JT—1型晶体管特性图示仪的使用

JT—1型晶体管特性图示仪，可以直接地、全面地显示出晶体管的特性曲线，并通过标尺刻度读测各项参数。这种仪器可以测试PNP型及NPN型晶体管的共发、共基、共集电路的输入特性、转换特性、电流放大特性和输出特性；还可以测量各种反向饱和电流和击穿电压；还可测量场效应管、二极管、稳压管、隧道二极管、可控硅、双基极二极管，以及集成电路的各种交、直流参数。

这里，我们就一般晶体管常用参数的测试方法作一简单介绍。由于共发电路是较常用的，本仪器有关部分和面板上文字都以共发参数命名。本文也以共发电路为例。如是共基或共集电路接法时，有关文字应作相应改变。

JT—1的简单工作原理可用图1说明。基极阶梯信号和集电极扫描电压信号是为被测晶体管提供合适的偏置电压，使其工作在放大状态，改变这两部分信号的极性开关，就可对PNP型和NPN型晶体管提供极性不同的偏置电压；改变这两部分信号的大小，可使被测管工作在特定的工作状态。通过X轴作用开关K\(_{3}\)和Y轴作用开关K4的转换，可以将被测管的不同参量，通过水平、垂直系统的放大在示波管上显示出来。改变 K\(_{3}\)、K4的位置，也就改变了荧光屏所显示的波形的座标性质，从而根据特性曲线读出各种参数。

1．示波管及其控制旋钮（图2）：

标尺亮度——当电位器调到两端时，分别呈黄、红两色，黄色供摄影时用，红色供一般观察用。辅助聚焦、聚焦——相互配合调节，使图形清晰。辉度——用以改变栅、阴极之间的电压，控制阴极所发射电子的多少来调节示波管的辉度，使用时应调节适当，做到既能清晰观察图形，又可延长示波管荧光屏的寿命。

2.Y轴作用（图3）：

毫安—伏／度开关——具有四种作用，共24档。①集电极电流0.01～1000毫安／度，共16档；②基极电压0.01～0.5伏／度，共6档；③外接1档，信号由后箱板的 Y（＋）、Y（－）处输入，Y轴作用放大器的灵敏度为0.1伏／度；④基极电流或基极源电压1档。

毫安／度倍率开关——配合“毫安—伏／度”开关中“毫安／度”部分用的辅助作用开关，通过电流转化为电压后的分压关系，以达到改变电流偏转的倍率作用。

直流平衡——其作用是当Y轴基极电压从0.01～0.5伏／度各档级改变时，放大器对校正信号的“零度”位置不产生任何位移。

移位——使被测信号作直流位移。

放大器校正——对Y轴放大器在基极电压的任何档级对灵敏度进行简便而正确的校正。

3．X轴作用（图4）

伏／度开关——具有四种偏转作用，共19档：①集电极电压0.01～20伏／度，共11档；②基极电压0.01～0.5伏／度，共6档；③外接1档，信号由后箱板的X（＋）、X（－）处输入，此时X轴作用放大器的灵敏度为0.1伏／度；④基极电流或基极源电压1档。

直流平衡、移位、放大器校正几个旋钮的作用与“Y轴作用”单元的各相应旋钮类似，仅不过是对X轴而言，不再赘述。

4．集电极扫描信号（图5）：

峰值电压范围——通过对电源输出变压器输出电压的选择，分0～20伏（10安）与0～200伏（1安）两档调节。

保险丝——当集电极短路或过载时起保护作用。

极性——转换集电极的电压极性，以适应对 PNP型管和 NPN管的测试要求。例如当被测管接成共发电路时，PNP管用“－”极性，NPN型管用“+”极性。

峰值电压——在0～20伏或0～200伏范围内连续调节，面板上的标称数值是作近似值用，精确的读数还要从集电极电压“伏／度”开关读测。

功耗限制电阻——用以串联在电源与被测管的集电极电路中控制被测管的功耗，亦可作为被测管的集电极负载电阻。根据图示仪显示的特性曲线族情况，可选择合适的负载电阻值，使被测管工作在最大允许功耗以内。

5．阶梯信号发生器（图6）：

级／秒——分“上100”、“下100”。“200”三档，是每秒显示的阶梯级数。

极性——根据被测管类型和接地方式按面板上表格应用，即发射极接地（共发）时，测NPN型管放在“＋”，测PNP型管放在“-”；如基极接地，则与上述相反。

阶梯作用——分三档：①“重复”，阶梯信号重复地加在被测管基极或发射极上进行连续测试；②“关”，阶梯信号停止输入基极或发射极；③“单族”，按预先调整好的级/秒、毫安／级或伏／级出现一次阶梯信号后回到等待触发的位置，因此可利用它的瞬时作用的特性来观察被测管的各种极限特性。

阶梯选择——两种作用，共22档：①基极电流，共17档，能按0.001～200毫安／级内选择需要输入被测管输入端的电流。③基极电压源，共5档，能输出0.01～0.2伏／级的电压。

串联电阻——当阶梯选择开关置于“伏／级”的位置（为阶梯恒压源）时，串联电阻将串在被测管的输入电路中，配合被测管的输入特性，可确定被测管的最佳转换特性，将输入的电压变化转变为线性的电流变化。

当阶梯选择开关置于“毫安／级”的位置时（为阶梯恒流源），阶梯信号不经过串联电阻。

零电流、零电压——此开关处于中间位置时，被测管的基极与阶梯信号接通。置于“零电流”位置时，被测管的基极开路，此时能测量晶体管的I\(_{ceo}\)，当置于“零电压”位置时，即被测管的基极与发射极成为短路状态，即可测量Icbs、I\(_{ces}\)特性。

级／族——用以在4～12范围内连续调节阶梯信号的级数。

阶梯调零——在测量晶体管之前，首先应调整阶梯信号的起始级在零电位的位置，当荧光屏上已观察到基极阶梯信号后，将“零电流”、“零电压”开关置于“零电压”，观察光点停留在荧光屏上的位置，复位后调节“阶梯调零”控制器使阶梯信号的起始级光点仍在该处，这样阶梯信号的“零电位”即被准确地校正。

6．晶体管测试台（图7）：

测试选择——用来在测试时交替地转换到A、B两个晶体管，以便迅速地分析与比较两个同类型晶体管的特性，“关”的一档作为测试的准备，待被测管接好后再进行测试。

接地选择——仅供配合可变插座而用，可在不改变晶体管接线的条件下，配合阶梯极性开关，迅速地观察其“共发射极”与“共基极”特性。

固定插座——用接线柱连接，或可配合外插座运用，它的E端子固定接地，即正常接法为共发射极，如要测试“共基极特性”，必须改变被测晶体管的接线方法。固定插座引线粗，适用于功率管的测试。

可变插座——与“接地选择”开关配合使用，当置于发射极接地时，表示E极接地；当置于基极接地时，表示B极接地。

晶体三极管的品种很多，但各种参数的测试方法和测试原理基本上是一样的。这里以PNP型高频小功率管3AG1E为例作一介绍。

1．输出特性测试：3AG1E是PNP型晶体管，在共发电路的放大状态下，发射结应加正向偏置，集电结应加反向偏置。所以基极阶梯信号和集电极扫描信号的极性开关都应拨向“-”。各极的电压和在JT—1上的接法如图8所示。

由于输出特性是集电极电压V\(_{c}\)与集电极电流Ic的关系曲线，所以X轴坐标应选V\(_{c}\)，可将X轴作用开关K3置于集电极电压2伏／度位置；Y轴坐标应选I\(_{c}\)，将Y轴作用开关K4置于集电极电流1毫安／度位置。在集电极电路里串入一个功耗电阻，一方面起限流作用保护被测管，另一方面可作为被测管的负载电阻，一般选1千欧。集电极电压V\(_{c}\) 的大小可以随我们需要从0到20伏或从0到200伏连续变化。由于被测管是小功率管，注入电流一般可取0.01毫安／级，将阶梯选择放在这一档。将“峰值电压范围”放在0～20伏，“峰值电压”约在15伏。“阶梯作用”开关放在“重复”；“级／族”选在10级；“级／秒”放在200。于是可显示出如图9的特性曲线。

根据屏幕上显示的输出特性曲线，可以读测输出阻抗R\(_{0}\)，R0=1/tgα=V\(_{c}\)/Ic，即输出阻抗等于输出特性曲线斜率的倒数。所以，特性曲线越平坦，则输出阻抗越大。如求图9中A点的输出阻抗R\(_{0}\)，我们在A点附近选取Vc（为了作图方便明了，我们将V\(_{c}\)取得较大一些，在线性区Vc取大些并不影响读测的准确性，以后各例均按此原则）。我们取V\(_{c}\)=10伏，对应的Ic=0.4毫安。则R\(_{0}\)=Vc/I\(_{c}\)=10伏/0.4毫安=25千欧。

2．电流放大特性测试：共发电路中，直流电流放大系数β=I\(_{c}\)／Ib；交流电流放大系数β=I\(_{c}\)／Ib（即h\(_{FE}\)）。在输出特性曲线中也可以读测电流放大系数，但为了读测简便，我们取Y轴坐标仍为Ic，而将X轴坐标改为I\(_{b}\)，即将X轴作用开关K3置于“基极电流或基极源电压”。这样屏幕上就出现电流放大特性曲线，如图10。由于“阶梯选择”仍置于0.01毫安/级，所以在X轴坐标上每一级I\(_{b}\)相差就是0.01毫安。我们若求与图9A点相对应的A'点电流放大系数β-和β则可从图10曲线中读出Ic=3.4毫安，I\(_{b}\)＝0.05毫安；Ic=1.4毫安，I\(_{b}\)=0.02毫安。所以

一般小功率管的β＞β-，而且当I\(_{ceo}\)≈0时，β≈β-。由于读直流β较容易，所以在不太严格的情况下可认为β=β-。读测β值时要按设计要求的集电极电压和集电极电流来读测。

图11所示甲管的β曲线的线性较好，即在大小不同的注入电流I\(_{b}\)时，β的大小基本上是一样的；而乙管的β曲线的线性较差，用这种管子作放大将引起非线性失真，特别是在小电流工作状态下，由于β下降，会失去放大作用。（续见下期）（上海无线电二十一厂 吴国培 姚如源）