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实验二 常用电子元件的检测
一、实验目的
1.掌握用万用表对二极管、三极管、电阻等常用电子元件
的测试方法。
2.认识电阻、电容器、二极管、三极管等常用电子元件。
3.学习用晶体管特性图示仪测稳压管、三极管特性曲线和
主要参数的方法。
二、实验器材
1.万用表:MF500、UT56
2.图示仪:QT2
3.元件:IN4007,9012,9013,120KΩ,2CW13,LED,
220μ/25V,680Ω等。
三、原理
× 10k
100k
9V
10k
...
1.万用表欧姆档等效电路:
万用表(也叫三用表),常常利用
万用表的欧姆档来检测电子元件
性能的好坏。500万用表欧姆档的
等效电原理如图2-1所示。
由此可见万用表的正极端即(红表
笔)接表内电池的负极,而万用
表的负极端(即黑表笔)接表内
电池的正极,对外被测元件来说,
红表笔为负极,而黑表笔为正极。
1k
100
× 1k
× 100
+
× 10
×1
-
10
1 . 5V
+
图2—1 500表欧姆档等效电路
*
⑴500表结构
⑵500万用表测线性电阻要点
①万用表水平放置。
②先机械调零。
③选择面板上合适的转换开关。选择功能(Ω)、合适的
倍率(R×1;R×10;R×100;R×1K;R×10K),
使表针指在1/4R中—4R中之间。
④将红表笔插入“+”插孔,将黑表笔插入“*” 插孔。
⑤欧姆档电阻调零。将红、黑表笔短接,调节面板“Ω”
电位器,使表针指在“0Ω”处。每换一个倍率档必须
重新调零,调零时间尽量短。
⑥测量电阻。两表笔分别接触电阻两端。
⑦测量值=读数×倍率。电阻档刻度是不均匀的,且刻度
数是从右到左由小值到大值排列。
⑶500万用表测线性电阻注意事项
①严禁带电测量电阻。
②测量时双手不可并联电阻两端,尤其是大电阻。
③在路测量电阻应焊下电阻器的一端
④表内电池极性与表笔的正负极性相反。即黑表
笔与表内电池正极相接,红表笔与表内电池负
极相接。
⑤测量完毕,转换开关置于空档(即“·”)或最
高电压档。.
⑷UT56结构
⑸数字式万用表测线性电阻要点
⑴将红表笔插入“+”插孔,将黑表笔插入
“COM” 插孔。
⑵将功能开关置于“Ω”相应的量程。
⑶按下数字式万用表的电源开关“ON”,两表笔
分开或电阻值超程时,液晶屏上显示“1”,两
表笔短接时,液晶屏上显示“0.2Ω”。
⑷测量电阻。两表笔分别接触电阻两端,液晶屏
上显示出被测电阻值。
⑹数字式万用表测线性电阻注意事项
①如果被测电阻值超出量程时,液晶屏上将显示溢出符
号“1”,应换成更高量程进行测量。
②数字式万用表设有“200MΩ”档。该档存在1MΩ的固定
误差,对4 1/2数字万用表,两表笔短接时,液晶屏上显
示1000个字,在测量中应从计数中减去1000个字。
③使用“200Ω”档时,先将两表笔短接时,液晶屏上显示
表笔线的电阻值,在实测中应减去这电阻值(一般为
0.1-0.3Ω),才是实际电阻值。
④表内电池极性与表笔的正负极性相同。即红表笔与表
内电池正极相接,黑表笔与表内电池负极相接。
⑤测量时双手不可并联电阻两端,
⑥严禁带电测量电阻。
2.判断二极管极性及性能方法
⑴原理是利用二极管单向导电性的特点。正向偏置时,二极管
导通,反向偏置时,二极管截止。将万用表置于Ω档
R×100档或R×1K档,用两表笔接到二极管的两个极上,
这时电表指针将指示出一定电阻值。如果指示的阻值较小,
一般为几百Ω~几KΩ,则说明此时二极管正偏,黑表笔所
接的为正极,另一极为负极。反之如果测得的电阻值较大,
一般约几百KΩ以上,则说明此时二极管反偏,这时黑表笔
所接为二极管的负极,另一端为正极。
⑵若测得的正、反向电阻值差别越大,即正向电阻值越小,反
向电阻值越大,说明二极管的单向导电性能越好。
⑶若测得的正反向电阻值均为无穷大,说明二极管内部开路;
而正、反向电阻都为零,说明二极管内部短路,都说明二
极管已损坏。
⑷注意事项
①测量时选用万用表电阻档位一般选 ×100或
R×1K档,视具体情况而定,目的是避免测
量时而损坏元件,损坏原因是(a)过流、
(b)过压、(c)过耗。
因R×1Ω档,内阻较小只有10Ω,而电压
V=1.5V,则I==0.5A=150mA,可能超过管子
极限值会出现过流;
R×10KΩ档,万用表内部电池10.5V比较高,
有可能超过管子的反向击穿电压也容易把管
子损坏。
②由于二极管上电压与电流关系是非线性
的,即特性曲线是非线性的,当用不同
Ω档测量时,流过二极管的电流是不相
同的,所以测出的RD正 、RD反的数值也
不相同。
③测量时要防止人体电阻(约100K)并联
到二极管两端,特别是测反向电阻时,
测量方法是用一只手拿住二极管的一端
与表笔相接处,二极管的另一端与表笔
相接(手不能接触)
3.三极管的测量
三极管是由两个PN结构成,因而通过万
用表测其正反向电阻,便可判断管子类
型,管脚及其好坏。
图2—2 NPN型等效原理图
图示2—3 PNP型等效原理图
⑴判别管脚和类型
倍率的选择:对于小功率管用R×100Ω或R×1KΩ档测量;对于大
功率管用R×10Ω档测,其它注意事项与二极管相同。
①判断基极(b)



先将一支表笔接在任意一只管脚上,然后用一只表笔分别接在其余
两个极上,测量其电阻值。如果测得电阻值都很小(或都很大),那么
把表笔再调换过来测,这时电阻值都很大(或者都很小),三个管脚中
哪个满足上述条件,哪个必定是基极b。
例:当黑表笔接触某一电极时,将红表笔分别与另外两个电极接触,
如果两次测得的电阻值均为R×100档几百欧或几千欧(R×1KΩ档)的
低电阻时,则表明该管为NPN型管,黑表笔所接触的电极为基极b。
若当红表笔接触某一电极时,将黑表笔分别与另外两个电极接触,
如果两次测得电阻值均为几百欧姆(R×10Ω档)或几千欧姆(R×1KΩ
档)的低电阻时,则表明该管为PNP型,且这时红表笔所接触的电极为
基极b。
②判断发射极e和集电极c
图2—5 NPN型
图2—4 PNP型
对于npn型,将万用表的黑表笔接假定的c极而将红表笔接假定e极,然
后用100KΩ的电阻连接b极与黑表笔,记下此时的电阻值读数(或指针偏
转角度几格)。再把红、黑表笔交换,用100KΩ的电阻连接b极与黑表笔
记下此时的电阻读数(或者指针偏转角度几格),比较两次电阻值大小
(或指针偏转角度的大小),读得电阻值较小的哪一次黑表笔所接的极
为c极。(或指针偏转角度大的这一次黑笔所接的极为c极)另一脚为e极。
对于pnp 型,用100KΩ电阻去连接红表笔与b极,读得电阻值较小的那
一次,红表笔所接为c极,另一脚为e极。
 对于npn型,当黑表笔接c极,红表笔接e极,相当
于c极接高电位e极接低电位,把100KΩ电阻与连接b
极与c极,c、b间加一偏置电阻,这样使管子处于放
大状态,即发射结正偏,集电结反偏,通过100KΩ电
阻给b极注入一个Ib电流,Ic=βIb流过表头电流较大,
使指针有较大的偏转,(即电阻值较小),这就说
明了此时管子处于正常运行状态。所以黑笔的一端
为集电极c,另一端为发射极e 。
若反接,即把c当e,e当作c,此时电流放大倍数
较小,指针偏转角度小。
⑵估测穿透电流ICEO 。
ICEO为基极开路时c与e极间的反向穿透电流。可通过测
ce间电阻来判断对于npn型,用万用表R×1K 黑笔接c
极、红笔接e极 测得阻值越大。说明ICE O越小(通常
在几百KΩ以上)对pnp型锗可用R×100档,黑表笔接
e极,红表笔接c极即可。
图 2—6 NPN型
图 2—7 PNP 型
如果测得阻值为零或较小,表明管子c—e已击穿,若表针指示不稳,阻值逐
渐变小。表明管子温度稳定性差。
⑶电流放大倍数的估计

在测ICEO 的基础上,若在b、c间接上
100KΩ电阻,则在三极管b极注入一个电流Ib ,
经管子放大β后,产生IC电流,与原来的ICE o
相加,即此时IC=βIb+ICE o因此,阻值将大大
变小,据此可判断β值大小,表针偏转越大,
β值就越大,此法虽无法知道β值是多少,但
可比较两个三极管β值的大小。
4.电解电容器正负极性的判断
对于耐压大于10V以上的电解电容器,用R×10K档测
电容器两端的漏电阻值放电后指针不偏转时的读数,
记下电阻值。然后又进行放电压,交换黑、红表笔测
量,最后指针停留在阻值较大一次,黑表笔所接的为
正极。若电解电容器耐压小于10V以下,可用万用表
R×1KΩ档测量,方法同上。
注意
测试前先对电容器进行彻底放电,然后进行测量。
(二)用数字万用表判测半导体器件
三极管的类型和极型
⑴选择“二极管” 档
⑵先确定基极。任选两引脚为假定b、e极,分别接红、
黑两表笔 。
根据二极管正向导通电压,锗管为0.2V左右;硅管为
0.7V左右。
若反向显示“1”表示,所测电压超过1.999V。
⑶根据Ube>Ubc,若红笔接b,测量时显示正向导通电
压,所测为npn管子。
若黑笔接b极,测量时显示正向导通电压所测管子类
型为pnp 。Ube>Ubc
四、实验内容
1.测量三极管1N4007 LED 6V25T 正反向电阻。
表2—1
测试
条件
×1K档
管外
型
红①
黑②
管 型
1
1N4007
6V25T
2
LED
红②
黑①
×100Ω档
红①
黑②
红②
黑①
U756表
红①
黑②
红②
黑①
管性
2.万用表判断三极管9013 、9012管型及好坏
表2—2
管子
型号
表型
号
档位
R×1
00
500
R×1
K
9013
UT56
R×1
00
500
R×1
K
9012
UT56
红①
黑②
红②
黑①
红②
黑③
红③
黑②
红①
黑③
红③
黑①
测
ICEO
阻值
测β
阻值
性能
结论:
9013 1__________极
2___________极
3___________极
类型是______________
9012 1__________极
2___________极
3___________极
类型是_____________
3.判断电解电容器的正、负极性
表2—3
4.学习用图示仪测量BJT的方法
⑴测量内容
①测出1N4007,伏安特性曲线;
②测出稳压二极管的稳压特性曲线;
③测出9012、9013共射输入特性曲线,输出特性
曲线.
⑵QT2图示仪结构
⑵测试举例:
9013小功率管输出特性曲线测量
⑶测试要点
①被测管接入测试台
②峰值电压范围(+)0V~20V
③功耗电阻 1KΩ
④ Y轴作用 集电极电流1mA/度
⑤ X轴作用 集电极电流1V/度
⑥阶梯极性 正(+)
⑦阶梯选择 基极电流0.02mA/级
⑧阶梯作用 重复
⑨级/秒 200
⑩逐渐加大集电极扫描电压,调节“级/族”旋钮可得所
需曲线数目。
八、思考题
1. 分别用模拟万用表“R×100Ω”和
“R×1k”档测某个二极管正向电阻值,
所测的电阻值是否相同,为什么?
2.用数字万用表“
”档测量PN结所显示
的数据的含义是什么?