实验二
一、实验目的
半导体三极管性能测试
1.熟悉常用三极管器件的外形及参数标注;2.学会用万用表简易判断三极管性能好坏;3.学会用半导体管特性图示仪测试三极管特性。二、测试原理与方法1.万用表判别三极管管脚与质量可以把半导体三极管的结构看作是两个背靠背的PN结,对NPN型来说基极是两个PN结的公共阳极,对PNP型管来说基极是两个PN结的公共阴极,分别如图21所示。
(a)NPN型图2-1晶体三极管结构示意图
(b)PNP型
(1)管型与基极的判别指针式万用表置电阻档,量程选1K档(或R×100),将万用表任一表笔先接触某一个电极假定的公共极,另一表笔分别接触其他两个电极,当两次测得的电阻均很小(或均很大),则前者所接电极就是基极,如两次测得的阻值一大、一小,相差很多,则前者假定的基极有错,应更换其他电极重测。根据上述方法,可以找出公共极,该公共极就是基极B,若公共极是阳极,该管属NPN型管,反之则是PNP型管。(2)发射极与集电极的判别为使三极管具有电流放大作用,发射结需加正偏置,集电结加反偏置。如图2-2所示。
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f(a)NPN型
bPNP型
图2-2三极管的偏置情况
当三极管基极B确定后,便可判别集电极C和发射极E,同时还可以大致了解穿透电流ICEO和电流放大系数的大小。以PNP型管为例,若用红表笔(对应表内电池的负极)接集电极C,黑表笔接E极,(相当C、E极间电源正确接法),如图23所示,这时万用表指针摆动很小,它所指示的电阻值反映管子穿透电流ICEO的大小(电阻值大,表示ICEO小)。如果在C、B间跨接一只RB=100K电阻,此时万用表指针将有较大摆动,它指示的电阻值较小,反映了集电极电流IC=ICEO+IB的大小。且电阻值减小愈多表示愈大。如果C、E极接反(相当于CE间电源极性反接)则三极管处于倒置工作状态,此时电流放大系数很小(一般<1)于是万用表指针摆动很小。因此,比较CE极两种不同电源极性接法,便可判断C极和E极了。同时还可大致了解穿透电流ICEO和电流放大系数β的大小,如万用表上有hFE插孔,可利用hFE来测量电流放大系数β。
图23
晶体三极管集电极C、发射极
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f2.半导体管特性图示仪测量三极管特性半导体管特性图示仪是测量半导体器件性能的专用仪器,由于采用交流信号作测试信号,其测量结果与器件的实际工作状态较吻合,能提供合乎实际的性能参数。(1)NPN型三极管的测量以NPN型高速开关管3DK2A为例,说明三极管的测量方法。3DK2A的参r