学生实验报告

院别 班级 姓名 学号 成绩 电子信息学院 课程名称 实验名称 实验时间 指导教师 批改时间 报 告 内 容 微电子器件实验 图示仪检测晶体管参数 2019年 月 日 2019年 月 日 一、实验目的和任务 1、用图示仪检测晶体管直流参数； 2、学习并掌握该仪器的基本测试原理和使用方法，并巩固及加深对晶体管原理课程的理解。 二、实验原理 测定晶体管的特性曲线和各种直流参数，最原始的方法是逐点测试扫描图法。例如测定PNP晶体管共发射极输出特性（Vc ~ Ic | Ib = 常数），只要RB远大于晶体管的输入电阻，则确定一个基极点位EBB，而改变集电极电位ECC，即能测出确定IB条件下VC和IC各个对应值，适当选取坐标就可绘制出晶体管特性曲线。若要得到一族曲线，就得改变数次IB值。显然，这种测试方速度太慢，而且在测试击穿特性（如击穿电压VCEO、VCBO）和最大ICM时易烧坏晶体管。如果ECC能随时间连续变化，击穿电压和最大电流将是瞬时值，只要不过大，一般不会损坏晶体管。如果把基极电压（或电流）改变数次，用一个等阶梯波代替，且把集电极电压和电流加到示波器上，就能直接从示波管的屏幕上得到一族晶体管特性曲线。 其中仪器里面的阶梯波信号电路：它包括阶梯波发生器、阶梯放大器及阶梯选择开关。它的作用是产生一个阶梯幅度相等，重复频率为100周和200周并与集电极半波正弦扫描电压有一定对应关系得阶梯波，根据测试要求，通过“阶梯选择”开关改变阶梯波幅度的大小（即改变被测晶体管基极电流或基极电压的阶梯值）、阶梯波的极性，对于每组出现的阶梯数也可由“级/簇”开关控制其大小。 集电极扫描电路：由扫描电压发生器、极性开关及功耗限制电阻组成。它给被测晶体管提供一个100周半波正弦扫描电压，其幅值有五个档位，且线性可调。根据被测管的类型，改变扫描电压极性、幅度，选择适当功耗电阻值。测试电路中引入了功耗限制电阻，来使在测试时不损坏晶体管。示波器及开关转换电路来观察晶体管的各种特性曲线。 如下图是被测晶体管基极电流、集电极电压与输出特性波形之间关系。 图1.被测晶体管基极电流、集电极电压与输出特性波形之间关系 三、实验设备 晶体管图示仪：该仪器可在示波管屏幕上直接观察各种直流特性曲线，通过曲线在标尺刻度的位置可以直接读出各项直流参数。 四、实验内容 在仪器未通电前，把“辉度”旋至中等位置，“峰值电压”范围旋至0-10伏档，“功耗限制电阻”调到1K档，“峰值电压” 调到0位，“X轴作用”置集电极电压1伏/度档，“Y轴作用”置集电极电流1毫安/度档。接通电源预热10分钟。调节“辉度”和“聚焦”使显示的图像清晰。 1、测量整流二极管1N4004特征曲线把“Y轴作用”的IC置于0.5mA/div，“X轴作用”VCE置0.1V/div，把“峰值电压”范围调到20%左右，扫描电压极性为“+”，“阶梯作用”置于重复，阶梯选择为5uA/div，阶梯信号极性也为“+” 。“级/簇”置为10，功耗电阻为250?。 2、测稳压管1N4733A调节于1一样，但稳压管的负极要接到电源的正极，即插座的“C”极。它的负极要接到插座的“E”极。把“峰值电压”范围调到20%左右。 3、测试盒发射极接地，把被测管的基极、发射极和集电极分别插到管座相对应的孔中，“Y轴作用”的IC置1mA/div，“X轴作用”的VCE置1V/div，扫描电压极性为“+”,“阶梯作用”置于重复，阶梯选择为5uA/div，阶梯信号极性也为“+”,“级/簇”置为10，“峰值电压”范围为60%,极性NPN为“+”，“功耗电阻”为250?。倒向弹出，双簇弹出。 测量?后，先不改变上述条件，把“X轴作用”VCE为0.1V左右，“阶梯选择”为Ib为0.1mA/度档，那么输出特性曲线的第10根曲线就是代表Ib = 1mA。调节“Y轴作用”Ic = 10mA或邻近的档位，目标是把曲线调整到清晰。然后，沿着第10条曲线调节“+”光标，字符显示的I = 10mA时，读U的值。此时的U就是VCES。 其实，PNP管的输出特性的曲线跟NPN管的输出特性曲线的形状差不多，但是原点位置大不一样，它们正好是对角的点。而此时的扫描电压要改变极性，而阶梯信号的极性也要同时改变。则两个电压都要变成“-”。 五、实验结果 对各个晶体管依次测量，实验数据如实验数据记录表所示。对应的特征曲线如下所示： 1、整流二极管1N4004