中心議題:
- 用示波器測量穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值
- 用示波器測量熱敏電阻
- 用示波器測量可控硅
- 用示波器測量晶體三極管的特性曲線
本文探討如何使用示波器對穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值、熱敏電阻、可控硅和晶體三極管的特性曲線進行測量,主要介紹了相應(yīng)的測試電路和測試方法。
一、 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值的測量
穩(wěn)壓管(也稱齊納二極管)是利用PN結(jié)被擊穿時的特性來工作的。在—定的反向電壓下,穩(wěn)壓二極管被擊穿,擊穿后它的兩端電壓基本保持在一個穩(wěn)定的數(shù)值上,此時若改變二極管中的電流大小,將不影響二極管兩端的電壓,即二極管的反向擊穿電壓不隨反向電流的變化而改變,這就是穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓特性,測試電路如圖1。
測試方法:將示波器調(diào)到正常工作狀態(tài),兩通道的輸入耦合開關(guān)置“DC”,分別調(diào)整兩個垂直位移(Y1、Y2)旋鈕,使兩基線重合并與靠下部的某一水平刻度線對齊。兩通道的“Y軸衰減”位置應(yīng)一致。把輸入耦合開關(guān)置“DC”位置,調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源的輸出電壓,觀察示波器熒屏上UI、U2的變化情況,此時隨著UI的增加,U2也應(yīng)相應(yīng)增加。
繼續(xù)增加U1,直到U2不再上升為止,然后根據(jù)測量直流電壓的方法測出U2的值,即為穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值VD。
二、 熱敏電阻的測量
熱敏電阻的瞬時電阻值是由該電阻的工作溫度決定的。當(dāng)溫度上升后其電阻值的變化情況可分為兩種類型:—種為正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC(隨著溫度上升電阻值增加),—種為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC(隨著溫度上升電阻值下降),測試電路如圖2。
測量方法:分別把圖2中的U1、U2接入Yl、Y2通道,調(diào)整信號源的輸出電壓幅度,直到屏幕上顯示出滿意的U1、U2正弦波為止。用已被預(yù)先加熱的電烙鐵(20W~35W)靠近熱敏電阻,同時觀察U2的變化情況:若U2的幅度上升,說明Rt為正溫度系數(shù)熱敏電阻;反之則為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。若隨著溫度的增加或降低U2的變化很靈敏,則說明此熱敏電阻性能良好。
利用上述測試方法,同樣可以進行光敏電阻的測量,只不過把電烙鐵換成手電筒照射罷了。
三、 可控硅的測試
可控硅(又稱晶閘管)是自動控制電路中經(jīng)常使用的器件,實質(zhì)上就是一個帶有控制端的大功率二極管。當(dāng)控制端不加控制電壓時,無論二極管如何偏置,都不會導(dǎo)通的,只有對控制端施加一定電壓,再利用示波器測試,測試電路見圖3。
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測試方法:示波器輸人耦合開關(guān)置“DC”擋,Y軸衰減開關(guān)置5V/cm。當(dāng)開關(guān)K未閉合時,控制端未加控制電壓,則SCR不導(dǎo)通,回路電流幾乎為零,示波器屏上顯示的A點壓VA≈20V。合上開關(guān)K,調(diào)節(jié)電位器W的阻值(由小到大),直到可控硅導(dǎo)通為止,此時發(fā)光二極管LED亮,VA急劇下降(可控硅導(dǎo)通后的VA≈0.7V)。此時斷開開關(guān)K,則SCR繼續(xù)導(dǎo)通,LED仍亮,屏上顯示的電壓仍保持在0.7V左右,若要SCR截止,只有切斷電源才行。
雙向可控硅的測試方法可參考上述方法進行。
四、 晶體三極管特性曲線的測量
晶體三極管的放大能力可以用指針式萬用表粗測,也可以通過數(shù)字萬用表的hFE裝置測出其放大倍數(shù),但輸入、輸出特性曲線則必須通過晶體管特性圖示儀觀察。在沒有圖示儀的情況下,用普通示波器觀測三極管的特性曲線,也是電子活動愛好者對三極管放大倍數(shù)的變化規(guī)律認(rèn)識方面的一個有效途徑。
測試方法:把圖4連入示波器,從圖中可以看出:X軸通道信號反映了集電極、發(fā)射極偏置電壓的大小,Y軸通道的信號反映了該電路中三極管Ic的變化,示波器耦合開關(guān)置“DC”擋。斷開1.5V電源,Ib=0,則示波器上出現(xiàn)—條水平亮線。通入1.5V電源,調(diào)整100kΩ電位器值的大小,分別使Ib為20uA、40uA、 60uA、 80uA, 則示波器屏幕上將依次掃描出四條曲線,如圖5所示。由此可以很方便地測出該晶體管的直流放大倍數(shù),并從曲線的線性度上判別管子的優(yōu)劣程度。
若想更進—步真實、直觀地在示波器上觀測一簇晶體管輸出特性曲線,可用一小塊電路板自行組裝圖6所示電路,使用中把被測管插人c、b、e處,可用直徑合適的裸銅線卷繞成空芯管焊在電路板上,以方便插拔,則屏幕上可顯示出8根電流曲線(也可調(diào)整C3、C4值改變曲線根數(shù))。需要提及一點的是,此裝置顯示的特性曲線是由右而左,與晶體管圖示儀正好相反,若感到不合適的話可通過改變X軸的極性使圖像從左向右。
電路圖中的BG1、BG2、R1~R4、C1、C2等組成多諧振蕩器,BG3~BG5、C3、C4等組成階梯波發(fā)生器,詳細工作原理讀者可自行分析,這里就不一一贅述了。