J2461型晶体管特性图示仪

J2461型晶体管特性图示仪，是根据教育部《JY6－78》号技术标准的规定和要求而设计的。它是J2458型教学示波器的辅助装置，主要供中等学校实验室测量晶体管使用。其标准定型样机的面板，如图46－1所示。 技术指标

电压极性 正、负 电压峰值 0～50V 电流峰值 200mA 扫描频率 10DHZ／S

功耗限制电阻 0、5Ω、10Ω、50Ω、100Ω、500Ω、1K、5K、10K、50K、100K。 十一档误差 ±10％ 阶梯电流技术指标

阶梯极性 正、负 阶梯级数 固定七级

A／级、50μA／级、0．1mA／级、0．2mA／级、0．5mA／级、1mA／级、2mA／级、5mA／级。电流范围 5μA／级、10μA／级、20μ

十档误差 ±10％ 阶梯频率 100HZ／S 阶梯零点 连续可调 集电极电流、电压技术指标

集电极电流

0．05mA／格、0．1mA／格、0．2mA／格、0．5mA／格、1mA／格、2mA／格、5mA／格、10mA／格、20mA／格。

九档误差 ±10％

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集电极电压

0．1V／格、0．2V／格、0．5V／格、1V／格、2V／格、5V／格。10V／格。 七档误差 ±10％ 其他技术指标

输出校准电压：

Y轴 500mVPP ±5％ X轴 500mVpp±5％ 外接示波器要求：

Y轴输入灵敏度≤100mV／格 输入电阻1MΩ X轴输入灵敏度≤100mV／格 输入电阻1MΩ 使用条件：

温度－10℃～＋40℃ 相对湿度≤85％（30℃） 使用电源220V±10％50HZ±2 工作时间连续8小时 其他：

功率消耗20VA（满载时） 重量3Kg

外形尺寸250×155×110（mm）3

晶体管的特性曲线可以用逐点测试数据进行描绘

例如，测试三极管的输出特性曲线，测试线路如图46－2。调节RB电阻，确定IB＝IB1，变化电位器W，使Uc从零逐点变化到Ec，记下对应的IC值，可画出IB1时UC、Ic曲线。再调节RB电阻，确定IB＝IB2，逐点测试UC、IC值，可画出在IB2下的UC、IC曲线。如此重复，就可画出三极管在不同IB值时的输出特性曲线簇。

显然，这种测试方法速度太慢，而且在测量极限参数时还易损坏晶体管。如果EC值随时间连续变化，那么Uc与IC也将按特性随时间变化。把变化的UC和IC通过一定线路分别加到示波器水平和垂直输入端，即可在荧光屏上显示出一条输出特性曲线。如果在Ec随时间每变化一次后，IB自动变化一个数值，则可显示出一簇输出特性曲线。这样能瞬间将三极管的输出特性曲线簇显示出来。测试数值在接近极限参数时是瞬时作用的，不会损坏晶体管。

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J2461型晶体管特性图示仪工作原理

晶体管特性图示仪就是能自动显示晶体管特性曲线的仪器。J2461型晶体管特性图示仪测试三

极管的原理方框图如图46－3所示。阶梯波发生器产生固定七阶的阶梯波电流，每一阶梯代表一定的基极电流值IB。扫描发生器产生100赫正弦半波式脉动变化电压EC，在一个阶梯时间内变化一次，两者对应关系如图46－4。这样，每个阶梯电流时，三极管的集电极电压UC和集电极电流IC将按其特性随时间变化，由集电极电压取样电阻及电流取样电阻取出，送到示波器X及Y输入端，示波器荧光屏上就可显示出三极管的输出特性曲线簇。当示波器的垂直系统和水平系统灵敏度被校准后，就可根据被显示的特性曲线读取被测晶体管的参数。

图46－3中除示波器外。其他各部分组成J2461型晶体管特性图示仪。 集电极扫描电压发生器

电路主要可分为集电极扫描电压发生器、基极阶梯波发生器、电源等三部分。

集电极扫描电压直接采用50赫市电、经全波整流后得到100赫半波正弦脉动电压，线路比较简单。电源变压器B1，将220伏、60赫市电降压后，从3、4、5端引出45伏交流电压，用全波整流得到100赫脉动电压，然后通过大功率三极管BG33组成的射极跟随器输出。W3电位器用来调节输出电压幅度。当电位器向减值方向转时，基极接地，射极跟随器输出为零。当电位器向上调时，输出脉动电压幅度增加。电压极性由K1开关换转。扫描电压经开关K4接入功耗限制电阻，再经测试转换开关K7加到管座A或管座B上。同时从分压电阻R82～R88上取得一定的电压输送到外接示波器X放大器，用作扫描电压显示。

基极阶梯波发生器

电路主要可分为集电极扫描电压发生器、基极阶梯波发生器、电源等三部分。

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阶梯波发生器由触发器，阶梯波形成器及阶梯波放大器三部分组成。其方框图如图46－6所示、触发器将50赫正弦电压转换成为100赫正极性窄脉冲。主要由BG3脉冲形成管，BG6倒相放大管组成。来自变压器B1、B12、B13端36伏50赫市电正弦波电压加到BG1、BG2组成的悬浮式全波整流电路，经全波整流得到100赫脉动信号，送到脉冲形成管的基极。只有当脉动信号过零点附近时BG3才通导，其余时间均截止，于是在集电极上可获得100赫正向窄脉冲信号，经C1电容微分后可得到上升时间更快的100赫正负脉冲信号。其正脉冲经BG4削波而消除，负脉冲经BG5放大倒相成为整齐的100赫正脉冲，作为阶梯波形成的触发信号。

阶梯放大器

阶梯波放大器由两级互补的晶体管差动放大器和三级发射极跟随器构成，这一深负反馈放大器的电压增益为1，它能保证输出阶梯波电流从5微安／级到5毫安／级变化时，输出阶梯波电压不变，即保持每一阶梯为一伏。从W1米的阶梯波信号送到第一级差动放大器（BG24，BG25）。而第一级差动放大器的集电极信号又直接送到作为和它互补的第二差动放大器（BG26、BG27）的基极，其中BG26集电极输出信号经过三级射极跟随器BG28、BG29、BG30进行电流放大后，就可以输出足够大的阶梯波电流信号。为了使输出阶梯电压保持每一级为恒定的1伏，因而将输出端信号反馈至第一差动放大级的另一输入端BG25的基极，进行深度负反馈。调节电位器W2可以改变差动放大器的工作点，使得在零阶梯时输出为零电位。

阶梯放大器输出的每级1伏阶梯信号，经过极性转换开关K3可改变输出阶梯波的正负极性。再输送到K6开关，改变不同的串联电阻，可以得到5微安／级～5毫安／级不同的阶梯电流，输送到被测管基极。 阶梯波的形成

波形成电路由三级双稳态电路和各自的电流形成管以及公共的电流叠加管组成。

来自触发器的正脉冲信号加到BG6、BG7组成的第一级双稳态电路。使电路在每一脉冲来到时翻转一次。因而从BG6集电极可得到50赫方波电压。经由C11、R30耦合到电流形成管BG13基极，而在其集电极上得到一反向电流方波。BG6集电极输出的电压又经C5耦合到BG8、BG9组成的第二级双稳态电路，这级双稳态电路输出25赫的方波电压，通过C12、R33耦合到电流形成管BG19，在其集电极上可得到25赫方波电流。BG8集电极输出电压又经C8耦合到BG10、BG11组成第三级双稳态电路，这级双稳态电路输出12．5赫方波电压，经由C13、R36耦合到电流形成管BG20。在其集电极上可得到12．5赫方波电流，精确选择R38为R35的1／2，R35为R32的1／2，可使三个电流方波幅值为1、2、4倍数，而方波的宽度也为1、2、4倍数。这三个电流方波在电流叠加管BG21汇合后就可得到线性良好的七个阶梯波。其具体叠加情况如图46－7所示。电流叠加管BG21形成的阶梯波，经BG22射级跟随器输出。BG23稳压管是将直流电位转换到阶梯波放大器需要的数值，而对阶梯波本身不产生压降。W1为阶梯幅度校准电位器。调节W1可使输出的阶梯波电压达到每一阶梯为1伏，然后送到阶梯波放大器进行放大。

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