巧用示波器测量微小电流

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进行电子电路装配和调试时,常常需要测知一些元器件的微小电流,如二极管的反向电流、三极管的I\(_{CEO}\),电解电容器的正常漏电流等,但用简单的方法很难正确地测出,而这些微小的电流却常常是判断元器件质量的重要因素,为此本文介绍一种用示波器测量微小电流的方法。

一般通用示波器的输入阻抗是1MΩ(单指电阻),荧光屏上显示的电压就是这1MΩ输入电阻两端的电压值。这样就可以根据示波器显示的电压值计算出流过这个电阻的电流,如果线路是串联的,它也就是线路中的电流值。下面举几个测量例子。

一、测量二极管反向漏电流

测量电路见图1。测量时将扫描线移至荧光屏的中心位置,触发方式置于“自动”,Y轴耦合方式置于“DC”,扫描速度选1ms/格,Y轴微调置于校准处,输入灵敏度置最低挡。接好电路后逐渐提高Y轴输入灵敏度,直至能清楚地读出显示电压的大小。笔者在测一只二极管时,示波器显示的电压值为270mV,则此管的反向漏电流应为270mV/1MΩ=270nA。

图1
图1 🔍原图 (337×288)

测量三极管I\(_{CEO}\)的电路见图2。测量方法同上。

图2
图2 🔍原图 (345×308)

有趣的是,在测量中如果给被测管加热或用光照射管芯(对未涂黑漆的二极管而言),就可以清楚地看到半导体器件的受激特点。

二、测量电解电容器的正常漏电流

电路见图3。测量时应先闭合S一会,再断开S,这时示波器上会显示一个电压值。笔者在测一只10μF/16V的电容器时,最后显示的电压值为140mV,则此电容在12V时的漏电流应为140mV/1MΩ=14nA。

图3
图3 🔍原图 (385×334)

在测量过程中需要注意:

示波器探头打到×1、×10都可以,但最好打到×1,当打在×10时显示的数值请不要×10因为×10时串联的9MΩ电阻是在示波器外面接入的。

(2)在测电解电容器的漏电流时,电源应使用蓄电池,因为测量时需要电源很稳定。

(3)在测量中示波器的Y轴微调一定要置在校准的位置,这样读出的数值才正确。

(4)本法最低可测至1nA(对Y轴最高灵敏度为5mV/div的示波器而言)。

(5)在测量过程中如果显示的波形串入50Hz干扰,可在示波器探头两端并上0.22μF的聚丙烯电容或聚苯乙烯电容器,因为这种电容器的漏电流小于1nA不会对测量结果产生影响。 (金忠阳)