常用仪器仪表的使用及二极管和三极管测试

常用仪器仪表的使用及二极管和三极管测试

1． 实验目的

（1）学会双踪示波器、信号发生器、稳压电源、万用表等常用仪器的使用方法,掌握用示波器测量交流信号的电压幅值、周期、频率等参数。

（2）学习使用万用表判断二极管、三极管管脚极性的方法。 2． 知识要点

（1）各种实验仪器与实验电路之间的连接关系见图2-1

图2-1 实验仪器与实验电路之间的连接关系

（2）用示波器测量交流信号波形的幅值、周期、频率

1）交流信号波形的幅值测量：在图2-2中，如果“VOLTS/div”为1V/div，峰-峰之间高度为6div，计算方法为：UP-P=1V/div×6div=6V，如果探头为10：1，实际值为UP-P=60V。此时“VOLTS/div”的“微调”旋钮应置于“校准”位置。

2）交流信号波形的周期、频率测量：在图2-3中，在屏幕上一个周期为4div。如果“扫描时间”为1ms/div，周期T=1ms/div×4div=4ms。由此可得频率f=1/4ms=250Hz。此时扫描时间的“微调”旋钮应置于“校准”位置。

图2-2 电压测量 图2-3 周期和频率测量

（3）信号发生器输出信号的调节：调节“波形选择”开关可选择输出信号波形（正弦波、方波、三角波）。调节“频率范围”开关，配合“频率微调”旋钮可调出信号发生器输出频率范围内任意一种频率，LED显示窗口将显示出相应频率值。调节“输出衰减”开关和“幅度调节”旋钮可得到所需要的输出电压。

3． 实验内容与要求

（1）示波器和信号发生器的使用

1）将双踪示波器电源接通1~2min，将示波器旋钮开关置于如下位置：“通道选择”选择“CH1”，“触发源”选择“内触发”，“触发方式”选择“自动”，“DC，?, AC”开关于“AC”,“VOLT/div”开关“0.5V/div”档，“微调”置于“校准”位置，“扫描时间”开关于“0.2ms/div”档，将“CH1

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通道的测试探头接校准信号输出端，此时示波器屏幕上应显示的幅度为1V、周期为1ms的方波。如无波形或波形位置不合适，调节”“X轴位移”、“Y轴位移”使波形位于显示屏幕中央位置，调节 “辉度”、“聚焦”使显示屏幕上的波形细而清晰，亮度适中。

2）调节信号发生器使其输出信号（峰峰值）分别为： U1=2V、f1=1000Hz；U2 =4V、f2=2000Hz的正弦波。用示波器测量各信号电压及频率值。测试数据填入表2-1中

表2-1仪器使用中的测量数据

信号发生器产生的信号电压（峰峰值） 信号发生器产生的信号频率 示波器（VOLT/div）档位值×峰峰值波形格数 峰峰值电压UP-P（V） 计算有效值（V） 示波器（TIME/div）档位值×周期格数 信号周期T（ms） f=1/T（Hz） 2V 1000Hz 4V 2000Hz （2）万用表的的使用 1）用万用表测量电阻

将万用表拨到电阻测量位置，分别测量标称值为1kΩ（棕黑黑棕）、10kΩ（棕黑黑红）的电阻，将测量结果填入表2-2并计算绝对误差和相对误差。

表2-2 电阻测量数据

电阻标称值（Ω） 万用表测量值（Ω） 绝对误差（Ω） 相对误差（%） 2）用万用表测量直流电压 将万用表拨到直流电压测量位置，按图2-4连接，分别测量标称值为+5V、-5V、+15V、-15V端对电压参考点（标有接地符号的位置）的电压值，将测量结果填入表2-3并计算绝对误差和相对误差。

直 流 稳 压 电 源 ＋ A － B ＋ － 1k 10k

+ 共地 图2-4正负极性电压连接

– +15 -15 表2-3 直流电压测量数据

电压标称值（V） 万用表测量值（V） 绝对误差（V） 相对误差（%） （3）用万用表测量二极管、三极管 +5 -5 1）二极管管脚的判别

采用数字万用表，可直接用“二极管”档，当红表笔接“正”，黑表笔接“负”时，二极管正向导

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通，显示PN结压降（硅：0.5~0.7V）（锗：0.2~0.3V），反之二极管截止，首位显示为“1” 红表笔所接管脚为阳极。

2）三极管的简易测量：

首先我们要先找到基极并判断是PNP还是NPN管。看图2-5可知，对于PNP管的基极是二个负极的共同点，NPN管的基极是二个正极的共同点。

数字万用表处于二极管档时，红表笔代表正电极。

选数字万用表的二极管挡，用红表笔去接三极管的某一管脚（假设作为基极），用黑笔分别接另外两个管脚，如果表的液晶屏上两次都显示有零点几伏的电压（锗管为0.2~0.3V；硅管为0.5~0.7V）,那么此管应为NPN管且红表笔所接的那一个管脚是基极。如果两次所显的为“1”，那么红表笔所接的那一个管脚便是PNP型管的基极。

在判别出管子的型号和基极的基础上，可以再判别发射极和集电极。仍用二极管挡，对于NPN管令红表笔接其?B?极，黑表笔分别接另两个脚上，两次测得的极间电压中，电压微高的那一极为?E?极，电压低一些的那极为?C?极。如果是 PNP管，令黑表笔接其?B?极，同样所得电压高的为?E?极电压低一些的为?C?。

图2-5 三极管管脚

4． 实验器材与仪器

（1）双踪示波器：可以同时测量和观察两路信号的波形，测量电路信号波形的幅值、周期等参数。

（2）函数信号发生器：用于产生幅值和频率可调的交流信号（正弦波、方波、三角波）。 （3）万用表：用于测量交流和直流电压、电流、电阻等。某些万用表还可以测量三极管、二极管、电容和频率等。 （4）双路输出稳压电源

6． 实验报告要求

（1）总结信号发生器、示波器、万用表等仪器设备的使用方法及各旋钮的功能。 （2）总结晶体管的测量方法。 （3）回答思考题。 7． 思考题

（1）方波、三角波是否能用万用表测量？

（2）示波器测量信号周期、幅度时，如何才能保证其测量精度？ （3）示波器观察波形时，下列要求，应调节哪些旋钮？

移动波形位置；波形稳定；改变周期个数；改变显示幅度；测量直流电压。

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