1、第1章 半导体器件基础,1.1 实训一 常用电子仪器的使用 一、实训目的 1、学习电子电路实验中常用的电子仪器示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表等的主要技术指标性能及正确使用方法。 2、初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。 二、实训原理在模拟电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表、万用电表等。可以完成对模拟电子电路的静态和动态工作情况的测试。,1. 1、 示波器 ）使用前的准备 打开电源开关前先设定各个控制键（如表1.1）所示：表1.1,所有的控制键设定后，打开电源。当亮度旋钮顺时针 方向旋转时，轨迹大约15秒后
2、出现，如仍找不到光点,可调节亮度旋钮，并按下“寻迹”板键，从中判断光点位置,然后适当调节垂直（）和水平（ ）移位旋钮，将光点移至荧光屏的中心位置2）使用前的校正 先将示波器面板上各键置于如下位置：“显示方式”位于“XY”：“极性”选择位于“+”；“ACGDNDC”开关位于“AC”；“微调开关于“0.2V/div”挡。然后用同轴电缆将校准信号输出端与CH1的输入端相连接，示波器屏幕上应显示幅度为0.5Vp-p、周期为1ms的方波。调节“微调V/div”、“微调”使方波易于读取，调节“辉度”、“聚焦”和“辅助聚焦”各旋钮使屏幕上观察到的波形细而清析，调节亮度旋钮于适中位置。,3）信号的测量（1）直
3、流电压的测量设定AC-GND-DC开关至GND，将零电平定位到屏幕上的 最佳位置。这个位置不一定在屏幕的中心。将被测信号接入 示波器CH1输入端，直流信号将会产生偏移，然 后调节触发“电平”，使波形稳定。例如，图1.1。,图1.1,如果Volts/div为50mV/div挡，示波器读数为4di（格）， 则计算方法为：50mV/dIv4div=200mVPP 当然如果探头为10：1，实际信号的值就是10为2 VPP。,（2）交流电压的测量与测量直流电压一样，将垂直输入耦合选择开关置于“AC”， 根据被测信号幅度和频率对“V/div”开关和“Time/Div”开关选 取择适当的挡级，将被测信号接入
4、V/div示波器CH1，如图1.2。,图1.2,如果输入端Volts/div为1V/div挡，示波器读数为5div（格）， 则计算方法为1 V/div5 div=5VPP，当然如果探头为10:1， 实际值为50 VPP。,（3）频率和时间的测量如图1.3所示，如果一个周期在屏幕上为2 div（格），扫 描时间为1ms/div，则周期为：1ms/div2 div=2.0ms,频率为1/2 ms=500Hz 如果运用5扩展，那么Time/div则为指示值的1/5。 （4）相位差的测量 同时按下CH1和CH2按钮，屏幕上会出现双踪并自动以断续或交替方式同时显示CH1和CH2上的信号。调CH1和CH2
5、上的移位按钮，使两条扫描基线重合。然后读数，如图1.4所示。周期为4 div（格）两曲线相差0.5 div,则它们的相位差为,图1.3,图1.4,2、函数信号发生器 函数信号发生器按需要可输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出信号电压幅度可由输出幅度调节旋钮进行连续调节。输出信号电压频率可以通过频率分挡开关进行调节，并由频率计读取频率值。 函数信号发生器作信号源，它的输出端不允许短路。,3、晶体管毫伏表晶体管毫伏表只能在其工作频率范围内，用来测量正弦交 流电压的有效值。为了防止过载而损坏，测量前一般先把量程开关置于量程较大位置处，然后在测量中慢慢减小量程。 接通电源后，将输入端短接，进行调
6、零。然后断开短路线进行测量。 三、实训仪器与设备 （）双踪四迹示波器 YB4320 台 （）低频信号发生器 XJ1630 台 （）双路稳压电源 WYK302B2 台 （）晶体管毫伏表 DA16 台 （）数字式（或指针式）万用表 四、实训内容和步骤 1、XJ1630型信号发生器及DA16晶体管毫伏表的使用 1)信号频率的调节方法：按下面板下方“频率范围”波段开关并配合右上方三个“频率调节”旋钮，可以输出20Hz200KHz范围内任意的正弦信号。当“输出衰减“旋钮0dB，调节输出细调使表,头指示为1V。直接将“频率范围”、“频率调节”中“1、 0.1、0.01”旋钮的对应位置写入表1.2中。要求掌
7、握XJ1630信号源选取输出频率的方法。 2)将XJ1630信号发生器频率调至1kHz,并调节“输出细调”旋钮使表头指示保持为满刻度（5V）。用晶体管毫伏表直接测量信号发生器，在不同“输出衰减”位置时的输出电压记入表1.3中（注意要正确连线）。 要求掌握XJ1630输出衰减的作用，及如何灵活使用它既能输出所需要大小的电压，又能调节方便可靠。,1.2表,3）测量一个f=1.5kHz幅度为1mV的信号，XJ1630各旋钮应置于何位置才能做到调节方便，实验证明之。 将信号发生器输出电压调到1V位置，然后将输出衰减开关分别置于0dB、20db、40db、60dB的位置，用毫伏表测量其输出电压，从XJ1
8、630表头指示值与实际输出的关系，体验并总结“输出衰减”的功能及其灵活应用。 总结毫伏表DA16精确读值的正确使用方法。,表1.3,2、示波器的使用（以YB4320为例） 1）示波器的调整 示波器接通电源，待预热后顺时针调节“辉度”旋钮，将触发方式开关置AUTO，并Y轴、X轴位移旋钮置中，屏幕上显示出一条扫描基线，调“聚焦”旋钮使基线细而清晰。 2）学习并掌握下列旋钮的作用 调整XJ1630输出2V、1kHz信号，作为示波器输入信号（怎样连线？）。调节示波器有关旋钮使屏幕上显示出清晰而稳定、幅度为4格的三个完整波形，按表1.4逐一了解各旋钮功能，注意每次动一个旋钮，作完后恢复原状，再作另一个旋
9、钮。 3)用示波器测量信号幅度 XJ1630信号发生f=1kHz,表头指示为4V。示波器“微调”旋钮至“校准”位置，适当改变V/div的位置，测试表1.5的内容。 4)示波器测量信号周期及频率 先校准TIME/div灵敏度(扫描速度“微调”旋钮置“校准”位置)，XJ1630输出。按表1.6记录。,表1.4,表1.5,表1.6,五、实训报告要求 1、根据实训记录，列表整理、计算实训数据，描绘观察到的波形图。 2、通过本实训总结如何下确使用示波器。 六、思考题 1、YB4320采用“高频”、“常态”、“自动”三种触发方式有什么区别？通过实验对它们的操作特点及适用场合加以总结。 2、预测一个1kHz
10、、1V的信号，应选用何种仪表测量？,1.2 实训二 晶体管的测试实验 一、实训目的 1、通过用普通万用表测试二极管和三极管的特性曲线，加深理解其特性曲线的物理意义。2、了解被测管子各极间的电压和电流在数值上的关系和特点。 二、实训原理 1、二极管伏安特性测试 用逐点法测试二极管正、反向伏安特性，逐点改变加在二极管两端电压D，测出各点D相对应的电流ID，即可描绘出伏安特性曲线,2、三极管共发射极组态伏安特性测试 三极管共发射极组态的伏安特性有输入特性和输出特性 1）输入特性可用函数式： IB(BB)UCE =常数 来表示，即在UCE电压保持不变情况下，基极输入回路中BE和IB之间的关系一般当CE
11、后，输入特性基本重合 2）输出特性可用函数： IC(CE)IB =常数 来表示，即在基极电流IB保持不变情况下，在集电极输出回路中CE和IC之间的关系,三、实训仪器与设备 （）双踪四迹示波器 YB4320 台 （）低频信号发生器 XJ1630 台 （）双路稳压电源 WYK302B2 台 （）晶体管毫伏表 DA 16 台 （）数字式（或指针式）万用表 块 四、实训内容和步骤 1、测量二极管正、反向特性 1)测正向伏安特性时，按图1.5相接，电源，电流用直流毫安表挡测量。调电位器RP使UD等于表1.7之数值,测量出相对应的ID并记录表中。,图1.5 2）测反向伏安特性时，把二极管极性对调相接，电源
12、，电流用直流微安挡测量。调电位器RP使UD等于表1.8之数值,测量出相对应的ID并记录表中。,表 1.7 二极管的正向特性,表 1.8二极管的反向特性,3、测量三极管的输入、输出特性 1）测量三极管的输入特性 按图1.6接线，在开启电源前，将UBE调至，CC置于零位，然后开启电源，仍使CC，并维持不变，即CE，然后调节P，使BE由开始逐渐增大，读测并记录与BE各点相对应的IB，填入表1.9中。,图1.6 再调节电源CC，并维持不变，即CE。再调节RP，使BE由0开始增大，记下与各点BE相对应IB，填于表.9中。,表1.9三极管的输入特性,2)测量三极管的输出特性 连接线路不变，调节RP使IB，并维持不变，再调节稳压电源，使CC由0逐点增大，测量出相应IC，记于表1.10中。 调节RP使IB分别为表1.10 其它各值，重复上述测量。,表1.10三极管的输出特性,五、实训报告要求 1、整理数据，填好表格。 2、根据测试结果，用方格坐标描绘二极管正、反向特性曲线和三极管输入、输出特性曲线。 3、通过输出特性曲线，在CE，IB40的工作点上求取共发射极直流电流放大系数和交流电流放大系数。 六、思考题 1、如果要测试硅二极管的正向特性，应如何较合理地安排测试点，为什么？ 2、测试型三极管时，电源应如何连接？,
