流表外接第二十六頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日（1）電流表內(nèi)接

電流表內(nèi)接時(shí)，電流表的讀數(shù)I等于被測(cè)電阻中流過(guò)的電流，電壓表的讀數(shù)等于被測(cè)電阻上的電壓與電流表上的電壓之和。被測(cè)電阻的測(cè)值為:式中Rx——被測(cè)電阻的實(shí)際值；RA

——電流表內(nèi)阻。修正值c=-RA

第二十七頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日（2）電流表外接

電流表外接時(shí)，電壓表的讀數(shù)U等于被測(cè)電阻兩端的電壓，電流表的讀數(shù)則是，此時(shí)，被測(cè)電阻的測(cè)量值為:

式中

RX

—被測(cè)電阻的實(shí)際值；

RU—電壓表內(nèi)阻。

第二十八頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日用伏安法測(cè)電阻，由于電阻接入的方法不同，測(cè)量值與實(shí)際值有差異。為了盡可能減少系統(tǒng)誤差，一是采用加修正值的方法；二是根據(jù)被測(cè)電阻的阻值范圍合理選用電路。一般的，當(dāng)，可采用電流表內(nèi)接電路；當(dāng)，可采用電流表外接電路。第二十九頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日3．電位器的測(cè)量

電位器是一種可調(diào)電阻器。電位器對(duì)外有三個(gè)引出端，其中兩個(gè)為固定端，另一個(gè)是滑動(dòng)端（也稱中心抽頭）。滑動(dòng)端可以在固定端之間的電阻體上做機(jī)械運(yùn)動(dòng)，使其與固定端之間的阻值發(fā)生變化。第三十頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日電位器的主要參數(shù)（1）標(biāo)稱阻值標(biāo)在電位器上的阻值，其系列與電阻器的標(biāo)稱阻值系列相同。根據(jù)不同的精確等級(jí)，實(shí)際阻值與標(biāo)稱阻值的允許偏差范圍為±20%、±10%、±5%、±2%、±1%，精確電位器的精度可達(dá)到±0.1%。（2）額定功率電位器的額定功率是指兩個(gè)固定端之間允許耗散的功率。一般電位器的額定功率系列為0.063W、0.125W、0.25W、0.5W、0.75W、1W、2W、3W；線繞電位器的額定功率比較大，有0.5W、0.75W、1W、1.6W、3W、5W、10W、l6W、25W、40W、63W、100W。（3）滑動(dòng)噪聲當(dāng)電刷在電阻體上滑動(dòng)時(shí)，電位器中心端與固定端的電壓出現(xiàn)無(wú)規(guī)則的起伏，這種現(xiàn)象稱為電位器的滑動(dòng)噪聲。它是由材料電阻率分布的不均勻性以及電刷滑動(dòng)的無(wú)規(guī)律變化引起的。第三十一頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日

一般將電位器的阻值和功耗直接標(biāo)注在器件的表面上，如圖所示兩種電位器，左邊為臥式線性可變電阻器，阻值為0.5kΩ；右邊為旋轉(zhuǎn)式對(duì)數(shù)可變電阻器，阻值為100kΩ。

第三十二頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日4、電位器的測(cè)量①性能測(cè)量主要測(cè)量電阻標(biāo)稱值和端片接觸情況。第三十三頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日②用示波器測(cè)量電位器的噪聲示波器可以用來(lái)測(cè)量電位器、變阻器的噪聲。如圖3.5所示。第三十四頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日RW圖3.5電位器噪聲測(cè)量接線圖

示波器E輸入輸入當(dāng)接觸良好無(wú)噪聲時(shí)，屏幕顯示為一條平滑直線，當(dāng)接觸不好且有噪聲時(shí)，屏幕上將顯示噪聲電壓的波形第三十五頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日4．非線性電阻的測(cè)量

光敏、氣敏、壓敏、熱敏電阻器等，它們的阻值隨著外界光線的強(qiáng)弱、氣體濃度的高低、壓力的大小、電壓的高低、溫度的高低而變化。一般可采用伏安法，即逐點(diǎn)改變電壓的大小，然后測(cè)量相應(yīng)的電流，最后作出伏安特性曲線。第三十六頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日3．2．2電容的測(cè)量

電容器在電路中多用來(lái)濾波、隔直、交流耦合、交流旁路及與電感元件構(gòu)成振蕩電路等，是電路中應(yīng)用最多的元件之一。

一、電容的參數(shù)和標(biāo)注方法

1．電容的參數(shù)

電容器的參數(shù)主要有以下幾項(xiàng)。第三十七頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日（1）標(biāo)稱電容量和允許誤差

標(biāo)注在電容器上的電容量，稱作標(biāo)稱電容量。電容器的實(shí)際電容量與標(biāo)稱電容量的允許最大偏差范圍，稱為允許誤差。（2）額定工作電壓

指在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)，電容器能夠長(zhǎng)期可靠工作的最高電壓。可分為直流工作電壓和交流工作電壓。第三十八頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日（3）漏電電阻和漏電電流

電容器的漏電流越大，絕緣電阻越小。當(dāng)漏電流較大時(shí)，電容器會(huì)發(fā)熱，發(fā)熱嚴(yán)重時(shí)，電容器因過(guò)熱而損壞。常用電解電容的允許漏電流和相應(yīng)的漏電阻值見(jiàn)表3.2。（4）損耗因數(shù)

電容器的損耗因數(shù)定義為損耗功率與存儲(chǔ)功率之比，用D表示。D值越小，損耗越小，電容的質(zhì)量越好。第三十九頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日第四十頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日2．電容規(guī)格的標(biāo)注方法

電容器的標(biāo)注方法同電阻器一樣，有直標(biāo)法和色標(biāo)法。有的國(guó)家常用一些符號(hào)標(biāo)明單位,如3.3PF標(biāo)記為3p3,3300f標(biāo)為3m3第四十一頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日二、測(cè)量原理和常規(guī)測(cè)試方法1．電容的等效電路

由于絕緣電阻和引線電感的存在，電容的實(shí)際等效電路如圖3.6(a)所示。在工作頻率較低時(shí)，等效電路可簡(jiǎn)化為如圖3.6(b)所示。圖3.6電容的等效電路(a)電容的實(shí)際等效電路(b)頻率較低時(shí)電容的簡(jiǎn)化等效電路C0R0L0C0R0第四十二頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日2．性能測(cè)量

（1）估測(cè)電容的漏電流通常選用萬(wàn)用表的R×100、R×1K擋進(jìn)行測(cè)試判斷。紅、黑表筆分別接電容器的負(fù)極和正極，在電容與表筆相接的瞬間,表針會(huì)迅速向右擺起，然后慢慢向左退回，待指針不動(dòng),指示的電阻值越大,漏電電流越小。如果表針擺起后不再回轉(zhuǎn)，說(shuō)明電容器已經(jīng)擊穿。如果表針擺不起來(lái)，說(shuō)明電容器電解質(zhì)已經(jīng)干涸失去容量或內(nèi)部斷路。

第四十三頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日（2）判斷電容的極性

不知道極性的電解電容可用萬(wàn)用表的電阻擋測(cè)量其極性。

我們知道只有電解電容的正極接電源正（電阻擋時(shí)的黑表筆），負(fù)端接電源負(fù)（電阻擋時(shí)的紅表筆）時(shí)，電解電容的漏電流才小（漏電阻大）。反之，則電解電容的漏電流增加（漏電阻減小）。

測(cè)量時(shí)，先假定某極為“+”極，讓其與萬(wàn)用表的黑表筆相接，另一電極與萬(wàn)用表的紅表筆相接，記下表針停止的刻度（表針靠左阻值大），然后將電容器放電（既兩根引線碰一下），兩只表筆對(duì)調(diào)，重新進(jìn)行測(cè)量。兩次測(cè)量中，表針最后停留的位置靠左（阻值大）的那次，黑表筆接的就是電解電容的正極。

第四十四頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日(3)估測(cè)電容量接線方法與測(cè)漏電流相同,表針向右擺動(dòng)的幅度越大,表示電容量越大第四十五頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日容量范圍擺動(dòng)（μF）范圍

測(cè)量檔

<10

20~2530~50

>100

R×100略有擺動(dòng)1/10以下2/10以下3/10以下

R×1k2/10以下3/10以下6/10以下7/10以下第四十六頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日3．諧振法測(cè)量電容交流信號(hào)源、交流電壓表、標(biāo)準(zhǔn)電感L和被測(cè)電容連成如圖3.7所示的并聯(lián)電路。圖3.7諧振法測(cè)電容的原理圖VLRC0信號(hào)源CX第四十七頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日

（3-3）式中Cx

—被測(cè)電容的容量；L—標(biāo)準(zhǔn)電感C0—標(biāo)準(zhǔn)電感的分布電容。測(cè)量時(shí)調(diào)節(jié)信號(hào)源頻率,使電路諧振,此時(shí)電壓表讀數(shù)最大,被測(cè)電容值CX為第四十八頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日4．交流電橋法測(cè)量電容量和損耗因數(shù)

①串聯(lián)電橋

圖3.8(a)交流串聯(lián)電橋測(cè)量電容和損耗因素GRXR4R3RnCnCX第四十九頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日由電橋的平衡條件可得:（3-4）式中Cx—被測(cè)電容的容量；Cn—可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)電容；R3,R4—固定電阻。第五十頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日（3-5）式中

—被測(cè)電容的等效串聯(lián)損耗電阻；

—可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)電阻；

（3-6）

第五十一頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日②并聯(lián)電橋的測(cè)量R4R3RnGCnCXRX圖3.8(b)交流并聯(lián)電橋測(cè)量電容、電阻和損耗因素第五十二頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日.圖3.8(b)所示并聯(lián)電橋，調(diào)節(jié)和使電橋平衡，此時(shí)根據(jù)下式可求出電容的容量、等效串聯(lián)損耗電阻和損耗參數(shù)。

（3-7）第五十三頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日5．電容的數(shù)字化測(cè)量方法

一般采用電容—電壓轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)電容的數(shù)字化測(cè)量，轉(zhuǎn)換器如圖3.9所示。圖3.9電容-電壓的轉(zhuǎn)換電路虛部實(shí)部分離電路

R1A+-RxCxUxUrUS第五十四頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日式中Rx—被測(cè)電容的等效并聯(lián)損耗電阻；

US—轉(zhuǎn)換器輸入的直流電壓值；Ur—轉(zhuǎn)換器輸出電壓的實(shí)部值；UX—轉(zhuǎn)換器輸出電壓的虛部值。（3-8）第五十五頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日3．2．3電感的測(cè)量

電感線圈在電路中多與電容一起組成濾波電路、諧振電路等。一、主要參數(shù)1．電感量L

線圈的電感量L也叫自感系數(shù)或自感，是表示線圈產(chǎn)生自感應(yīng)能力的一個(gè)物理量。第五十六頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日

（3-9）2.品質(zhì)因數(shù)Q

線圈的品質(zhì)因數(shù)Q也叫Q值，是表示線圈品質(zhì)質(zhì)量的一個(gè)物理量。它是指線圈在某一頻率的交流電壓下工作時(shí)，所呈現(xiàn)的感抗與其等效損耗電阻之比。即:

第五十七頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日3．分布電容

線圈的匝與匝間、線圈與屏蔽罩間、線圈與磁芯、底板間存在的電容，均稱為分布電容。分布電容的存在使線圈的Q值減小，穩(wěn)定性變差，因此線圈的分布電容越小越好。

第五十八頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日二、測(cè)量原理和常規(guī)測(cè)試方法

1．電感的等效電路等效電路如圖3.10(a)所示。當(dāng)C較小，工作頻率較低時(shí)，分布電容可忽略不計(jì)。等效電路簡(jiǎn)化為圖3.10(b)所示。圖3.10電感的等效電路CRL0(a)電感的實(shí)際等效電路(b)電感的簡(jiǎn)化等效電路RL0第五十九頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日2．諧振法測(cè)量電感

將交流信號(hào)源、交流電壓表、標(biāo)準(zhǔn)電容C和被測(cè)電感連成如圖3.11所示的并聯(lián)電路。圖3.11諧振法測(cè)電感的原理圖VRC0信號(hào)源CLX第六十頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日則被測(cè)電感值Lx為:式中Lx

—被測(cè)電感的電感量；C—標(biāo)準(zhǔn)電容；C0—標(biāo)準(zhǔn)電感的分布電容f1—第一次諧振的頻率。（3-10）第六十一頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日.由上述兩式可得:

式中f2

—第二次諧振的頻率。（3-11）去掉C第六十二頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日3．交流電橋法測(cè)量電感

①馬氏電橋RXR3RnCnLXR2G3.12(a)馬氏電橋第六十三頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日由電橋平衡條件可得式中

Lx——被測(cè)電感；

Cx——標(biāo)準(zhǔn)電容；

Rx——被測(cè)電感的損耗電阻。

（3-12）第六十四頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日.②海氏電橋R2GR3LXRXCnRn3.12(b)海式電橋第六十五頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日.

（3-13）

電橋法測(cè)量電感一般適用于低頻運(yùn)用的電感，尤其適用于有鐵芯的大電感。如圖3.12(b)所示，同樣由電橋平衡條件可得第六十六頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日

4．通用儀器測(cè)量電感通用儀器測(cè)量電感的理論依據(jù)是復(fù)數(shù)歐姆定律，電路原理如圖3.13所示。圖3.13通用儀器測(cè)電感的原理圖信號(hào)源V1R1LXR2V2第六十七頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日5．電感的數(shù)字化測(cè)量方法一般采用電感—電壓轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)電感的數(shù)字化測(cè)量，該轉(zhuǎn)換器如圖3.14所示。圖3.14電感-電壓的轉(zhuǎn)換電路LX虛部實(shí)部分離電路

R1A+-RxUxUrUS第六十八頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日利用實(shí)部、虛部分離電路可得：

（3-15）第六十九頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日3．2．4半導(dǎo)體二極管參數(shù)的測(cè)量

二極管是整流、檢波、限幅、鉗位等電路中的主要器件。一、半導(dǎo)體二極管的特性和主要參數(shù)1．二極管的主要特性

二極管最主要的特性是單向?qū)щ娞匦裕炊O管正向偏置是導(dǎo)通；反向偏置時(shí)截止。第七十頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日2．二極管的主要參數(shù)（1）最大整流電流指管子長(zhǎng)期工作時(shí)，允許通過(guò)的最大正向平均電流。（2）反向電流指在一定溫度條件下，二極管承受了反向工作電壓、又沒(méi)有反向擊穿時(shí)，其反向電流值。（3）反向最大工作電壓指管子運(yùn)行時(shí)允許承受的最大反向電壓。應(yīng)小于反向擊穿電壓。第七十一頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日（4）直流電阻指二極管兩端所加的直流電壓與流過(guò)它的直流電流之比。良好的二極管的正向電阻約為幾十Ω到幾kΩ；反向電阻大于幾十kΩ到幾百kΩ。（5）交流電阻r

二極管特性曲線工作點(diǎn)Q附近電壓的變化量與相應(yīng)電流變化量之比。（6）二極管的極間電容勢(shì)壘電容與擴(kuò)散電容之和稱為極間電容。在低頻工作時(shí)，二極管的極間電容較小，可忽略；在高頻工作時(shí)，必須考慮其影響。第七十二頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日二、測(cè)量原理和常規(guī)測(cè)試方法

PN結(jié)的單向?qū)щ娦允沁M(jìn)行二極管測(cè)量的根本依據(jù)。1．模擬式萬(wàn)用表測(cè)量二極管（1）正、反向電阻的測(cè)量通常小功率鍺二極管正向電阻值為300~500，硅管為1k或更大些。鍺管反向電阻為幾十千歐，硅管反向電阻在500k以上（大功率二極管的數(shù)值要小得多）。正反向電阻的差值越大越好。第七十三頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日（2）極性的判別根據(jù)二極管正向電阻小，反向電阻大的特點(diǎn)可判別二極管的極性。將萬(wàn)用表置于R×1K擋，先用紅、黑表筆任意測(cè)量二極管兩端子間的電阻值，然后交換表筆再測(cè)量一次，如果二極管是好的，兩次測(cè)量結(jié)果必定出現(xiàn)一大一小。以阻值較小的一次測(cè)量為準(zhǔn)，黑表筆所接的一端為正極，紅表筆所接的一端則為負(fù)極。第七十四頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日如果測(cè)得正向電阻為無(wú)窮大，說(shuō)明二極管的內(nèi)部斷路，若測(cè)得的反向電阻接近于零，則表明二極管已經(jīng)擊穿

（3）管型的判別硅二極管的正向壓降一般為0.6~0.7V，鍺二極管的正向壓降一般為0.1~0.3V，通過(guò)測(cè)量二極管的正向?qū)妷海涂梢耘袆e被測(cè)二極管的管型。(P39圖3－15）第七十五頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日2．?dāng)?shù)字式萬(wàn)用表測(cè)量二極管實(shí)際測(cè)量的是二極管的直流壓降。用數(shù)字萬(wàn)用表的二極管檔位測(cè)量二極管。測(cè)二極管時(shí)，使用萬(wàn)用表的二極管的檔位。若將紅表筆接二極管陽(yáng)（正）極，黑表筆接二極管陰（負(fù)）極，則二極管處于正偏，萬(wàn)用表有一定數(shù)值顯示。若將紅表筆接二極管陰極，黑表筆接二極管陽(yáng)極，二極管處于反偏，萬(wàn)用表高位顯示為“1”或很大的數(shù)值，此時(shí)說(shuō)明二極管是好的。在測(cè)量時(shí)若兩次的數(shù)值均很小，則二極管內(nèi)部短路；若兩次測(cè)得的數(shù)值均很大或高位為“1”，則二極管內(nèi)部開路第七十六頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日3．用晶體管圖示儀測(cè)量二極管直接顯示二極管的伏安特性曲線。4．發(fā)光二極管的測(cè)量（1）用模擬式萬(wàn)用表判別發(fā)光二極管與判斷普通二極管的方法一樣,只不過(guò)一般發(fā)光二極管的正向?qū)妷褐瞪源?測(cè)量時(shí)可用R×1K擋或R×10K擋測(cè)量其正反向電阻.一般發(fā)光二極管的兩管腳中，較長(zhǎng)的是正極，較短的是負(fù)極。對(duì)于透明或半透明塑封的發(fā)光二極管，可以用肉眼觀察到它的內(nèi)部電極的形狀，正極的內(nèi)電極較小，負(fù)極的內(nèi)電極較大。第七十七頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日（2）發(fā)光二極管工作電流的測(cè)量6.8kΩRP6VR100ΩmA圖3.15發(fā)光二極管的測(cè)量圖第七十八頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日3．2．5半導(dǎo)體三極管參數(shù)的測(cè)量半導(dǎo)體三極管是內(nèi)部含有兩個(gè)PN結(jié)、外部具有三個(gè)電極的半導(dǎo)體器件。一、三極管的主要參數(shù)

1．直流電流放大系數(shù)定義為集電極直流電流與基極直流之比。2．交流電流放大系數(shù)三極管在有信號(hào)輸入時(shí)，定義為集電極電流的變化量與基極電流的變化量之比。第七十九頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日3．穿透電流基極b開路，集電極c與發(fā)射極e間加反向電壓時(shí)的集電極電流。硅管的在幾微安以下。4．反向擊穿電壓是基極b開路，集電極c與發(fā)射極e間的反向擊穿電壓。5．集電極最大允許電流是值下降到額定值的1/3時(shí)所允許的最大集電極電流。第八十頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日6．集電極最大允許功耗

是集電極上允許消耗功率的最大值。、、值由器件手冊(cè)可查得，、、可以用晶體管圖示儀進(jìn)行測(cè)量。第八十一頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日二、測(cè)量原理和常規(guī)測(cè)試方法1．模擬萬(wàn)用表測(cè)量三極管可判斷b、c、e，并估測(cè)電流放大倍數(shù)。

(1)基極的判定利用PN結(jié)的單向?qū)щ娦赃M(jìn)行判別。將萬(wàn)用表置于R×1k擋，用黑表筆接三極管的任意一極，再用紅表筆分別去接觸另外兩個(gè)電極測(cè)其正、反向電阻，直到測(cè)得的兩個(gè)電阻都很大（在測(cè)量過(guò)程中，如果出現(xiàn)一個(gè)阻值很大，另一個(gè)阻值很小，此時(shí)就需要將黑表筆換一個(gè)電極再測(cè)），此時(shí)黑表筆所接的電極就是三極管的基極b，而且為PNP型三極管。當(dāng)測(cè)得的兩個(gè)阻值都很小時(shí)，黑表筆所接的電極就為基極，而且為NPN型三極管。第八十二頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日(2)發(fā)射極和集電極的判別判別發(fā)射極和集電極的依據(jù)是：發(fā)射區(qū)的雜質(zhì)濃度比集電區(qū)的雜質(zhì)濃度高，因而三極管正常運(yùn)用時(shí)的β值比倒置運(yùn)用時(shí)要大得多。對(duì)于NPN型硅管，可以在基極與假設(shè)的集電極之間接一個(gè)100kΩ的電阻(或用手捏住c和b)，將萬(wàn)用表置于R×1k擋，黑表筆接c，紅表筆接e，測(cè)兩個(gè)電極的阻值，再假設(shè)另一極為c，重復(fù)上述操作，其中阻值較小的一次，黑表筆所接的就為集電極，紅表筆所接就為發(fā)射極，第八十三頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日萬(wàn)用表ER0測(cè)試步驟如圖3.16(a)所示：①三極管基極集電極間接１００kΩ電阻。②與萬(wàn)用表相連。結(jié)論：此時(shí)顯示電阻值小，三極管為放大狀態(tài)，黑表筆接的為c紅表筆接的為e黑紅(a)判斷c、e的測(cè)量接線圖100kΩ第八十四頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日對(duì)鍺材料的PNP、NPN型待測(cè)三極管，可先用上述方法確定三極管的基極b.然后將萬(wàn)用表置于R×1k擋，再測(cè)剩余兩個(gè)電極的阻值，對(duì)調(diào)表筆各測(cè)一次，在阻值較小的一次測(cè)量中，對(duì)于PNP型三極管紅表筆所接為集電極，黑表筆所接為發(fā)射極。對(duì)于NPN型三極管紅表筆所接為發(fā)射極，黑表筆所接為集電極，第八十五頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日（3）電流放大倍數(shù)的估測(cè)測(cè)NPN型三極管時(shí)，將萬(wàn)用表置于R×1k或R×100擋，把黑表筆接集電極，紅表筆接發(fā)射極，測(cè)其阻值,再用手捏著基極和集電極,觀察表針擺動(dòng)幅度的大小,表針擺動(dòng)越大,越大這種判別電極方法的原理是，利用萬(wàn)用表內(nèi)部的電池，給三極管的集電極、發(fā)射極加上電壓，使其具有放大能力。有手捏其基極、集電極時(shí)，就等于通過(guò)手的電阻給三極管加一正向偏流，使其導(dǎo)通，接入電阻后的阻值應(yīng)比不接電阻時(shí)要小，因此表針向右擺動(dòng)，幅度就反映出其放大能力的大小。第八十六頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日2．用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量三極管直接以數(shù)字形式顯示測(cè)量值。（1）用數(shù)字萬(wàn)用表的二極管檔位測(cè)量三極管的類型和基極b判斷時(shí)可將三極管看成是一個(gè)背靠背的PN結(jié)，按照判斷二極管的方法，可以判斷出其中一極為公共正極或公共負(fù)極，此極即為基極b。對(duì)NPN型管，基極是公共正極；對(duì)PNP型管則是公共負(fù)極。因此，判斷出基極是公共正極還是公共負(fù)極，即可知道被測(cè)三極管是NPN或PNP型三極管。（2）發(fā)射極e和集電極c的判斷利用萬(wàn)用表測(cè)量β（HFE）值的檔位，判斷發(fā)射極e和集電極c。將檔位旋至HFE基極插入所對(duì)應(yīng)類型的孔中，把其余管腳分別插入c、e孔觀察數(shù)據(jù)，再將c、e孔中的管腳對(duì)調(diào)再看數(shù)據(jù)，數(shù)值大的說(shuō)明管腳插對(duì)了。第八十七頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日3．用晶體管特性圖示儀測(cè)量三極管第八十八頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日

3.3晶體管特性圖示儀的工作原理與應(yīng)用晶體管特性圖示儀可以直接顯示共發(fā)射極、共基極、共集電極的輸入特性、輸出特性和正向轉(zhuǎn)移特性等。

3．3．1晶體管圖示儀的特點(diǎn)

1．廣泛性

2．直觀性

3．全面性

4．精確性第八十九頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日3.3.2晶體管圖示儀的工作原理圖示儀的基本組成如圖3.17所示。主要由同步脈沖發(fā)生器、基極階梯波發(fā)生器、集電極掃描電壓發(fā)生器、測(cè)試轉(zhuǎn)換開關(guān)、垂直放大器、水平放大器和示波管組成。第九十頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日被測(cè)管bec基極階梯信號(hào)發(fā)生器放大器X放大器Y放大器測(cè)試轉(zhuǎn)換開關(guān)同步脈沖發(fā)生器tVce

集電極掃描電壓發(fā)生器圖3.17圖示儀的基本組成框圖tIb第九十一頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日3．3．3晶體管圖示儀的測(cè)試應(yīng)用1.測(cè)試前注意事項(xiàng)（1）要對(duì)被測(cè)管的主要直流參數(shù)有一個(gè)大概的了解和估計(jì)，特別要了解被測(cè)管的集電極最大允許耗散功率PCM、最大允許電流ICM和擊穿電壓BUCEO、BUCBO、ＢUEBO。（2）選擇好掃描和階梯信號(hào)的極性，以適應(yīng)不同管型和測(cè)試項(xiàng)目的需要。（3）根據(jù)所測(cè)參數(shù)或被測(cè)管允許的集電極電壓，選擇合適的掃描電壓范圍和功耗電阻。第九十二頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日（4）對(duì)被測(cè)管進(jìn)行必要的估算，選擇合適的階梯電流或階梯電壓。（5）在進(jìn)行ICM的測(cè)試時(shí)，一般采用單簇為宜，以免損壞被測(cè)管。

（6）在進(jìn)行IC或ICM測(cè)試時(shí)，應(yīng)根據(jù)集電極電壓的實(shí)際情況，不應(yīng)超過(guò)儀器規(guī)定的最大電流，如表3.4所示。(7)進(jìn)行高壓測(cè)試時(shí)，應(yīng)特別注意安全，電壓應(yīng)從零逐漸調(diào)節(jié)到需要值，測(cè)試完畢后，應(yīng)立即將峰值電壓調(diào)到零。第九十三頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日表3.4最大電流對(duì)照表電壓范圍0-10V0-50V0-100V0-500V允許最大電流5A1A0.5A0.2A第九十四頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日2.晶體管輸出特性曲線的測(cè)量圖3.18圖示儀測(cè)量三極管輸出特性原理框圖Y放大器becRSX放大器tIb基極階梯信號(hào)發(fā)生器放大器tVce

集電極掃描電壓發(fā)生器第九十五頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日例1：NPN型三極管輸出特性曲線的測(cè)試

測(cè)試主要步驟如下：（1）判明晶體管管腳（b、c、e），將測(cè)試開關(guān)置于單管測(cè)試檔位，將晶體管插入測(cè)試臺(tái)中管座內(nèi)。（2）峰值電壓范圍置于0~10V檔，使掃描電壓在0~10V之間可調(diào)。（3）極性設(shè)置為正（+），根據(jù)被測(cè)管的管型、組態(tài)、掃描電壓和對(duì)地極性選擇。表3.5給出了掃描電壓和階梯波的極性選擇表。第九十六頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日管型組態(tài)掃描電壓階梯波NPN共發(fā)++共基+--PNP共發(fā)----共基--+JFETN溝道共發(fā)+--P溝道共基--+表3.5掃描電壓和階梯波極性選擇表第九十七頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日（4）功耗電阻設(shè)置為250Ω。（5）X軸集電極電壓設(shè)置為1V/度。（6）Y軸集電極電流設(shè)置為1mA/度。（7）階梯選擇基極電流設(shè)置為10μA/度。（8）調(diào)節(jié)級(jí)/簇旋鈕，逐漸加大峰值電壓，使屏幕顯示完整穩(wěn)定的多簇曲線。如圖3.19(a)第九十八頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日第九十九頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日3.4集成電路參數(shù)的測(cè)試3．4．1TTL與非門外部特性測(cè)試

外部特性，是指通過(guò)集成電路芯片引腳反映出來(lái)的特性。TTL與非門的外部特性主要有電壓傳輸特性、輸入特性、輸出特性、電源特性和傳輸延遲特性等。第一百頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日1.空載導(dǎo)通電源電流（對(duì)應(yīng)有空載導(dǎo)通功耗）

是指輸入端全部懸空（相當(dāng)于輸入全1），與非門處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，電源提供的電流。將空載導(dǎo)通電源電流乘以電源電壓就得到空載導(dǎo)通功耗，即。一般，TTL與非門的典型值為30幾毫瓦，通常要求。第一百零一頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日mA74LS2012456ＵCC714圖3.20ICCL測(cè)試圖測(cè)試方法如圖3.20所示（以74LS20二輸入與非門為例）。測(cè)試時(shí)，輸入端懸空，輸出空載，，毫安表指示電流值則為。

第一百零二頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日2.空載截止電源電流（對(duì)應(yīng)空載截止功耗）

是指輸入端接低電平，輸出端開路時(shí)電源提供的電流。測(cè)試方法如圖3.21所示。

將空載截止電源電流乘以電源電壓就得到空載截止功耗。即。

一般要求。第一百零三頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日測(cè)試方法如圖3.2１所示（以74LS20二輸入與非門為例）。圖3.21ICCH測(cè)試圖245174LS20614mAＵCC7圖中第１腳接地，輸出端懸空，毫安表指示的數(shù)值即為ICCH。第一百零四頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日

又稱低電平輸入短路電流，是輸入端短路測(cè)得的電流。測(cè)試方法如圖3.22所示。通常典型與非門的值為1.4mA。245ＵCC1474LS2067mA1圖3.22I1S測(cè)試圖3.輸入短路電流第一百零五頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日4.電壓傳輸特性測(cè)試TTL與非門的電壓傳輸特性是指輸出電壓隨輸入電壓變化的曲線。電壓傳輸特性的測(cè)量電路如圖3.23所示。通常典型TTL與非門電路要求（典型值為3.5V）、、。圖3.23電壓傳輸特性測(cè)試電路1uiＵCC1424574LS2067u0V第一百零六頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，2022年，8月28日開門電平：使電路輸出端處于低電位上限所允許的最低輸入電位。VON的典型值為1.5V，產(chǎn)品規(guī)范值為開門電平≤1.8V。VON的大小反映了高電平抗干擾能力，開門電平愈小，在輸入高電平時(shí)的抗干擾能力愈強(qiáng)。

關(guān)門電平：使電路輸出端處于高電位下限所允許的最高輸入電位。VOFF的典型值為1V，產(chǎn)品規(guī)范值VOFF≥0.8V。關(guān)門電平的大小反映了低電平抗干擾能力，VOFF越大，在輸入低電平時(shí)的抗干擾能力越強(qiáng)。

第一百零七頁(yè)，共一百一十九頁(yè)，20