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实验二 常用电子元件的检测. 一、实验目的 1. 掌握用万用表对二极管、三极管、电阻等常用电子元件的测试方法。 2. 认识电阻、电容器、二极管、三极管等常用电子元件。 3. 学习用晶体管特性图示仪测稳压管、三极管特性曲线和主要参数的方法。 二、实验器材 1. 万用表： MF500 、 UT56 2. 图示仪： QT2 3. 元件： IN4007 ， 9012 ， 9013 ， 120KΩ ， 2CW13 ， LED ， 220μ ／ 25V ， 680Ω 等。. 三、原理. 1 ． 万用表欧姆档等效电路:
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实验二常用电子元件的检测 一、实验目的 1.掌握用万用表对二极管、三极管、电阻等常用电子元件的测试方法。 2.认识电阻、电容器、二极管、三极管等常用电子元件。 3.学习用晶体管特性图示仪测稳压管、三极管特性曲线和主要参数的方法。 二、实验器材 1.万用表：MF500、UT56 2.图示仪：QT2 3.元件：IN4007，9012，9013，120KΩ，2CW13，LED，220μ／25V，680Ω等。
三、原理 1．万用表欧姆档等效电路: 万用表（也叫三用表），常常利用万用表的欧姆档来检测电子元件性能的好坏。500万用表欧姆档的等效电原理如图2-1所示。 由此可见万用表的正极端即（红表笔）接表内电池的负极，而万用表的负极端（即黑表笔）接表内电池的正极，对外被测元件来说，红表笔为负极，而黑表笔为正极。 图2—1 500表欧姆档等效电路
⑵500万用表测线性电阻要点 ①万用表水平放置。 ②先机械调零。 ③选择面板上合适的转换开关。选择功能（Ω）、合适的倍率（R×1；R×10；R×100；R×1K；R×10K），使表针指在1/4R中—4R中之间。 ④将红表笔插入“＋”插孔，将黑表笔插入“*” 插孔。 ⑤欧姆档电阻调零。将红、黑表笔短接，调节面板“Ω”电位器，使表针指在“0Ω”处。每换一个倍率档必须重新调零，调零时间尽量短。 ⑥测量电阻。两表笔分别接触电阻两端。 ⑦测量值=读数×倍率。电阻档刻度是不均匀的，且刻度数是从右到左由小值到大值排列。
⑶500万用表测线性电阻注意事项 ①严禁带电测量电阻。 ②测量时双手不可并联电阻两端，尤其是大电阻。 ③在路测量电阻应焊下电阻器的一端 ④表内电池极性与表笔的正负极性相反。即黑表笔与表内电池正极相接，红表笔与表内电池负极相接。 ⑤测量完毕，转换开关置于空档（即“·”）或最高电压档。.
⑸数字式万用表测线性电阻要点 ⑴将红表笔插入“＋”插孔，将黑表笔插入“COM” 插孔。 ⑵将功能开关置于“Ω”相应的量程。 ⑶按下数字式万用表的电源开关“ON”，两表笔分开或电阻值超程时，液晶屏上显示“1”，两表笔短接时，液晶屏上显示“0.2Ω”。 ⑷测量电阻。两表笔分别接触电阻两端，液晶屏上显示出被测电阻值。
⑹数字式万用表测线性电阻注意事项 ①如果被测电阻值超出量程时，液晶屏上将显示溢出符号“1”，应换成更高量程进行测量。 ②数字式万用表设有“200MΩ”档。该档存在1MΩ的固定误差，对4 1/2数字万用表,两表笔短接时，液晶屏上显示1000个字，在测量中应从计数中减去1000个字。 ③使用“200Ω”档时，先将两表笔短接时，液晶屏上显示表笔线的电阻值，在实测中应减去这电阻值（一般为0.1-0.3Ω），才是实际电阻值。 ④表内电池极性与表笔的正负极性相同。即红表笔与表内电池正极相接，黑表笔与表内电池负极相接。 ⑤测量时双手不可并联电阻两端， ⑥严禁带电测量电阻。
2．判断二极管极性及性能方法 ⑴原理是利用二极管单向导电性的特点。正向偏置时，二极管导通，反向偏置时，二极管截止。将万用表置于Ω档R×100档或R×1K档，用两表笔接到二极管的两个极上，这时电表指针将指示出一定电阻值。如果指示的阻值较小，一般为几百Ω~几KΩ，则说明此时二极管正偏，黑表笔所接的为正极，另一极为负极。反之如果测得的电阻值较大，一般约几百KΩ以上，则说明此时二极管反偏，这时黑表笔所接为二极管的负极，另一端为正极。 ⑵若测得的正、反向电阻值差别越大，即正向电阻值越小，反向电阻值越大，说明二极管的单向导电性能越好。 ⑶若测得的正反向电阻值均为无穷大，说明二极管内部开路；而正、反向电阻都为零，说明二极管内部短路，都说明二极管已损坏。
⑷注意事项 ①测量时选用万用表电阻档位一般选×100或R×1K档，视具体情况而定，目的是避免测量时而损坏元件，损坏原因是（a）过流、（b）过压、（c）过耗。 因R×1Ω档，内阻较小只有10Ω，而电压V=1.5V，则I==0.5A=150mA，可能超过管子极限值会出现过流； R×10KΩ档，万用表内部电池10.5V比较高，有可能超过管子的反向击穿电压也容易把管子损坏。
②由于二极管上电压与电流关系是非线性的，即特性曲线是非线性的，当用不同Ω档测量时，流过二极管的电流是不相同的，所以测出的RD正、RD反的数值也不相同。②由于二极管上电压与电流关系是非线性的，即特性曲线是非线性的，当用不同Ω档测量时，流过二极管的电流是不相同的，所以测出的RD正、RD反的数值也不相同。 ③测量时要防止人体电阻（约100K）并联到二极管两端，特别是测反向电阻时，测量方法是用一只手拿住二极管的一端与表笔相接处，二极管的另一端与表笔相接（手不能接触）
3．三极管的测量 三极管是由两个PN结构成，因而通过万用表测其正反向电阻，便可判断管子类型，管脚及其好坏。 图2—2 NPN型等效原理图图示2—3 PNP型等效原理图
⑴判别管脚和类型 倍率的选择：对于小功率管用R×100Ω或R×1KΩ档测量；对于大功率管用R×10Ω档测，其它注意事项与二极管相同。 ①判断基极（b） • 先将一支表笔接在任意一只管脚上，然后用一只表笔分别接在其余两个极上，测量其电阻值。如果测得电阻值都很小（或都很大），那么把表笔再调换过来测，这时电阻值都很大（或者都很小），三个管脚中哪个满足上述条件，哪个必定是基极b。 • 例：当黑表笔接触某一电极时，将红表笔分别与另外两个电极接触，如果两次测得的电阻值均为R×100档几百欧或几千欧（R×1KΩ档）的低电阻时，则表明该管为NPN型管，黑表笔所接触的电极为基极b。 • 若当红表笔接触某一电极时，将黑表笔分别与另外两个电极接触，如果两次测得电阻值均为几百欧姆（R×10Ω档）或几千欧姆（R×1KΩ档）的低电阻时，则表明该管为PNP型，且这时红表笔所接触的电极为基极b。
②判断发射极e和集电极c 对于npn型，将万用表的黑表笔接假定的c极而将红表笔接假定e极，然后用100KΩ的电阻连接b极与黑表笔，记下此时的电阻值读数（或指针偏转角度几格）。再把红、黑表笔交换，用100KΩ的电阻连接b极与黑表笔记下此时的电阻读数（或者指针偏转角度几格），比较两次电阻值大小（或指针偏转角度的大小），读得电阻值较小的哪一次黑表笔所接的极为c极。（或指针偏转角度大的这一次黑笔所接的极为c极）另一脚为e极。 对于pnp 型，用100KΩ电阻去连接红表笔与b极，读得电阻值较小的那一次，红表笔所接为c极，另一脚为e极。 图2—5 NPN型 图2—4 PNP型
对于npn型，当黑表笔接c极，红表笔接e极，相当于c极接高电位e极接低电位，把100KΩ电阻与连接b极与c极，c、b间加一偏置电阻，这样使管子处于放大状态，即发射结正偏,集电结反偏，通过100KΩ电阻给b极注入一个Ib电流，Ic=βIb流过表头电流较大，使指针有较大的偏转，（即电阻值较小），这就说明了此时管子处于正常运行状态。所以黑笔的一端为集电极c，另一端为发射极e 。 若反接，即把c当e，e当作c，此时电流放大倍数较小，指针偏转角度小。
⑵估测穿透电流ICEO 。 ICEO为基极开路时c与e极间的反向穿透电流。可通过测ce间电阻来判断对于npn型，用万用表R×1K 黑笔接c极、红笔接e极测得阻值越大。说明ICE O越小（通常在几百KΩ以上）对pnp型锗可用R×100档，黑表笔接e极，红表笔接c极即可。 图 2—6 NPN型 图 2—7 PNP 型 如果测得阻值为零或较小，表明管子c—e已击穿，若表针指示不稳，阻值逐渐变小。表明管子温度稳定性差。
⑶电流放大倍数的估计 • 在测ICEO 的基础上，若在b、c间接上100KΩ电阻，则在三极管b极注入一个电流Ib ，经管子放大β后，产生IC电流，与原来的ICE o相加，即此时IC=βIb+ICE o因此，阻值将大大变小，据此可判断β值大小，表针偏转越大，β值就越大，此法虽无法知道β值是多少，但可比较两个三极管β值的大小。
4．电解电容器正负极性的判断 对于耐压大于10V以上的电解电容器，用R×10K档测电容器两端的漏电阻值放电后指针不偏转时的读数，记下电阻值。然后又进行放电压，交换黑、红表笔测量，最后指针停留在阻值较大一次，黑表笔所接的为正极。若电解电容器耐压小于10V以下，可用万用表R×1KΩ档测量，方法同上。 注意 测试前先对电容器进行彻底放电，然后进行测量。
（二）用数字万用表判测半导体器件 ⑴选择“二极管” 档 ⑵先确定基极。任选两引脚为假定b、e极，分别接红、黑两表笔 。 根据二极管正向导通电压，锗管为0.2V左右；硅管为0.7V左右。 若反向显示“1”表示，所测电压超过1.999V。 ⑶根据Ube>Ubc，若红笔接b，测量时显示正向导通电压，所测为npn管子。 若黑笔接b极，测量时显示正向导通电压所测管子类型为pnp 。Ube>Ubc 三极管的类型和极型
四、实验内容 1．测量三极管1N4007 LED 6V25T 正反向电阻。 表2—1
管子 型号 表型号 档位 红① 黑② 红② 黑① 红② 黑③ 红③ 黑② 红① 黑③ 红③ 黑① 测ICEO阻值 测β 阻值 性能 9013 500 R×100 R×1K UT56 9012 500 R×100 R×1K UT56 2．万用表判断三极管9013 、9012管型及好坏表2—2
结论： 9013 1__________极 2___________极 3___________极 类型是______________ 9012 1__________极 2___________极 3___________极 类型是_____________
4．学习用图示仪测量BJT的方法 ⑴测量内容 ①测出1N4007，伏安特性曲线； ②测出稳压二极管的稳压特性曲线； ③测出9012、9013共射输入特性曲线，输出特性曲线.
⑶测试要点 ①被测管接入测试台 ②峰值电压范围（+）0V~20V ③功耗电阻 1KΩ ④ Y轴作用 集电极电流1mA/度 ⑤ X轴作用 集电极电流1V/度 ⑥阶梯极性 正（+） ⑦阶梯选择 基极电流0.02mA/级 ⑧阶梯作用 重复 ⑨级/秒 200 ⑩逐渐加大集电极扫描电压，调节“级/族”旋钮可得所需曲线数目。
八、思考题 1. 分别用模拟万用表“R×100Ω”和“R×1k”档测某个二极管正向电阻值，所测的电阻值是否相同，为什么？ 2.用数字万用表“ ”档测量PN结所显示的数据的含义是什么？
