厦门大学电子技术实验二电路元器件的认识和测量.docx
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厦门大学电子技术实验二电路元器件的认识和测量
实
验
报
告
实验名称：
电路元器件的认识和测量
系别：
班号：
实验组别：
实验者姓名：
学号：
实验日期：
实验报告完成日期：
指导教师意见：
1、实验目的…………………………………………3
2、实验原理…………………………………………3
3、实验仪器…………………………………………8
4、实验内容…………………………………………9
1、辨认一组电阻器………………………………9
2、辨认一组电容器………………………………10
3、测量一组半导体器件…………………………11
4、测量晶体管电流放大倍数β…………………11
5、实验总结…………………………………………13
6、思考题……………………………………………14
1、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
在电子线路中，电阻、电位器、电容、电感和变压器等称为电路元件;二极管、稳压管、三极管、场效应管、可控硅以及集成电路等称为电路器件。
本实验仅对实验室常用的电阻、电容、电感、晶体管等电子元器件作简要介绍。
（一）电阻器
1.电阻器、电位器的型号命名方法。
（本实验中使用的电阻器均为碳膜电阻。
）
2.电阻器的分类:
通用电阻器、精密电阻器、高阻电阻器、高压电阻器、高频电阻器等。
3.电阻器、电位器的主要特性指标:
（1）标称阻值:
电阻器表面所标注的阻值为标称阻值。
不同精度等级的电阻器，其阻值系列不同，标称阻值是按国家规定的电阻器标称阻值系列选定。
（2）容许误差:
电阻器、电位器的容许误差指电阻器、电位器的实际阻值对于标称阻值的允许最大误差范围，它标志着电阻器、电位器的阻值精度。
（3）额定功率:
电阻器、电位器通电工作时，本身要发热，若温度过高，则电阻器，电位器将会烧毁。
在规定的环境温度中允许电阻器、电位器承受的最大功率，即在此功率限度以下，电阻器可以长期稳定地工作，不会显著改变其性能，不会损坏的最大功率限度称为额定功率。
4.电阻器的规格标注方法:
由于电阻器表面积的限制，通常电阻器表面只标注电阻器的类别、标称阻值、精度等级和额定功率，对于额定功率小于0.5W的电阻器，一般只标注标称阻值和精度等级，材料类型和功率常从其外观尺寸判断。
电阻器的规格标注通常采用文字符号直标法和色标法两种，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（V）
黑
0
0
×1
棕
1
1
×10
±1%
红
2
2
×102
±2%
4
橙
3
3
×103
6.3
黄
4
4
×104
10
绿
5
5
×105
±5%
16
兰
6
6
×106
±0.2%
25
紫
7
7
×107
±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%
注：
此表也适用于电容器，其中工作电压的颜色只适用于电解电容。
色环电阻一般为四环（普通电阻）、五环（精密电阻）两种标法。
四环电阻器：
A、B环为有效数字，C环为10n，D环为精密等级。
五环色标电阻器：
A、B、C三环为有效数字，D环为10n，E环为精密等级。
5.电阻器的性能测量:
电阻器的主要参数位一般都标注在电阻器上，电阻器的阻值，在保证测试的精度条件下，可用多种仪器进行测量，也可采用电流表、电压表或比较法。
仪器的测量误差应比被测电阻器允许偏差至少小两个等级。
对通用电阻器，一般可采用万用表进行测量。
若采用机械表测量，应根据阻值大小选择不同量程，并进行调零，使指针尽可能指示在表盘中间;测量时，不能双手接触电阻引线，防止人体电阻与被测电阻并联。
若采用数字式万用表，则测量精度要高于万用表。
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。
实际使用时在阻值和额定功率不能满足要求时，可采用电阻串、并联方法解决。
但应注意，除了计算总阻值是否符合要求外，还要注意每个电阻所承受的功率是否合适，即额定功率要比承受功率大于一倍以上，使用电阻器时，除了不能超过额定功率防止受热损坏外，还应注意不超过最高工作，否则电阻内部会产生火花引起噪声。
电阻器种类繁多，性能各有不同，应用范围也有很大差别。
应根据电路不同要求选择不同种类的电阻器。
在耐热性、稳定性、可靠性要求较高的电路中应选用金属膜或金属氧化膜电阻;在要求功率大、耐热性好、工作频率不高的电路中，可选用线绕电阻；对无特殊要求的一般电路，可使用碳膜电阻，以降低成本。
电阻器在替换时，大功率的电阻可替换小功率的电阻器，金属膜电阻器可代换碳膜电阻，固定电阻器与半可调电阻器可相互替换。
（二）电容器
1.电容器的型号命名方法。
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
国际电工委员会推荐的电容量误差表示法采用字母：
D=±0.5%F=±1%G=±2%J=±5%K=±10%
M=±10%N=±30%
（2）额定工作电压：
额定工作电压指电容器长期连续可靠工作时，极间电压不允许超过的规定电压值，否则电容器就会被击穿损坏。
其数值一般以直流电压在电容器上标出。
（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。
为保证电容器工作的稳定性，应将电容器的极限工作频率选择在自身固有谐振频率的1/3至1/2左右。
4.电容器的规格标注方法：
（1）直标法:
将主要参数和技术指标直接标注在电容器表面上，容许误差用百分比表示。
如1p2表示1.2p，33n表示0.033μF。
（2）数码表法:
不标单位，直接用数码表示容量，如：
4700表示4700pF；0.068表示0.068μF。
用三位数吗表示容量大小，单位为pF，前两位为容量的有效数字，后一位为乘
。
如103表示10000pF；若第三位为9，则成
，如：
339表示33×
=3.3pF。
（3）色标法：
色标法与电阻的色标法相似。
5.电容器的性能测量：
电容器在使用前应对其性能进行测量，检查其是否有短路、断路、漏电失效等。
（1）容量测量：
可通过数字万用表（采用伏安法测量）、万用电桥（采用比较法测量，精度较高）、Q表（应用谐振法测量，同时可测Q值、精度较高），若用机械万用表测量，则可利用电容的充放电判断容量大小。
（2）漏电测量：
利用万用表的欧姆档测量电容器时除空气电容外，阻值应为∞左右，其阻值为电容器的绝缘电阻，阻值越大，表明漏电越小。
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：
若电容器的额定工作电压低于电路中实际电压，电容器会发生击穿损坏。
一般应高于实际电压1~2倍，试其留有足够的余量。
对于电解电容、实际电压应是电解电容额定工作电压的50%~70%。
若实际电压低于额定工作电压一半以下，反而会使电解电容器的损耗增大。
（4）选用绝缘电阻高的电容器。
（5）在装配中，应使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。
（三）晶体二极管
1.国产二极管器件型号命名方法。
2.晶体二极管的分类：
整流二极管、检波二极管、稳压二极管、开关二极管、变容二极管、阻尼二极管、发光二极管等。
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。
4.二极管性能测量：
二极管极性及性能好坏的判别可用万用表测量。
当万用表旋至适用的档位时，两支表笔之间有2.8V的开路电压（红表笔正、黑表笔负）。
当PN结正偏时，约有1mA电流通过PN结，此时表头显示为PN结的正向压降（硅管约为700mV左右，锗管约为300mV左右）。
当PN结反向时，反向电流极小，PN结上反向电压仍为2.8V，表头显示为“1”（表示溢出）。
通过上述两次判断，可得出PN结正偏时红表笔接的管脚为正极。
若测量值不在上述范围，说明二极管损坏。
5.使用常识：
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。
对于检波二极管，只要工作频率不低于原来的管子即可。
对整流器，只要反向耐压和正向电流不低于原来的管子就可替换，其余管子应根据手册参数替换。
（四）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：
（1）共基极小信号电流放大系数（α）:
0.9~0.995。
（2）共射极小信号交流放大系数（hfe）:
10~250。
（3）共射极小信号直流放大系数（hFE、β）:
10~250。
（4）集电极—基极反向截止电流（ICBO）:
锗管为几十uA,硅管为几uA。
（5）集电极—射极反向截止电流（ICEO）:
ICEO=βICBO.
（6）集电极—基极反向击穿电压（V（BRC）BO）:
几十V~几百V。
（7）集电极—射极反向击穿电压（V（BR）CEO）：
几十V~几百V。
（8）发射极—基极反向击穿电压（V（BR）EBO）：
几V~几十V。
（9）集电极最大允许电流（ICM）：
低频小功率锗、硅管:
10~500mA、小于100mA。
（10）集电极最大允许耗散功率（PCM）：
小功率管小于1W，人功率管人于1W。
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Ω档测量正、反向电阻判别。
采用数字万用表，则用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，若表头均显示正向压降（硅管约为700mV左右，锗管约为300mV左右），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“1”，则该管脚为b极，且该管为NPN,反之，若测量显示与上述相反，则该管为PNP。
（2）电极判别:
即e、b、c管脚判别。
若采用机械表，则利用Ω挡测量β法判别。
采用数字表，将万用表旋至hFE挡，根据上述判断的类型和b极，假设另两级之一为c极，将被测量三极管插于对应类型的e、b、c插孔；反之，假设其为e极，重新插于对应类型的e、b、c插孔，比较两次测量的hFE数值，显示数值大的一次，其假设的管脚正确。
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、实验内容
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。
表12电阻器辨认、测量表
型号
名称
色环
额定功率
标称阻值
容许误差
测量值
RT
碳膜电阻
橙白棕金
0.25W
0.39kΩ
±5%
0.398
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