半导体器件实验讲义122710566381Word文件下载.docx

1、1. XJ4830型半导体管特性图示仪1.1概述XJ4830型智能化半导体管特性图示仪是一种通过计算机LCD读出显示的仪器，可显示半导体器件的各种特性曲线，并可自动编辑存储在机内硬盘以使记录备查。具备外接通信接口（USB），便于打印保存或调出测试波形资料。1.2 主要技术指标1.2.1 Y轴偏转因数 集电极电流范围（Ic） 1A/div5A/div 分21档，误差5%。基极电流或基极源电压 0.04V/div，误差3% 1.2.2 X轴偏转因数 集电极电压范围（Ic） 0.05V/div200V/div 分12档，误差3%。基极电压范围 0.1V/div2V/div，分5档，误差3%。基极电流

2、或基极源电压 0.04V/div，误差3% 1.2.3 阶梯信号 阶梯电流范围： 1A/级0.5A/级 分18档，误差5%。阶梯电压范围：0.1V/级2V/级 分5档，误差5%。每簇级数：110连续可调。阶梯作用：间歇、单簇。极性：正或负 阶梯电压幅度线性误差：10% 阶梯电压不平度：1.2.4 集电极扫描信号 峰值电压与峰值电流容量：各档电压连续可调，其最大输出不低于下表要求：2. 使用说明2.1移位和光标部分见图（1） 图像移位按通光迹向左。（2） 图像移位按通光迹向上。（3） 图像移位按通光迹向下。（4） 图像移位按通光迹向右。（5） 光标移位按通光迹向左移动，有效范围10div。（6）

3、 光标移位按通光迹向上移动，有效范围（7） 光标移位按通光迹向右移动，有效范围（8） 光标移位按通光迹向下移动，有效范围（9） D/T工作状态键 D/T分二种状态即D状态和T状态。D状态即二端器件测试态，显示单光标“+”和字符Y、I、X、U，X、Y为水平垂直坐标值，I、U为垂直水平方向测试值。T状态即三端器件测试状态，在D状态基础上，显示增加辅助光标，并增加阶梯坐标值字符和测试值字符或Gm。（10） +/光标选择键 “+”为主光标，“”光标为辅光标，光标选中后显示亮度增强。2.2垂直（Y）和水平（X）部分见图（1） SELECT 选择键 当按通SELECT 选择键，使本机档位控制脉冲开关作用于

4、垂直开关。通过脉冲开关调节，变化Ic电流选择调节1A/div 5A/ div，以及基极源电压选择。（2） VERT（垂直）作用指示灯 当VERT绿灯亮时，表示本机档位控制脉冲开关作用于垂直开关。（3） 垂直接地开关 按通表示垂直放大器输入端接地，表示输入为零电位的基准点。（4） HORIZ（水平）作用指示灯 当HORIZ绿灯亮时，表示本机控制脉冲开关作用于水平开关。（5） SELECT选择键 当按通SELECT选择键，使本机档位控制脉冲开关作用于水平开关。通过脉冲开关调节，调节Uc电压选择调节50mV/div 200V/div；UBE 0.1V/div2V/ div以及基极源电压的变化。（6）

5、 水平接地开关 按通表示水平放大器输入端接地，表示输入为零电位的基准点。（7） 转换选择开关 按通开关使放大器分输输入端信号相互转换，达到图像在、象限相互转换，便于NPN管转测PNP管。（8） INV指示灯 当黄灯亮时，表示转换选择开关按通作用。2.3 集电极电源部分见图（15）负极性指示灯 当绿灯亮时表示集电极电压输出为负极性。（16）正极性指示灯 当绿灯亮时表示集电极电压输出为正极性。（17）集电极电压极性选择开关 按通集电极电压极性转换，根据被测晶体管的需要，选择极性“+”或“-”。2.4 控制开关如图（6） 控制开关 分别作用X、Y、S三个状态，当X、Y、S中某一状态被选择后调节电流或

6、电压的相应档级。三实验器材S9012 PNP三极管, S9013 NPN三极管，IRF840 N-沟道MOSFET, 1N4007整流管，1N4742稳压管。四实验内容 （1）PNP三极管S9012特性曲线图测量参照以下要求设置晶体管测试仪：集电极峰值电压范围：010V 可变电压%：50% 电源极性： 峰值功率：010W 阶梯档级：10A/step 阶梯极性：阶梯级数：10 垂直（Y） 档级（Ic）：1mA/div 水平（X） 档级（Uce）：1V/div 显示转换（INV）：按下 通过选择“+”光标，移动光标选取各条曲线上的各点，记录其坐标（Vce,Ic）利用origin软件绘制整簇特性曲线

7、。并且求出三极管的放大系数值。（2）NPN三极管S9013特性曲线图+ 1mA/div 弹出观察其特性曲线。（3）增强型场效应管IRF840特性曲线图80% 0220W 2V/step 3 0.5A/div （4）几种二极管特性曲线图。整流管接法稳压管接法分别将几种二极管进行测试，观察其特性曲线的特点，测量各二极管的正向导通电压。定性画出各二极管的曲线，标出其，要求能够体现出各曲线形状的区别。（注意：稳压管需要反接。）实验二 LED发光二极管特性测试实验测量LED发光二极管的伏安特性曲线，加深对LED发光二级管的了解。二 实验仪器可调数字电源，万用表2（分别做电流表，电压表），LED发光二级管

8、。三 实验原理1、LED简介发光二极管简称为LED（light-emitting diode）。它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性；当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的可见或非可见辐射光。不同的半导体材料中禁带宽度不同，因而电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。红色

9、发光二极管的波长一般为650700nm，黄色发光二极管的波长一般为585 nm左右，绿色发光二极管的波长一般为555570 nm。图1 PN结的电致发光 （a）零偏压，（b）外加正向偏压VF图2 磷化镓发光二极管（a）管芯截面图 （b）封装后的磷化镓发光二极管 按其使用材料可分为磷化镓（GaP）发光二极管、磷砷化镓（GaAsP）发光二极管、砷化镓（GaAs）发光二极管、磷铟砷化镓（GaAsInP）发光二极管和砷铝化镓（GaAlAs）发光二极管等多种。按其封装结构及封装形式除可分为金属封装、陶瓷封装、塑料封装、树脂封装和无引线表面封装外，还可分为加色散射封装（D）、无色散射封装（W）、有色透明封

10、装（C）和无色透明封装（T）。2、LED参数发光二极管的两根引线中较长的一根为正极，应按电源正极。有的发光二极管的两根引线一样长，但管壳上有一凸起的小舌，靠近小舌的引线是正极。按发光管出光面特征分圆型、方型、矩型、面发光管、侧向管、表面安装管等。最为常见为圆型，其直径有：分为3mm3mm、4.4mm、5mm、8mm、10mm等。国外通常把3mm的发光二极管记作T-1；把5mm的记作T-1（3/4）；把4.4mm的记作T-1（1/4）。图3 导通压降与颜色和电流的关系 从图3可见，红色发光二极管正向导通压降最低，约为1.8V2.0V左右；黄色的正向压降次之，约为2.02.2V，绿色的压降为3.03.2V。它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流，否则电流过大会烧毁LED。测试电路如下：按照电路图搭建电路，取多组（V,I）值进行测量。注意记录LED刚亮时的电压值。用origin软件作图。电压/V电流/mA五思考题结合所测得的LED发光二级管伏安特性曲线，思考为什么LED的驱动电路一定要用恒流源。