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实验一 晶体管特性图示仪应用 一、实验目的： 1、了解JT-1型晶体管特性图示仪的基本工作原理。 2、掌握用晶体管特性图示仪测量三极管的共发射极输入特性曲线、输出特性曲线，击穿特性曲线的方法。 二、实验原理： 晶体管特性图示仪是用示波管荧光屏直接显示晶体管特性曲线的一种专用仪器。可以通过事先已经校准并刻有标称值旋钮的挡位和荧光屏标尺刻度，直接读测晶体管特性曲线的各项参数。如图2-1所示是三极管的输出特性曲线、输入特性曲线和击穿特性曲线。 (a)输出特性曲线 (b)输入特性曲线 (c)击穿特性曲线 图2-1 三极管3DG6特性曲线 （一）JT-1型晶体管特性图示仪主要由示波器、集电极扫描信号和基极阶梯信号三部分组成，如图2-2所示。其中： 1．示波器部分：包括水平（X轴）放大器，垂直（Y轴）放大器和示波管以及有关控制电路。 2．集电极扫描信号部分：主要是集电极扫描信号发生器。 图2-2 JT-1型晶体管特性图示仪原理方框图 它直接采用220V、50Hz的交流电经全波整流后产生，如图2-3（a）所示的半波正弦电压。通过转换开关向集电极供给大小与极性可变的扫描电压。 图2-3 集电极扫描信号与基极阶梯信号的对应关系 3．基极阶梯信号部分： 包括阶梯波发生器和阶梯波放大器，为被测管基极提供阶梯信号。如图2-3（b）所示，阶梯跳变时间和集电极扫描电压的周期一一对应，其极性和大小可通过转换开关来改变。 现以测量NPN型晶体管的输出特性为例说明图示仪的简单原理。图2-4为共发射极连接，其输出特性是在一定的基极电流Ib的条件下，晶体管的Uce与Ic的关系曲线。如果从晶体管的基极b注入电流Ib ，在集电极和发射极之间加入一个脉动直流电压（即集电极扫描电压），将产生集电极电流IC，并且流过取样电阻R1 ,在R1上产生反映IC波形及大小的取样电压U1 。当我们将集电极电压Uce和取样电压U1同时分别送入示波器的X轴放大器和Y轴放大器，就在示波器荧光屏上显示出一条曲线，该曲线就是在某一Ib下的Ic~Uce的关系曲线，即输出特性曲线。 图2-4 测量输出特性曲线的原理图 图2-5 晶体管输出特性曲线簇的形成 如果基极注入电流Ib不是一个固定值，而是一个阶梯电流，而且每个阶梯的时间间隔和集电极的周期相等。在示波器上对应每个阶梯Ib将显示出一条Ic~Uce的输出特性曲线。有N个阶梯就将同时显示出N条输出特性曲线，成为一组输出特性曲线簇。如图2-5所示。 图中每条曲线分开两条来画，是为了表明其走向，实际上它们是重合在一起的。 同样，可以根据晶体管不同特性的要求，取出适当的信号加于示波器的X轴和Y轴，示波器就能显示出所需的特性曲线。 例如晶体管共射极连接的输入特性，就是反映当Uce一定时Ib与Ube的关系曲线。只要将阶梯电流Ib注入基极、并同时送入X轴，再把随Ib而变的基极电压Ube送到Y轴，于是示波器显示出Ib~Ube关系曲线。如图2-1（b）所示。 晶体管特性图示仪就是利用上述原理而设计的测量晶体管各种特性的仪器。 （二）JT-1型图示仪的使用方法： 面板旋钮的作用： 1．示波器部分：这部分位于面板上半部，左边是示波屏幕，右边是X轴作用和Y轴作用两个单元，与普通示波器一样。它有“辉度”、“聚焦”、“标尺亮度”、“X轴移位”、“Y轴移位”等调节旋钮。 为了定量地测量不同管子的特性曲线，X轴和Y轴放大器的增益都用步进式多挡开关来改变。各挡位置旁边都标以校准的标称值。下面具体说明它们的工作情况。 （1）X轴作用单元：是一个19挡步进式开关，可供X轴有四种不同的作用信号。 “集电极电压”占11挡。由0.01~20[伏/度(格)] “基极电压”占6挡。由0.01~0.5（伏/度） “基极电流或基极源电压”占1挡。当开关置于该挡时，它的数值应从阶梯选择开关刻度，毫安/级或伏/级读测。 “外接”占1挡。当显示外接信号时，将开关置于该挡。外接信号从后箱板的X（+）或X（-）处接入，其灵敏度为0.1伏/度。 （2）Y轴作用单元：是一个24挡的步进式开关，可使Y轴有四种不同的作用信号。 “集电极电流”占16挡。由0.01~1000[毫安/度(格)] “基极电压”占6挡。由0.01~0.5（伏/度） “基极电流或基极源电压”占1挡。当开关置于该挡时，它的数值应从阶梯选择开关读数，毫安/级或伏/级读测。 “外接”占1挡。当显示外接信号时，将开关置于该挡。外接信号从后箱板的Y（+）或Y（-）处接入，此时，Y轴放大器的灵敏度为0.1伏/度。 （3）为了保证屏幕标尺刻度能够准确读数，X轴作用单元和Y轴作用单元都配有“放大器校正”开关。在进行定量测量时，应先对放大器进行零位和放大倍数的校