1.2.1 晶体管特性图示仪

晶体管特性图示仪是一种能在示波管屏幕上直接显示晶体管各种特性曲线的专用测试仪器。通过屏幕上的标尺刻度可以直接读出晶体管的各项参数，尤其在进行晶体管的各种极限特性和击穿特性的测试时，采用瞬时电压和瞬时电流，使被测晶体管只承受瞬时过载而不致造成损坏，因此给晶体管的测试工作带来了极大的方便，是必不可少的测试工具之一。

1.XJ4810型晶体管特性图示仪

1）技术特性

XJ4810型晶体管特性图示仪是一种用示波管显示晶体管器件的特性曲线，并可测量其静态参数的仪器，整机采用全晶体管线路，具有功耗低，电流容量大等特点。其主要技术指标如下。

正向集电极电流范围：l0μA/div～0.5A/div，共分15挡，误差<±13%；

负向集电极电流范围：0.2μA/div～5μA/div，共分5挡，误差<±13%；

基极阶梯电流范围：0.2μA/级～50mA/级，共分17挡，误差<±15%；

正向集电极电压范围：0.05V/div～50V/div，共分10挡，误差<±3%；

基极阶梯电压范围：0.05V/div～1V/div，共分5挡，误差<±3%；

集电极扫描电压范围：0～500V，共分4挡，误差<±10%。

XJ4810型半导体管特性图示仪外形面板图如图1-14所示。

2）使用方法

（1）将集电极扫描部分的全部开关和旋钮（峰值电压范围开关、极性开关、峰值电压旋钮、功耗限制电阻开关）都调节到测试要求条件和预先估计的读测范围。对于较长时间不用的图示仪，在进行上述开关的选择之前，还应检查一下校正开关的“-10度”，检查时将Y轴作用开关置于基极电压“0.01V/度”挡，放大器校正开关（扳键开关）扳在“-10度”位置上，则光点应下偏10度（格）。如果不能符合要求，则应打开机箱，调整仪器内部的电位器W301。再将Y轴作用开关置于基极电压“0.5V/度L”挡，同样应满足下偏10度的要求。如不能满足，则应调整仪器内部的电位器。

（2）将X轴作用部分的“V/度”开关调节到预先估计的读测范围。对于较长时期使用后的测试仪，在进行上述开关的选择之前，还应检查一下“-10度”。检查时将Y轴作用开关置于基极电压“0.01V/度”挡，放大器校正开关（扳键开关）扳在“-10度”位置上，则光点应左偏10度（格）。若不能满足要求，则应调整仪器内部的电位器W401，再将X轴作用开关置于基极电压“0.5V/度”挡时，同样应满足左偏10 度的要求。如不能满足，则应调整仪器内部的电位器。

（3）将基极阶梯信号部分的极性、串联电阻、阶梯选择（mA/级或V/级）开关都调到测试所要求的范围。阶梯作用开关置于“重复”，也可根据需要选择“单簇”或“关”的位置。“级/S”开关一般宜选200级/S挡。

（4）将测试台部分的调试选择开关置于中间位置，接地开关置于所需要的位置上，插上被测晶体管。然后将测试选择开关扳到要测试的一方，调节峰值电压等，此时即有曲线显示。再经过对Y轴、X轴、阶梯信号3部分控制装置的相应修正，即可进行有关方面的测试。

（5）操作中应注意的问题。集电极扫描的各有关参量（峰值电压范围、极性、峰值电压、功耗限制电阻）和基极阶梯信号的各有关参量（极性、mA/级、V/级、串联电阻）不能随便调节，要视管子的极限参数而定，否则容易损坏管子。

仪器用完后即关闭电源，再将集电极扫描的峰值电压范围开关扳到0～20V挡，峰值电压旋钮旋到零位，功耗电阻开关置于1kΩ挡附近，Y轴作用部分的“mA·V/度”开关置于“1mA·V/度”挡，X轴作用部分的“V/度”开关置于V/度挡，基极阶梯信号部分的阶梯选择开关置于“0.01mA/级”挡，阶梯作用开关置于“关”，以便下次使用仪器进行测量时，不因某些旋钮的设置不当，以及使用者的疏忽而损坏管子。对此要特别注意。

3）调试校准

晶体管特性图示仪面板上的开关和旋钮比较多，相互间的联系密切，使用起来比较复杂烦琐。为了能对晶体管进行正常的测试和避免损坏晶体管，在测试前必须了解图示仪的基本测量原理，熟悉测试仪的使用方法，知道被测晶体管的性能规格和测试条件，然后才能进行测试。在调节仪器面板上的控制装置进行晶体管测试时，施加于被测晶体管的集电极电流Icm、集电极电压Ucm及集电极耗散功率Pcm都不允许超过其相应的最大允许值；加于被测晶体管的电压和电流（并配合功耗限制电阻）必须从低量程慢慢地提高，直到满足被测晶体管的测试要求。

（1）晶体管特性图示仪的调整。

① 拨开关向上，开启电源，指示灯亮，预热15min。

② 调节标尺光度、辉度、聚焦和辅助聚焦，使线和点清晰。

③ 调整集电极扫描的“极性”、“峰值电压范围”、“峰值电压”、“功耗限制电阻”等有关旋钮的位置。需要测管子时，峰值电压必须由零逐渐增大至要求值。

④ 调Y轴作用的“mA·V/度”和“倍乘”至所需读测范围。

⑤ 调X轴作用的“V/度”至所需读测范围。

⑥ 将阶梯信号的“极性”、“串联电阻”、“阶梯选择”、“电压-电流/级”调到所需读测范围。“阶梯作用”旋钮位于“重复”、“级/S”任选。需鉴别管子时，“阶梯选择”必须从低量程逐步增大到所要求值。

⑦ 测试台上的“测试选择”开关置于中间位置，“接地”开关置于所需位置。插上被测管子，再将“测试选择”拨到被测管边。当显示出特性曲线后，再适当对与Y轴、X轴和阶梯3部分有关的旋钮进行调节，以保证正确无误地进行测试。

（2）基极阶梯信号“零电位”的调整。

在使用晶体管特性图示仪时，为了避免由于阶梯信号起始值不为零而引起的测量误差，必须先将阶梯信号起始级调整在零电位的位置。阶梯信号零电位的调整通常有两种方法，使用者可任选其中一种。现分别介绍如下。

① 将仪器面板控制装置置于相应的位置：集电极扫描部分的“峰值电压范围”开关置于0～20V挡，峰值电压旋钮置于“V10”处，极性开关置于“-”挡；基极阶梯信号部分的“级/S”开关置于“200”处，极性开关置于“-”挡；“阶梯作用”开关置于“重复”挡，“级/簇”旋钮大约置于标号“9”处，“阶梯选择”开关置于“0.01V/级”挡；X轴放大部分的X轴作用开关置于集电极电压“1V/度”挡；Y轴放大部分的Y作用开关置于基极电压“0.01V/度”挡。此时荧光屏上显示阶梯波校正图形。调节“Y轴作用”和“X轴作用”的移位旋钮，使阶梯波校正图形显示在标尺刻度位置上。将基极阶梯信号部分的“零电流-零电压”开关（扳键开关）扳到零电压位置，荧光屏上阶梯校正图形即刻消失，屏上显现一根水平亮线。调节“Y 轴移位”旋钮，使荧光屏上显示的一根水平亮线与标尺最上面一根刻度线（零线）重合，因为阶梯极性开关置于“-”挡，所以零线以标尺最上一根刻度为基准点。放开“零电流一零电压”开关（扳键开关复位），这时校正图形的最上面一根水平线可能与标尺的最上面一根刻度（零线）不重合，调节阶梯调零旋钮，使之重合。这样就把阶梯信号的起始级调整在零电位的位置上了。

对性能正常的图示仪，在“阶梯极性”开关置于“-”挡的情况下进行上述调整后，若把“阶梯极性”开关转换到“+”挡，则阶梯波校正图形的最下面一根水平线也应与标尺的最下面的刻度线（零线）重合，因“阶梯极性”开关置于“+”挡，零线也以标尺最下面的一根刻度为准。如果“阶梯极性”开关置于“-”或“+”时的阶梯信号起始零位不能同时符合上述要求，则可先借助面板控制装置按上面所述的方法在“阶梯极性”开关置于“-”挡的情况下调零位，随后把“阶梯极性”开关置于“+”挡，打开仪器的板箱，借助机内电位器W202调整零位，并重复极性开关为“-”和“+”挡时的上述调零步骤，直到“阶梯极性”开关置于“+”和“-”时阶梯波校正图形的起始级都能与各自的零线重合为止。例如，测量共发射极接法的PNP型晶体管时，“阶梯极性”开关置于“-”挡，零线以标尺最上面一根刻度为准进行调零；测量共发射极接法的NPN型晶体管时，“阶梯极性”开关置于“+”挡，零线以标尺最下面的一根刻度为准进行调零。

② 将仪器面板控制装置中的Y轴作用开关置于集电极电流或外接电源电压挡。其他开关位置与方法①相同，荧光屏上显示如图1-15所示的阶梯波校正图形。调节“Y轴作用”和“X轴作用”的移位旋钮，使阶梯波校正图形显示在标尺刻度位置上。然后将Y轴放大器校正开关（扳键开关）扳向零位，荧光屏上阶梯波校正图形即刻消失，屏上显现一根水平亮线。调节Y轴移位旋钮，使屏上显现的一根水平亮线与标尺最上面的一根刻度线（零线）重合（因为阶梯极性开关置于“-”挡，所以零线以标尺最上面一根刻度为准）。放开Y轴放大器校正开关（扳键开关复位），则屏上重新出现阶梯波校正图形，这时校正图形的最上面一根水平线可能与标尺的最上面一根刻度线（零线）不重合。调节阶梯调零旋钮，使之重合。这样就把阶梯信号的起始级调整在零电位的位置上了。阶梯极性不同的零位若不能同步符合，可采用与方法①中所述方法相似的方法解决。虽然方法①和方法②调整阶梯信号起始零位的方法不完全相同，但原理是一样的。

（3）直流平衡的调整。

在对测试仪进行上述调整的基础上，还须再进行直流平衡的调整。调整时将峰值电压减小到0V，Y轴作用单元的放大器校正开关（扳键开关）扳到零点位置，调节移位旋钮使屏上光点移到中央处，改变“Y轴作用”开关的基电极电压（注意从0.5～0.01V/度挡），用螺丝刀调节Y轴直流平衡电位器，使放大器对校正信号的零点位置（荧光屏上光点的位置）不上下移动。同样，改变X轴开关的基极电压（从0.5～0.01V/度挡），用小螺丝刀调节X轴直流平衡电位器，使放大器对校正信号的零点位置（荧光屏上光点的位置）不产生位移作用。