電路元件參數(shù)測(cè)量方法和儀器

1、3電阻和電位器在電路中多用來(lái)進(jìn)行限流、分壓、分流以及阻抗匹配等，是電路中應(yīng)用最多的元件之一。一、電阻和電位器的參數(shù)電阻的參數(shù)包括標(biāo)稱阻值、額定功率、精度、最高工作溫度、最高工作電壓、噪聲系數(shù)及高頻特性等，主要參數(shù)為標(biāo)稱阻值和額定功率。標(biāo)稱阻值是指電阻上標(biāo)注的電阻值；額定功率是指電阻在一定條件下長(zhǎng)期連續(xù)工作所允許承受的最大功率。1電阻規(guī)格的直標(biāo)法 直標(biāo)法是將電阻的類別和主要技術(shù)參數(shù)的數(shù)值直接標(biāo)注在電阻的表面上2電阻規(guī)格的色環(huán)法色環(huán)法是是將電阻的類別和主要技術(shù)參數(shù)的數(shù)值用顏色（色環(huán)）標(biāo)注在電阻的表面上。3電位器的標(biāo)識(shí)法二、測(cè)量原理和常規(guī)測(cè)試方法 電阻工作于低頻時(shí)其電阻分量起主要作用，電抗部分可以忽

2、略不計(jì)。1電阻的頻率特性2固定電阻的測(cè)量萬(wàn)用表測(cè)量電橋法測(cè)量當(dāng)對(duì)電阻值的測(cè)量精度要求很高時(shí)，可用直流電橋法進(jìn)行測(cè)量。伏安法測(cè)量 伏安法測(cè)量原理如圖3.4(a)、(b)所示，有電流表內(nèi)接和電流表外接兩種測(cè)量電路。3電位器的測(cè)量性能測(cè)量主要測(cè)量電阻標(biāo)稱值和端片接觸情況。用示波器測(cè)量電位器的噪聲示波器可以用來(lái)測(cè)量電位器、變阻器的噪聲。4非線性電阻的測(cè)量 光敏、氣敏、壓敏、熱敏電阻器等，它們的阻值隨著外界光線的強(qiáng)弱、氣體濃度的高低、壓力的大小、電壓的高低、溫度的高低而變化。一般可采用伏安法，即逐點(diǎn)改變電壓的大小，然后測(cè)量相應(yīng)的電流，最后作出伏安特性曲線。322電容的測(cè)量 電容器在電路中多用來(lái)濾波、隔直

3、、交流耦合、交流旁路及與電感元件構(gòu)成振蕩電路等，是電路中應(yīng)用最多的元件之一。 一、電容的參數(shù)和標(biāo)注方法 1電容的參數(shù)電容器的參數(shù)主要有以下幾項(xiàng)。（1）標(biāo)稱電容量和允許誤差 注在電容器上的電容量，稱作標(biāo)稱電容量。電容器的實(shí)際電容量與標(biāo)稱電容量的允許最大偏差范圍，稱為允許誤差。（2）額定工作電壓 指在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)，電容器能夠長(zhǎng)期可靠工作的最高電壓。科分為直流工作電壓和交流工作電壓。（3）漏電電阻和漏電電流 電容器的漏電流越大，絕緣電阻越小。當(dāng)漏電流較大時(shí)，電容器會(huì)發(fā)熱，發(fā)熱嚴(yán)重時(shí)，電容器因過(guò)熱而損壞。常用電解電容的允許漏電流和相應(yīng)的漏電阻值見(jiàn)表3.2。（4）損耗因數(shù) 電容器的損耗因數(shù)

4、定義為損耗功率與存儲(chǔ)功率之比，用D表示。D值越小，損耗越小，電容的質(zhì)量越好。2電容規(guī)格的標(biāo)注方法電容器的標(biāo)注方法同電阻器一樣，有直標(biāo)法和色標(biāo)法。二、測(cè)量原理和常規(guī)測(cè)試方法1電容的等效電路2性能測(cè)量 （1）估測(cè)電容的漏電流（2）判斷電容的極性（3）估測(cè)電容量3諧振法測(cè)量電容4交流電橋法測(cè)量電容量和損耗因數(shù)5電容的數(shù)字化測(cè)量方法 323 電感的測(cè)量 電感線圈在電路中多與電容一起組成濾波電路、諧振電路等。一、主要參數(shù)1電感量L 線圈的電感量L也叫自感系數(shù)或自感，是表示線圈產(chǎn)生自感應(yīng)能力的一個(gè)物理量。2.品質(zhì)因數(shù)Q 線圈的品質(zhì)因數(shù)Q也叫Q值，是表示線圈品質(zhì)質(zhì)量的一個(gè)物理量。它是指線圈在某一頻率的交流電

5、壓下工作時(shí)，所呈現(xiàn)的感抗與其等效損耗電阻之比。3分布電容 線圈的匝與匝間、線圈與屏蔽罩間、線圈與磁芯、底板間存在的電容，均稱為分布電容。分布電容的存在使線圈的Q值減小，穩(wěn)定性變差，因此線圈的分布電容越小越好。 二、測(cè)量原理和常規(guī)測(cè)試方法 1電感的等效電路2諧振法測(cè)量電感3交流電橋法測(cè)量電感 4通用儀器測(cè)量電感5電感的數(shù)字化測(cè)量方法一般采用電感電壓轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)電感的數(shù)字化測(cè)量。324半導(dǎo)體二極管參數(shù)的測(cè)量二極管是整流、檢波、限幅、鉗位等電路中的主要器件。一、半導(dǎo)體二極管的特性和主要參數(shù)1二極管的主要特性二極管最主要的特性是單向?qū)щ娞匦?，即二極管正向偏置是導(dǎo)通；反向偏置時(shí)截止。2二極管的主要參數(shù)（1

6、）最大整流電流 指管子長(zhǎng)期工作時(shí)，允許通過(guò)的最大正向平均電流。（2）反向電流 指在一定溫度條件下，二極管承受了反向工作電壓、又沒(méi)有反向擊穿時(shí)，其反向電流值。（3）反向最大工作電壓 指管子運(yùn)行時(shí)允許承受的最大反向電壓。 應(yīng)小于反向擊穿電壓。（4）直流電阻 指二極管兩端所加的直流電壓與流過(guò)它的直流電流之比。良好的二極管的正向電阻約為幾十到幾k；反向電阻大于幾十k到幾百k。（5）交流電阻 二極管特性曲線工作點(diǎn)Q附近電壓的變化量與相應(yīng)電流變化量之比。（6）二極管的極間電容 勢(shì)壘電容與擴(kuò)散電容之和稱為極間電容。在低頻工作時(shí)，二極管的極間電容較小，可忽略；在高頻工作時(shí)，必須考慮其影響。2數(shù)字式萬(wàn)用表測(cè)量二

7、極管實(shí)際測(cè)量的是二極管的直流壓降。3用晶體管圖示儀測(cè)量二極管直接顯示二極管的伏安特性曲線。4發(fā)光二極管的測(cè)量（1）用模擬式萬(wàn)用表判別發(fā)光二極管實(shí)際測(cè)量的也是二極管的直流壓降。（2）發(fā)光二極管工作電流的測(cè)量325半導(dǎo)體三極管參數(shù)的測(cè) 量半導(dǎo)體三極管是內(nèi)部含有兩個(gè)PN結(jié)、外部具有三個(gè)電極的半導(dǎo)體器件。一、三極管的主要參數(shù)1直流電流放大系數(shù)定義為集電極直流電流與基極直流之比。2交流電流放大系數(shù)三極管在有信號(hào)輸入時(shí)，定義為集電極電流的變化量與基極電流的變化量之比。3穿透電流基極b開(kāi)路，集電極c與發(fā)射極e間加反向電壓時(shí)的集電極電流。硅管的在幾微安以下。4反向擊穿電壓是基極b開(kāi)路，集電極c與發(fā)射極e間的反

8、向擊穿電壓。5集電極最大允許電流是值下降到額定值的1/3時(shí)所允許的最大集電極電流。6集電極最大允許功耗是集電極上允許消耗功率的最大值。二、測(cè)量原理和常規(guī)測(cè)試方法1模擬萬(wàn)用表測(cè)量三極管可判斷b、c、e，并估測(cè)電流放大倍數(shù)。 (1)基極的判定利用PN結(jié)的單向?qū)щ娦赃M(jìn)行判別。 (2)發(fā)射極和集電極的判別判別發(fā)射極和集電極的依據(jù)是：發(fā)射區(qū)的雜質(zhì)濃度比集電區(qū)的雜質(zhì)濃度高，因而三極管正常運(yùn)用時(shí)的值比倒置運(yùn)用時(shí)要大得多。（3）電流放大倍數(shù)的估測(cè)2用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量三極管直接以數(shù)字形式顯示測(cè)量值。3用晶體管特性圖示儀測(cè)量三極管3.3 晶體管特性圖示儀的工作原理與應(yīng)用晶體管特性圖示儀可以直接顯示共發(fā)射極、共基極、

9、共集電極的輸入特性、輸出特性和正向轉(zhuǎn)移特性等。331 晶體管圖示儀的特點(diǎn) 1 廣泛性 2直觀性3全面性4精確性3 . 3 . 2晶體管圖示儀的工作原理主要由同步脈沖發(fā)生器、基極階梯波發(fā)生器、集電極掃描電壓發(fā)生器、測(cè)試轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、垂直放大器、水平放大器和示波管組成。333晶體管圖示儀的測(cè)試應(yīng)用1.測(cè)試前注意事項(xiàng)（1）要對(duì)被測(cè)管的主要直流參數(shù)有一個(gè)大概的了解和估計(jì)，特別要了解被測(cè)管的集電極最大允許耗散功率PCM、最大允許電流ICM和擊穿電壓BUCEO、BUCBO、UEBO。（2）選擇好掃描和階梯信號(hào)的極性，以適應(yīng)不同管型和測(cè)試項(xiàng)目的需要。（3）根據(jù)所測(cè)參數(shù)或被測(cè)管允許的集電極電壓，選擇合適的掃描電壓

10、范圍和功耗電阻。（4）對(duì)被測(cè)管進(jìn)行必要的估算，選擇合適的階梯電流或階梯電壓。（5）在進(jìn)行ICM的測(cè)試時(shí)，一般采用單簇為宜，以免損壞被測(cè)管。 （6）在進(jìn)行IC或ICM 測(cè)試時(shí)，應(yīng)根據(jù)集電極電壓的實(shí)際情況，不應(yīng)超過(guò)儀器規(guī)定的最大電流，如表3.4所示。(7) 進(jìn)行高壓測(cè)試時(shí)，應(yīng)特別注意安全，電壓應(yīng)從零逐漸調(diào)節(jié)到需要值，測(cè)試完畢后，應(yīng)立即將峰值電壓調(diào)到零。3.4 集成電路參數(shù)的測(cè)試341 TTL與非門外部特性測(cè)試 外部特性，是指通過(guò)集成電路芯片引腳反映出來(lái)的特性。TTL與非門的外部特性主要有電壓傳輸特性、輸入特性、輸出特性、電源特性和傳輸延遲特性等。1. 空載導(dǎo)通電源電流是指輸入端全部懸空（相當(dāng)于輸入

11、全1），與非門處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，電源提供的電流。2.空載截止電源電流是指輸入端接低電平，輸出端開(kāi)路時(shí)電源提供的電流。3.輸入短路電流4.電壓傳輸特性測(cè)試TTL與非門的電壓傳輸特性是指輸出電壓隨輸入電壓變化的曲線。5 .扇出系數(shù) 扇出系數(shù)是指輸出端最多能帶同類門的個(gè)數(shù)，它反映了與非門的最大負(fù)載能力。6.平均傳輸延遲時(shí)間是衡量TTL集成門電路開(kāi)關(guān)速度快慢的動(dòng)態(tài)參數(shù)，根據(jù)平均傳輸延遲時(shí)間 的不同把TTL集成電路分為中速TTL和高速TTL。傳輸延遲是由于二極管、三極管開(kāi)關(guān)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換和負(fù)載電容、寄生電容的充、放電都需要一定時(shí)間造成的，最終使輸出電壓波形比輸入電壓波形滯后。342 CMOS或非門參數(shù)測(cè)試包括COMS集成門的電壓傳輸特性、輸入特性、輸出特性、電源特性和傳輸延遲特性等的測(cè)試方法。1.輸出高電平和輸出低電平CMOS輸出高