晶体管特性鉴别和测试

    晶体管性能的优劣，可以从它的特性曲线或一些参数上加以判别。本次实验主要介绍采用简易的仪器设备鉴别晶体管性能的方法，即用万用表粗测晶体管的性能和用逐点法测绘管子的特性曲线。
    1.利用万用表测试晶体二极管
    （1）鉴别正、负极性
    万用表欧姆档的内部电路可以用图1（b）所示电路等效,由图可见，黑棒为正极性，红棒为负极性。将万用表选在R×100档，两棒接到二极管两端如图1（a），若表针指在几KΩ以下的阻值，则接黑棒一端为二极管的正极，二极管正向导通;反之，如果表针指很大（几百千欧）的阻值，则接红棒的那一端为正极。
    （2）鉴别性能
    将万用表的黑棒接二极管正极，红棒接二极管负极，测得二极管的正向电阻。一般在几KΩ下为好，要求正向电阻愈小愈好。将红棒接二极管的正极，黑棒接二极管负极，可测出反向电阻。一般应大200KΩ以上。

(a) (b)
图1 用万用表测试晶体二极管

    若反向电阻太小，二极管失去单向导电作用。如果正、反向电阻都为无穷大，表明管子已断路；反之，二者都为零表明管子短路。
    2.利用万用表测试小功率晶体三极管
    晶体三极管的结构犹如"背靠背"的两个二极管，如图 2所示。测试时用 R×100或R×1k档。
    （1）判断基极b和管子的类型
    用万用表的红棒接晶体管的某一极，黑棒依次接其它两个极，若两次测得电阻都很小（在几KΩ以下），则红棒接的为 PNP型管子的基极 b；若量得电阻都很大（在几百KΩ以上），则红棒所接的是NPN型管子的基极b。若两次量得的阻值为一大一小，应换一个极再试量。

图2 晶体三极管的两个PN结构示意图	图 3 c极和e极的判断

    （2）确定发射极e和集电极c
    以PNP型管为例，基极确定以后，用万用表两根棒分别接另两个未知电极，假设红棒所接电极为 c，黑棒所接电极为e，用一个100KΩ的电阻一端接b。一端接红棒（相当于注入一个Ib），观察接上电阻时表针摆动的幅度大小。再把两棒对调，重测一次。根据晶体管放大原理可知，表针摆动大的一次，红棒所接的为管子的集电极c，另一个极为发射极e。也可用手捏住基极b与红棒（不要使 b极与棒相碰），以人体电阻代替100KΩ电阻，同样可以判别管子的电极。

图 4输入特性	图 5输出特性

    对于NPN型管，判别的方法相类似。
    测试过程中。若发现晶体管任何两极之间的正、反电阻都很小（接近于零），或是都很大（表针不动），这表明管子已击穿或烧坏。
    3.用逐点法测晶体管的输入和输出特性曲线
    图4、图5、图6分别是共射电路的输入、输出特性曲线和测试电路。

图6 逐点法测绘特性曲线的测量电路

    （1）输入特性曲线测量
    维持VCE为某一定值，逐点改变VBE（图6中调节RP2）,测出若干VBE和IB，根据测量数据描绘一条输人特性曲线。依次取不同的VCE值，可获得一组输入特性曲线。实际上，当VCE ≥1V后，特性曲线几乎都重叠在一起，因此，晶体管手册中仅给出对应VCE = 0和VCE＞1V的两条输人特性曲线，如图4所示。
    （2）输出特性曲线测量
    维持IB为某一定值后，逐点改变VCE ,测出若干对应的IC，根据测量数据描绘一条输出特性曲线。依此类推，取不同IB值，如IB = 0μA、10μA、20μA、40μA、……，即可获得图5所示输出特性曲线族。
    （3）电流放大系数（或称电流放大倍数）的测量 共射直流电流放大倍数为
               
    共射交流电流放大倍数为
               
    维持为某一固定值（ ）情况下，调节 ，测出某个IB 值和相应的Ic 值，即可求得该工作点上的 值；仍维持 不变，调节Rp2 ，使基极电流从IB1 变化到IB2 ，同时测出对应的Ic1 和Ic2 ,于是该工作点附近的交流电流放大数为