厦门大学电子技术实验报告.docx
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厦门大学电子技术实验报告
实验二电路元器件的认识与测量
一、实验目的
1.认识电路元、器件的性能和规格，学会正确选用元、器件;
2.掌握电路元、器件的测量方法，了解它们的特性和参数;
3.了解晶体管特性图示仪基本原理和使用方法。
二、实验原理
（一）电阻
1.电阻器、电位器的型号命名方法:
2.电阻器的分类:
（1）通用电阻器:
功率:
0.1~1W，阻值1Ω~510MΩ，工作电压<1kV。
（2）精密电阻器:
阻值:
1Ω~1MΩ，精度2%~0.1%，最高达0.005%。
（3）高阻电阻器:
阻值:
107~1013
（4）高压电阻器:
工作电压为10~100kΩ
（5）高频电阻器:
工作频率高达10MHz。
3.电阻器、电位器的主要特性指标:
（1）标称阻值;
（2）容许误差;
（3）额定功率.
4.电阻器的规格标注方法:
对于额定功率小于0.5W电阻器，目前均采用色标法，色标所代表的意义如表5。
表5色标所代表的数字
颜色
A第一位数字
B第二位数字
C倍乘数
D容许误差
工作电压
黑
0
0
×1
棕
1
1
×10
±1%
红
2
2
×10^2
±2%
4
橙
3
3
×10^3
6.3
黄
4
4
×10^4
10
绿
5
5
×10^5
±5%
16
兰
6
6
×10^6
±0.2%
25
紫
7
7
×10^7
±0.1%
32
灰
8
8
40
白
9
9
+5-20
50
金
×0.1
±5%
63
银
×0.01
±10%
无色
±20%
5.电阻器的性能测量:
在保证测试的精度条件下，可用多种仪器进行测址·也可采用电流表、电压表或比较法。
6使用常识:
电阻器在使用前应采用测量仪器检查其阻值是否与标称值相符。
（二）电位器:
1.电位器的类型:
（1）非接触式电位器；
（2）接触式电位器。
2.电位器的性能测量:
根据电位器的标称阻值大小适当选择万用表测量电位器两固定端的电阻值是否与标称值相符。
3.使用常识:
（1）电位器的选用:
电位器的规格种类很多，选用时，不仅要根据电路的要求选择适合的.
值和额定功率，还要考虑安装调节方便及成本，电性能应根据不同的要求参照电位器类型和用途选择。
（2）安装、使用电位器:
电位器安装应牢靠，避免松动和电路中的其他元器件短路，焊接时间不能太长，防止引出端周围的外壳受热变形;电位器三个引出端连线时应注意电位器旋转方向是否符合要求。
（三）电容器
2.电容器的分类：
（1）按介质分类：
气体介质、无机固体介质、有机固体介质、电解介质。
（2）按结构分类：
固体、可变及微调电容器三类。
（3）按用途分类：
滤波、隔直流、振荡回路、起动及消火花电容器等。
3.电容器的主要特性指标：
（1）标称容量及容许误差
J=±5%K=±10%
（2）额定工作电压：
（3）绝缘电阻：
电容器的绝缘电阻为电容器两端极间的电阻，或称漏电电阻。
4）频率特性：
电容器的频率特性为电容量与频率变化的关系。
4.电容器的规格标注方法：
（1）直标法
（2）数码表法
（3）色标法
5.电容器的性能测量：
（1）容量测量
（2）漏电测量
6.使用常识
（1）选择适当的型号
（2）合理选用标称容量及容许误差
（3）额定工作电压的选择
（4）选用绝缘电阻高的电容器
（5）在装配中，影视电容器的标志易于观察到，以便核对。
同时应注意不可将电解电容等极性接错，否则会损坏甚至有爆炸的危险。
（四）晶体二极管
2.晶体二极管的分类：
（1）整流二极管：
用于整流电路，把交流电变为脉动的直流电，要求正向电流大，对结电容无特殊要求，一般频率低于3kHz，其结构多为面接触型。
（2）检波二极管：
用于把高频信号中的低频信号检出。
要求结电容小，一般最高频率可达400MHz，其结构为点接触型，一般采用锗材料制成。
（3）稳压二极管：
用于直流稳压，利用反向击穿电压低的特性稳压，反向击穿为可逆。
（4）开关二极管：
用于开关电路、限幅、钳位或检波电路。
变容二极管：
用于调谐、振荡、放大自动频率跟踪、温频、倍频及锁相等电路。
（6）阻尼二极管：
特殊高频、高压整流二极管，用于电视机行扫描中做阻尼和升压整流。
（7）发光二极管：
讲电能转换为光能的半导体器件，用于显示等电路。
3.二极管的主要特性指标：
（1）最大整流电流：
在长期工作时，允许通过的最大正向电流。
（2）最高反向工作电压：
防止二极管击穿，使用时反向电压极限值。
4.二极管性能测试：
二极管极性及性能好坏的判别可用万用表测量。
5.使用说明：
二极管在使用时硅管与锗管不能相互代替，同类型管可代替.
（五）晶体三极管
1、三极管的分类
（1）按半导体材料分:
锗三极管和硅三极管;一般锗为PNP管，硅为NPN管。
（2）按制作工艺分:
扩散管、合金管等。
（3）按功率不同分:
小功率、中功率、大功率管。
（4）按工作频率分:
低频管、高频管和超高频管。
（5）按用途分:
放大管和开关管。
2.三极管主要参数；
3.三极管性能测试
（1）类型判别:
即NPN或PNP类型判别。
若采用机械表，则利用欧姆档测量正、反向电阻判别。
采用数字万用表的两个表笔对三极管的三个管脚两两相测；
（2）电极判别:
e、b、c管脚判别。
六、晶体管特性图示仪
1、使用方法
（1）打开电源开关，预热5分钟;
（2）示波管显示部分调整:
亮度、聚焦、辅助聚焦;通过X,Y位移将光点调到合适位置;
（3）集电极电源:
将集电极电源的开关、旋钮根据被测管及测量要求调到合适位置，其中“峰值电压”应置于最小位置，测量时慢慢增大;
（4）Y轴作用:
将Y轴选择开关按测量要求调到合适位置。
（5）X轴作用:
将X轴选择开关按测量要求调到合适位置。
（6）基极阶梯信号:
将阶梯信号的开关、旋钮根据被测管及测量要求调到合适位置;
（7）测试台:
将测试选择开关全弹出，然后将被测管按对应的管脚插入管座，在将测试选择开关键入测试一方，即可进行有关测试。
（8）关机:
仪器使用后关闭电源，将“峰值电压范围”置10V,“峰值电压”旋钮置0.“功耗限制电阻”置1KΩ左右，"Y轴作用”置1mA/度，"X轴作用”置1V/度，“阶梯信号”置0.01mA/级；“重复、关:
开关置关位置，以防下次使用仪器时，不致损坏管子。
（9）测量时，确定判明被测管的管脚（E,B,C）和极性，选择集电极电源和阶梯信号的“极性”。
（10）在测试中应特别注意“阶梯信号”选择旋钮、“功耗电阻”的位置。
加于被测管的电压和电流，务必从小到大慢慢增加;
（11）测试台上“测试选择”按键平常应处于不测试状态。
六、晶体管特性图示仪
1、使用方法
（1）打开电源开关，预热5分钟;
（2）示波管显示部分调整:
亮度、聚焦、辅助聚焦;通过X,Y位移将光点调到合适位置;
（3）集电极电源:
将集电极电源的开关、旋钮根据被测管及测量要求调到合适位置，其中“峰值电压”应置于最小位置，测量时慢慢增大;
（4）Y轴作用:
将Y轴选择开关按测量要求调到合适位置。
（5）X轴作用:
将X轴选择开关按测量要求调到合适位置。
（6）基极阶梯信号:
将阶梯信号的开关、旋钮根据被测管及测量要求调到合适位置;
（7）测试台:
将测试选择开关全弹出，然后将被测管按对应的管脚插入管座，在将测试选择开关键入测试一方，即可进行有关测试。
（8）关机:
仪器使用后关闭电源;
（9）测量时，确定判明被测管的管脚（E,B,C）和极性，选择集电极电源和阶梯信号的“极性”。
（10）在测试中应特别注意“阶梯信号”选择旋钮、“功耗电阻”的位置。
加于被测管的电压和电流，务必从小到大慢慢增加;
（11）测试台上“测试选择”按键平常应处于不测试状态。
三、实验仪器
1.数字万用表（四位半）1台
2.晶体管特性图示仪1台
3.多功能实验箱1台
四、数据表格
1.辨认一组电阻器：
辨认所给色标电阻的标称电阻及容许误差，判断其额定功率，并用数字万用表测量进行比较，将所测电阻按从小到大填入下表。
型号
名称
色环
额定功率
标称电阻
容许误差
测量值
RT
碳膜
红棕红金
1/4W
9100Ω
±5%
8.90KΩ
RT
碳膜
绿棕黑金
1/4W
51Ω
±5%
50.2Ω
RT
碳膜
橙黑黑金
1/4W
30Ω
±5%
30.3Ω
RT
碳膜
棕黑红金
1/4W
1000Ω
±5%
0.988KΩ
RT
碳膜
棕棕橙金
1/4W
11000Ω
±5%
10.923KΩ
RT
碳膜
红黑红金
1/4W
2000Ω
±5%
1.9832KΩ
2.辨认一组电容器
辨认所给电容的材料、标称容量及容许误差，将所读电容填入下表
型号
名称
直流工作电压
标称容量
容许误差
CL
涤纶电容
100V
22μF
5%
CL
涤纶电容
100V
1.2*10^4PF
5%
CC
瓷介电容
100V
180PF
20%
CD
电解电容
50V
3.3μF
20%
CD
电解电容
50V
3.3μF
20%
CD
电解电容
25V
100μF
20%
3.测量一组半导体器件
用数字万用表测量晶体管参数，填入下表。
IN4004
IN4148
9011（9013）
9012
BE结
BC结
BE结
BC结
正向压降（V）
0.5636
0.5919
0.7078
0.7042
溢出
溢出
反向压降
溢出
溢出
溢出
溢出
0.6957
0.6934
管子类型
硅管
NPN
PNP
4.测量晶体管电流放大倍数β；
a.按图3在多功能实验箱上搭接电路，经经检查无误后接通电源；
b.按下表调节电位器Rw，使集电极对公共端电压达到规定值，用电压表测量ＶＡ，ＶＢ；并计算出ＩＢ，ＩＣ，并求出放大倍数β。
【仿真】
测量
ＶＣ
4ｖ
３ｖ
２ｖ
1ｖ
ＶＡ（V）
0.714
0.889
1.074
1.252
ＶＢ（V）
0.589
0.618
0.636
0.648
计算
ＩＢ＝（ＶＡ－ＶＢ）／ＲＡＢ（μA）
12.5
27.1
43.8
60.4
Ｉｃ＝（５Ｖ－ＶＣ）／Ｒｃ（mA）
1
2
3
4
β
80
73.8
68.5
66.2
【测量】
测量
ＶＣ
4ｖ
３ｖ
２ｖ
ＶＡ
0.833
0.957
1.704
ＶＢ
0.718
0.739
0.752
计算
ＩＢ＝（ＶＡ－ＶＢ）／ＲＡＢ（μA）
11.5
21.8
32.2
Ｉｃ＝（５Ｖ－ＶＣ）／Ｒｃ（mA）
1
2
3
β
86.9
91.7
93.2
五、数据误差分析
Vc在调节的时候并不能做到如表格所列的数值，所以实验时使用的是估计值，因此存在一定误差
六、实验内容总结
本次实验的主要目的是让我们认识一些电路元器件的性能和规格以及测量方法，比如定值电阻的色环的意义，晶体管极性、类型的判断，以及面包板的构成和使用方法，仍为模拟电路实验中的基础部分，目的是为之后的实验做铺垫。
七、操作总结
本次实验时出现了一些状况，电阻的色环不小心看错了使得RC接入电路时是10K的大电阻，出现了较大误差。
在多功能实验箱上搭接电路时，也要细致认真，严格按照老师所教的方法，尤其是如何在面包板上连接接地端要弄清楚，经检查无误后才能接通电源。
八、思考题：
1.能否用双手接触万用表笔测量电阻；
2.总结判断晶体管极性、管脚的方法；
3.总结判断晶体管好坏的方法；
4.设计判断三极管类型和管脚的实验方法。
解：
1.不可以，人体会和要测得电阻并联，从而导致测得的电阻值偏小。
2.NPN型：
采用数字万用表的两个表笔对三极管的三个管脚两两相测；若红
表笔任意接三极管一个管脚，而黑表笔依次接触另外两个管脚，如果表头都显示正的压降，而黑表笔接该管脚，红表笔依次接触另两个管脚，表头显示超量程，则该管脚为b极。
再将红表笔接已确定的b极，黑表笔依次接触另外两个管脚，表头显示压降较大的是e极，较小的是c极。
PNP型：
采用数字万用表的两个表笔对三极管的三个管脚两两相测；若黑
表笔任意接三极管一个管脚，而红表笔依次接触另外两个管脚，如果表头都显示正的压降，而红表笔接该管脚，黑表笔依次接触另两个管脚，表头显示超量程，则该管脚为b极。
再将黑表笔接已确定的b极，红表笔依次接触另外两个管脚，表头显示压降较大的是e极，较小的是c极。
3.二极管：
一般来说，所测的二极管的正反向电阻两者相差越悬殊越好。
若正向电阻为几百到几千欧，反向电阻为几十千欧以上，就可初步断定这个二极管是好的。
如果正反向电阻都为无穷大，表示其内部断线；正反向电阻都为零表示已短路。
三极管:
对于NPN型管，当红表笔接基极，黑表笔分别接集电极和发射极时，测出的两个PN结的正向电阻应为几百欧或几千欧，然后应把表笔对调再测两个PN结的反向电阻，一般应为几十千欧或几百千欧以上。
然后再测量发射极和集电极之间的电阻，测完后再对调表笔测一次，两次的阻值都应在几十千欧以上，这样的三极管可以断定基本上是好的。
而对于PNP型的，则将红黑表笔对调即可确定。
4.首先找到B极（一般是中间管脚），然后判断CE管脚，分别测出VBE和VBC，已知，VBE>VBC，因此可判断出CE管脚。
再判断管子类型，若BE结与BC结的正向压降不溢出，反向压降溢出，则可判断为NPN型三极管，否则是PNO型的。
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