1、DW4822A 型晶体管特性图示仪使用说明书湖 南 邵 阳 无 线 电 仪 器 厂厂址：湖南省邵阳市南砂子坡文明路 28 号 邮政编码：4 22000电话：（0739）5402325 5403650 传 真：（0739）54023252目录一、 主要技术指标3二、 电路原理简述4三、 使用说明7四、 图示仪的校准11五、 图示仪的计量14六、 图示仪的维修19七、 使用范例213前 言DW4822A 型晶体管图示仪用于测绘各种半导体器件的静特性曲线，由内刻度示波管显示，并有以下特点：1采用内刻度示波管显示，观测被测管曲线更方便、直接；2有双踪测试功能，用于比较两只三极管输出特性的一致性，此时适
2、用的最大不失真基极电流为 10mA（1mA/级） ；3采用消隐技术，使特性曲线更逼真、更清晰；4设有单簇测试功能，保护被测器件主要是大功率管不至过热损坏；5特性曲线稳定，晃动感小。一、 主要技术指标11 Y 轴偏转系数：集电极电流范围（I C） 1A0.5A/度 分 18 档 误差3%基极电流或基极源电压 0.1V/度 误差3%12 X 轴偏转系数集电极电压范围 0.05V10V/度 分 11 档 误差 3%基极电压范围 0.05V1V/度 分 5 档 误差 3%基极电流或基极源电压 0.05V/度 误差3%13 阶梯信号阶梯电流范围 1A50mA/级 分 15 档0.1mA50mA/级 误差
3、 5%1A50A/ 级 误差 7%阶梯电压范围 0.05V1V/级 分 5 档 误差 5%每簇级数 010 连续可调每秒级数 200极性 正、负414 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：电源电压档级198V 220V 242V010V 档 09V 5A 010V 5A 011V 5A050V 档 045V 1A 050V 1A 055V 1A0200V 档 0180V 0.2A 0200V 0.2A 0220V 0.2A01000V 档 09000V 50mA 01000V 50mA 01100V 50mA功耗限制电阻：0500K 分 11 档
4、误差 10%极性： 正、负15 结构型式和尺寸型 式：立式外形尺寸：410mm240mm330mm重 量：13 公斤电源电压：220V10%频 率：50H Z5%视在功率：非测试状态时约 50VA 最大功率约 80VA环境组别：属 GB6587.1-86电子测量仪器环境试验总纲 表组仪器安全组别：属 GB4793-84电子测量仪器基本完全要求 中类完全仪器二、 电路原理简述DW4822A 型晶体管特性图示仪电原理图分以下组成部分：1.阶梯信号发生器。2.X 轴、Y 轴放大器。3.集电极电源。4.低电压电源。5.高频高压电源及示波管控制电路。6.双踪测试控制电路。21 阶梯信号发生器5阶梯发生器
5、由阶梯脉冲形成电路、阶梯形成电路、阶梯调零和幅度校准电路、阶梯极性转换电路、阶梯放大电路和阶梯控制电路组成。阶梯脉冲形成电路分 0脉冲形成电路，90脉冲形成电路和脉冲合成电路。0脉冲形成电路由 2V92V12 组成，电位器 2R2 用来调整脉冲相位，使之与集电极扫描信号同相。90脉冲形成电路由 2V12V4 组成，2R1 用来调整脉冲相位，使之与集电极扫描信号相位相差 90。脉冲合成电路由 2V7 等组成，将 0阶梯形成脉冲和 90阶梯形成脉冲组合起来，以形成相位差为 90的阶梯脉冲系列。阶梯形成功能由 DA 转换器完成，后者由计数器 2D1 与电阻器2R262R33 组成。阶梯调零与幅度校准
6、电路由 2N2 与 2R36 组成，2R34 调整阶梯零位。阶梯极性转换电路由 2N3 和 2R42、2R43 等组成，当阶梯极性开关3S2b 将 2R43 接地时，2N3 电路的传递系数为-1，当 3S2b 将 2R43 和 2R42短连时，2N3 电路的传递系数为 +1。阶梯放大电路将阶梯信号进行功率放放大，以便能输出足够大的阶梯电流。阶梯放大电路由级/簇开关 3S10 和记数译码电路组成，从而实现级/簇功能。22 X 轴、Y 轴放大器X 轴、Y 轴放大器的电路结构基本相同，都是具有两组分差输入和一组分差输入的负反馈放大器。第一组分差输入为高阻抗，被测信号分别通过 X 轴选择开关和 Y 轴
7、选择开关转换成所需的输入信号。二放大器均附有“放大器校正”信号，提供对放大器灵敏度的随时校正。X 轴放大器的增益校正是通过改变 5R26 来控制的。 Y 轴放大器的增益校正通过改变 6R33 来控制。X 轴、Y 轴放大器中的移位电位器 5R9、6R14 是分别改变 5V8 与65V9、6V6、6V7 的发射极与-100V 之间的电阻来改变移位电压而实现光点移位的。直流平衡电位器 6R25、5R20 为平衡分差管两边的电流。23 集电极电源集电极电源系直接采用 50HZ 市电，经全波整流后成为 100HZ 的脉动波。50HZ 市电由调压器 1T1 输入到集电极电源变压器 1T2 初级绕组。使输入
8、电压在 060V 范围内进行调节，保证次级绕组上两组硅二极管全波整流器所输出的 100HZ 脉动波峰值电压在 010V、050V、 0200V、01000V 范围内连续可调，集电极电源的输出极性由极性开关 1S2a 转换。功耗电阻 1R1 是用来限制被测晶体管的最大输出电流，并由功耗电阻开关 1S3 调节变换。在集电极电路与接地端间跨接集电极电流取样电阻 6R346R48，将被测管的集电极电流转换成电压送入 Y 轴放大器，进行放大显示。1V9、1V10 组成复合联接的射极跟随器，用以平衡集电极电路的电容性电流，1R18、1R19 、1R14 组成分压电路。1R14 另一端接至集电极电源变压器中
9、心抽头，使通过分压器的脉动电流不经过电流取样电阻。1R19 为电容平衡位器，使来自集电极的脉动电压接至 1V10 基极。由三极管跟随后经 1C4 接至集电极电源变压器中心抽头，以平衡电容性电流。1R12 辅助电容平衡电位器则为 50HZ 平衡电位器。24 低压稳压电源本仪器共有七组低压稳压电源，其中5V、15V 四组电源电路结构原理相同，整流滤波后通过三端稳压器稳压输出。+200V 电源采用简单稳压器，其放大调整管是 7V5、7V6。该组电压不可调，一般为 200V210V 均可。+100V 电源是经+200V 降压后输出。-100 电源是典型的串联调整稳压电源，其中 7V13 是输出保护管。
10、725 高频高压电源与示波管控制电路1400V 高压电路由直流变换器和负反馈控制稳压电路二部分组成。8V7、8V8、8T1、8L3 、8C6 组成推挽式直流变换器，8R8 提供直流偏置，变压器 8T1 次级绕组将电平升高后，分别经 8V9、8V10 半波整流，对示波管电路提供1400V 二档高压。从-1400V 分压 8R58R7、8R98R11 中分得一取样电压，接到运放8N1 的 2 脚、8N1 的 3 脚则由标准稳压管提供比较电压，无论输出变化或+24V 输入电压变化，经 8N1、8V2 放大并驱动调整管 8V1，都能使输出高压稳定。26 双踪测试控制电路在簇脉冲控制下，阶梯信号通过电子
11、开关交替接通被测管的基极，从而能同时显示两被测管的特性曲线。三、 使 用 说 明为了便于用户了解整机各部分的操作、校正与各接插件的作用，在此着重说明应用范围、注意事项以及简易的修理等。31 总体结构832 示波管及其控制电路33 X 轴作用9电压/度开关：根据测试要求选择合适的电压/度档位；X 轴移位电位器：调节被测曲线水平位置；双踪移位电位器：双踪测试时，调节左、右被测管特性曲线的相对位置。34 Y 轴作用电流/度开关：根据测试要求，选择合适的电流/度档位。Y 轴移位电位器：调节测试曲线在垂直方向的位置。35 校正开关开关：按下开关，X、Y 两放大器输入端同时接地。10 度开关：按下开关，X
12、、Y 轴放大器入端分别加入标准电压，且光点沿 X、Y 轴同时偏转 10 度。36 集电极电源峰值电压范围开关：选择集电极扫描峰值电压的范围，共分四档010V、050V、0200V 、01000V，当由低档改换高档，须先将扫描电压调节至 0 值，换档后再按需要的电压逐渐增加，否则易击穿被测晶体管。10扫描电压调节（调压器）：可连续改变扫描峰值电压，面板上的标称值作近似值用，精确读数应由 X 轴偏转灵敏度开关读测。功耗电阻开关：用以限制被测管的集电极电流，亦可作被测管的集电极负载电阻。电容平衡：调节容性电流平衡。辅助电容平衡：使用时与电容平衡配合调节，使容性电流最小。37 阶梯信号阶梯选择开关：根
13、据测试需要选择不同幅度的阶梯电流或阶梯电压。极性开关：选择阶梯信号的极性。重复/关开关：重复：阶梯信号发生器连续输出阶梯信号。关：停止输出阶梯信号。单簇开关：重复/关开关置“关”时，每按一次单簇开关即输出一簇阶梯信号。级/簇开关：调节阶梯信号的级数在 010 范围内连续变化。阶梯调零电位器：测试前，应先调整阶梯零电平。阶梯开关置“关”，阶梯极性置“+ ”，Y 轴选择开关置阶梯源，按下 6S2“”键，调节 Y 轴位移电位器使光点对准示波管下端刻度线，6S2 复位后调阶梯 “调零”电位器使扫描线与下端刻度线重合即可。1138 测试台测试选择开关：分“左” 、 “双踪” 、 “右” 、 “B” 、
14、“B 断开”五档。左：测试左边被测器件。右：测试右边被测器件。双踪：同时测试左右边被测器件。左管的特性曲线显示在示波管的左侧，右管的特性曲线显示右侧，双踪移位电位器 4R21 用来移动左、右二簇特性曲线的相对位置。B： B 极与阶梯信号断开并接地。B 断开：被测器件 B 极处于开路状态。四、 图示仪的校准仪器经过一定时期的使用或经过维修后，均须进行校准，使符合技术指标的要求。校准步骤如下：5V、15V 电压检测+100V 电源检测高压校准 -100V 电源校准1V、0.5V 标准电压校准确性X、Y 放大器校准12图 8 校准顺序方框图在校准过程中如发现某一部分校准失常或达不到预定的指标，应排除
15、故障后再进行下一项的校准。校准方法：15V、15V 电源检测，用精度高于或等于 1%的电压表分别接于各电压的测试点，另一端接地， （+5V、-5V 、+15V、-15V 分别在电源印制板 10 脚、13 脚、20 脚、1 脚输出） ，检测各电压，由于是三端集成稳压输出，5V 电压在 4.8V5.2V，15V 电压在 14.6V15.4V，均可认为正常。+5V： 电源印制板 10 脚输出； +15V： 电源印制板 20 脚输出；-5V： 电源印制板 13 脚输出； -15V： 电源印制板 1 脚输出；+200V： 电源印制板 5 脚输出； -100V： 电源印制板 8 脚输出；+100V： 电源
16、印制板 2 脚输出； ： 电源印制板 9 脚接地。2+200V、+100V 电源检测：用精度高于或等于 1%的电压表分别接电源印制板插座 5、2 脚，另一端接地，检测+200V、+100V 电压输出，+200V 电压在 190210V， +100V 电压在 95V105V 为正常。阶梯校准133-100 电源校准：用精度高于或等于 1%的电压表接电源印制板插座8 脚，另一端接地，调-100V 校准电位器 7R13，使电压达到 -100V。4高压校准：用量程为 2.5KV 的电压表接高压印制板插座 7 脚，另一端接地，调电位器，使电压为-1400V。然后测量+1400V，+1400V 是大约数，
17、在+1300V1500V 范围内均可。4 +1V、+0.5V 标准电压校准：用精度高于或等于 0.2%的数字电压表接 X、Y 放大器印制板插头 15、16 脚，另一端接地，调节 6R4，使标准电压误差小于 1%。5 X、Y 放大器直流平衡校正：按校正“”键，X 轴移位电位器5R9， Y 轴移位电位器 6R14 均置于中间位置，调 5R20、6R25 使光点位于示波管中心位置。14+1V 标准电压由印制板 15 脚输出；+0.5V 标准电压由印制板 16 脚输出。6 X、Y 偏转 10 度校准（即 X、Y 放大器灵敏度校准）：按校正“”键，将光点移至示波管刻度线的左下角，按校正“10 度”键，调
18、节 X 轴增益 5R26 与 Y 轴增益 6R33，使光点对准示波管刻度线的右上角。7 阶梯校准：置 Y 轴选择开关 阶梯源X 轴选择开关 VC 1V/度扫描峰值电压范围 10V扫描极性能 +阶梯作用 重复调整 阶梯相位校正 调 2R2 使图 12 左边的转角线垂直。调 2R1 使图 12 右边的转角线垂直。阶梯幅度校正 调 2R36，使 10 线扫描线与刻度线重合。反馈放大器调零 先将面板“调零”调好，当 X 轴选择开关 VBE 与阶梯选择开关同时置于 0.5V、0.1V、0.2V、0.5V、1V 时，光点应与坐标刻度一一对应，调节 2R57 使光点起始位置基本不变。五、 图示仪的计量151
19、计量设备：数字多用表 精度优于 0.2%.标准直流电流源 10A5A 误差0.5%校准直流电压源 0.5V1000V 误差0.5%标准电表箱 10、100、1K、10K、105K 共 5 档，各档误差0.5%2计量方法与步骤：1） 标准电压的计量用数字多用表分别测试 X、Y 轴放大器印制板 15、16 脚对地直流电压，此时标准电压误差为：V-V0d=V0 100%(1)式中 V0标准电压标称值。V标准电压实测值。2）X、Y 放大器灵敏度校准（方法见仪器的校准）3）Y 轴选择开关的计量置： X 轴选择开关 VCE 50V/度峰值电压范围开关 10V扫描电压调节 016连接如图 14。将图示仪 Y
20、 轴选择开关置 IC 被测档级，按校正“”键。将光点移至坐标上端水平中心位置。调节标准直流电流源，使其输出为被测集电极电流量程档级的 10 倍，光点即向下偏转 n 度，此时误差按下式计算，其误差应符合技术指标。n-10= 10 100% (2)集电极电流档级与标准直流电流源输出一览表A mA AY 轴开关电流/度 1 2 5 10 20 50 .1 .2 .5 1 2 5 10 20 50 .1 .2 .5标准直流电流源输出 10 20 50 100 200 500 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1 2 5注：在校准 1A/度时，应调整容性电流直流平衡电位器，以满足 1
21、A/度档精度要求。4）X 轴偏转系数计量。（一）X 轴集电极电压偏转系数计量：各控制开关档位：Y 轴选择开关 0.5A/度峰值电压范围 10V扫描电压调节 0功耗电阻 500KX 轴选择开关 VCE 被测档级17连接电路如图 16，将 X 轴选择开关置于集电极电压 “0.05/度” ，显示选择开关“” ，将光点移至坐标左端垂直刻度线中心位置。调整标准直流电压源，使其输出值为被测集电极电压档级的 10 倍，然后将显示选择开关“”键复位，光点即向右偏移 n 度。按上述方法，对 X 轴集电极电压各档进行校准，并按式（ 2）计算减差，其误差应符合技术标准。集电极电压档与标准直流电压源输出电压值一览表X
22、 轴选择开关VCE：V/度0.05 .1 .2 .5 1 2 5 10 20 50 100标准直流电压源电压输出 .5V 1V 2V 5V 10V 20V 50V 100V 200V 500V 1000V(二) X 轴基极电压偏转系数计量各控制开关档位：阶梯作用 关阶梯选择开关 电流/度连接电路如图 17，将 X 轴选择开关置“V BE，0.05V/度”档，显示选择开关置“” ，将光点移至坐标左端垂直刻度线的中心位置。调节标准直流电压源，使其输出为被测基极电压档级的 10 倍，然后将显示选择开关“”键复位，光点即向右偏移 n 度。按上述方法，对 X 轴基极电压各档进行计量，并按式（ 2）误差，
23、其误差应符合技术指标。X 轴基极电压档级与标准直流电压源电压输出一览表X 轴选择开关 VBE：V/度 0.05 0.1 0.2 0.5 118标准直流电压源输出 0.5V 1V 2V 5V 10V8阶梯信号计量（一）阶梯电压计量。将图示仪阶梯选择开关置“阶梯电压”档，阶梯作用开关置“重复”级/簇开关置“10” ，X 轴选择开关置 VBE 相应档级，Y 轴选择开关置 IC 任意档，集电极电源调零，此时应获得图 18 示基本图形。逐档改变图示仪阶梯选择开关“阶梯电压”与 X 轴选择开关 “基极电压”相应档级，在水平方向测得各档 10 级阶梯电压偏转量 n 度，并按式（2）计算各档误差。改变阶梯电压
24、极性，按同样方法，测得各档 10 级阶梯电压偏转量，并按式（2）计算误差。误差应符合技术指标。阶梯选择开关档位与 X 轴选择开关一览表阶梯选择开关 V/级 0.05 0.1 0.2 0.5 1X 轴选择开关 VBE：V/度 0.05 0.1 0.2 0.5 1(二) 阶梯电流计量：19连接如图 19，各开关位置如阶梯电压计量，将阶梯选择开关置“电流/级”档，精密电阻箱及 X 轴开关置相应档级，在示波管上将显示阶梯信号如图 18 所示，在水平方向测得各档 10 级阶梯的偏转量 n 度，并按式（2）计算误差，其误差应符合技术指标。阶梯选择开关档位、精密电阻箱电阻、X 轴选择开关档位对应表：A/级
25、mA/级阶梯选择开关电流/级 1 2 5 10 20 50 .1 .2 .5 1 2 5 10 20 50X 轴选择开关VBE：V/度.1 .2 .5 .1 .2 .5 .1 .2 .5 .1 .2 .5 .1 .2 .5电阻箱电阻 105K 10 K 1 K 100 10 六、图示仪的维修1阶梯信号发生器。阶梯信号发生器分阶梯形成，阶梯放大，阶梯控制三大部分。故障现象有：无阶梯输出，阶梯波不正常，阶梯失控。将 X 轴选择开关或 Y 轴选择开关置“ ”，如无阶梯波输出，则先检查阶梯形成电路，如阶梯形成电路正常，再检查阶梯控制电路。将 X 轴选择开关置“V BE：V/度” ，阶梯选择开关置“电压
26、/度”相应档级如无阶梯波输出或阶梯波不正常，则应检查阶梯放大电路。如阶梯失控，则应检查阶梯控制电路。2X 轴、Y 轴放大器。故障现象有：直流放大器平衡失调引起光点严重偏移或曲线不能移入屏幕，放大器元件损坏或变值引起灵敏度 10 度校正的偏差。按原理图对放大器逐级检查，排除故障。3集电极电源：故障现象有：无集电极扫描，容性电流大。20a) 无集电极扫描，大致是变压器或整流管损坏所致，常见故障有保险丝 1F1 熔断，或整流二极管击穿等。保险丝熔断，造成各档峰值电压均无输出。整流管击穿，双管击穿没有扫描电压，扫描线聚成一点，单管击穿扫描线起始有一段较亮。b) 容性电流大。通过面板上电容平衡和辅助电容
27、平衡调节，也不能达到技术指标，可检查 1V9、1V10 及其他元件是否损坏，集电极电源变压器1T2 是否受潮。4低压电源各组低压电源工作不正常，对各组低压电源进线交流电压和整流输出电压逐一进行检查，再对稳压部分电路进行检查。应先检查5V ，再检查15V，然后检查+200V， +100V，最后检查-100V ，因为-15V 是+200V 的标准电压，+200V 为-100V 提供参考电压。5高频高压电源及示波管控制电路。故障现象：没有高压输出或示波管不亮，聚焦或辅助聚焦严重失效，改变辉度时灵敏度变化，工作状态不佳或扫描基线有严重弯曲现象。a) 没有高压输出时，首先检查高频变压器 8T1 是否击穿
28、，受潮或整流二极管等其他元器件是否失效。b) 改变辉度时灵敏度变化：先检查稳压管是否失效。若稳压管正常，则可能因示波管不佳或高压不稳引起。c) 若高压、聚焦、辉度均正常，光点聚焦不佳影响图象质量时，则应调换示波管。d) 当图象失真（水平线歪斜、扭曲） ，可按图 20 调节示波管控制电路上相应的电位器，使图象失真最小（示波管控制电路靠示波管插座） 。216双踪测试控制电路故障现象：不能测试，只能测试一管（即不转换）两管特性曲线相对位置不能移动。继电器 4K1 触点接触不良，断线引起电子开关没有基极阶梯信号输入，或电子开关有故障，都将导致不能测试管子，可一一检查，排除故障。无阶梯簇脉冲输入，或触发
29、器有故障，使电子开关无触发信号，不能翻转，则只能测试一只管子。两管特性曲线相对位置不能移动，可检查 4V3、4V6，继电器 4K1 触点是否接触不良。以上维修方法，仅供参考。七、使用范例1NPN 型 3DK2 半导体管的特性曲线。峰值电压范围 10V扫描电压调节 100%扫描电压极性 正（+）功耗电阻 250X 轴选择 VCE 1V/度Y 轴选择 1mA/度阶梯作用 重复阶梯极性 正（+）阶梯选择 20A/级级/簇 10222NPN 型 3DK2 半导线管的 hfe 测试峰值电压范围 10V扫描电压调节 100%扫描电压极性 正（+）功耗电阻 250X 轴选择 基极电流Y 轴选择 1mA/度阶
30、梯作用 重复阶梯极性 正（+）阶梯选择 20A/级级/簇 103N 沟道耗尽型管 3DJ7F 的特性曲线峰值电压范围 10V扫描电压调节 100%扫描电压极性 正（+）功耗电阻 1KX 轴选择 VCE 1V/度Y 轴选择 0.2mA/度阶梯作用 重复阶梯极性 负（-）阶梯选择 0.05V/级级/簇 104硅整流二极管 2CZ82C 的特性曲线峰值电压范围 10V扫描电压调节 100%扫描极性 正（+）23功耗电阻 250X 轴选择 VC 0.1V/度Y 轴选择 10mA/度5双踪二管 3DK2 特性曲线峰值电压范围 10V扫描电压调节 100%扫描极性 正（+）功耗电阻 250X 轴选择 VCE 2V/度Y 轴选择 1mA/度阶梯作用 重复阶梯极性 正（+）阶梯选择 电流 10A/级级/簇 10测试选择 双簇
