虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小
发布时间:2018-01-24 03:36

  简介:三极管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的一项基本功,为了帮助读者迅速掌握测判方法,笔者总结出四句口诀:“三颠倒,找基极;PN结,定管型;顺箭头,偏转大;测不准,动嘴巴。”下面是其详细讲解部分。

  大家知道,三极管是含有两个PN结的半导体器件。根据两个PN结连接方式不同,可以分为NPN型和PNP型两种不同导电类型的三极管,图1是它们的电路符号和等效电路。

  测试三极管要使用万用电表的欧姆挡,并选择R×100或R×1k挡位。图2绘出了万用电表欧姆挡的等效电路。由图可见,红表笔所连接的是表内电池的负极,黑表笔则连接着表内电池的正极。

  假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型,也分不清各管脚是什么电极。测试的第一步是判断哪个管脚是基极。这时,我们任取两个电极(如这两个电极为1、2),用万用电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻,观察表针的偏转角度;接着,再取1、3两个电极和2、3两个电极,分别颠倒测量它们的正、反向电阻,观察表针的偏转角度。在这三次颠倒测量中,必然有两次测量结果相近:即颠倒测量中表针一次偏转大,一次偏转小;剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小,这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基极(参看图1、图2不难理解它的道理)。

  找出三极管的基极后,我们就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方向来确定管子的导电类型(图1)。将万用表的黑表笔接触基极,红表笔接触另外两个电极中的任一电极,若表头指针偏转角度很大,则说明被测三极管为NPN型管;若表头指针偏转角度很小,则被测管即为PNP型。

  找出了基极b,另外两个电极哪个是集电极c,哪个是发射极e呢?这时我们可以用测穿透电流ICEO的方法确定集电极c和发射极e。

  (1) 对于NPN型三极管,穿透电流的测量电路如图3所示。根据这个原理,用万用电表的黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec,虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小,但仔细观察,总会有一次偏转角度稍大,此时电流的流向一定是:黑表笔→c极→b极→e极→红表笔,电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致(“顺箭头”),所以此时黑表笔所接的一定是集电极c,红表笔所接的一定是发射极e。

  (2) 对于PNP型的三极管,道理也类似于NPN型,其电流流向一定是:黑表笔→e极→b极→c极→红表笔,其电流流向也与三极管符号中的箭头方向一致,所以此时黑表笔所接的一定是发射极e,红表笔所接的一定是集电极c(参看图1、图3可知)。

  若在“顺箭头,偏转大”的测量过程中,若由于颠倒前后的两次测量指针偏转均太小难以区分时,就要“动嘴巴”了。具体方法是:在“顺箭头,偏转大”的两次测量中,用两只手分别捏住两表笔与管脚的结合部,用嘴巴含住(或用舌头抵住)基电极b,仍用“顺箭头,偏转大”的判别方法即可区分开集电极c与发射极e。其中人体起到直流偏置电阻的作用,目的是使效果更加明显。

  众所周知,万用表是电子测试领域最基本的工具,也是一种使用广泛的仪器,由于其价格低廉、操作简单、功能齐全、使用广泛等特点,专业电子工程师使用上往往忽略以下问题:1.由于万用表的精度、分辨率不够,凭估测判断,往往导致“人为”的误差:2.由于各种万用表测试方法不同,在不同信号和非正弦波标准信号测试中万用表往往导致“误差”:3.操作上的安全性、可靠性和保护性:由于万用表本身的保护性差,测试中需要测试人员不能丝毫马虎,否则导致万用表不必要的损坏……,因此,根据本人多年的经验,劝告使用者,请根据需要选择您的万用表!

  显示位数和精度是万用表二种最基本也是最重要的指标。二者关系紧密,一般来讲万用表显示位数越高精度也越高,反之相反。但是由于测量原理和各个生产厂家的质量标准不一样,在同一位数,有的万用表精度高,有的却差。譬如:同样是41/2万用表,有的型号精度高达0.025%而有的仅有0.8%。显示位数有二种方式:计数显示和位数显示。计数显示是万用表显示位数范围的实际表达,只不过由于人们习惯与传统叫法上的方便,一般用位数显示表达。譬如:3000位计数显示,表示万用表最高显示值可到3999而1000位计数显示只能到1999,在测量220VAC电压时,可明显看到3000位显示比 1000位后多1个小数位显示:这样分辨率上高一个数量级,这在高灵敏的微电信号调试与测试中,高灵敏度的万用表将会发生更大的作用。与此同时,计数显示与位数显示可以进行换算:先计算计数显示位数中有多少个0,然后把前面的数作为分数的分母,然后把该数减去1成为分子,就成为位数显示。譬如:3000位计数,位数为32/3位。

  一般来讲,万用表的测量方法主要对交流信号测量而言,大家都知道交流信号很多种类和各种复杂情况,并且伴随交流信号频率的改变,出现各种频率响应,影响万用表的测量。万用表对交流信号的测量,一般有二种方法:平均值和真有效值测量。平均值测量一般是对纯正弦波而言,它采用估算平均的方法测量AC 信号,而对非正弦波信号将会出现较大的误差,同时,如果正弦波信号出现谐波干扰时,其测量误差也会有很大改变,而真有效值测量,是用波形的瞬时峰值再乘以 0.707来计算电流与电压,保证在失真和噪声系统中的精确读数。这样如果您需要检测普通的数字数据信号,用平均值万用表测量就不会到达真实的测量效果。同时交流信号的频响也至关需要,有的可高达100KHz。

  不同的万用表,其生产厂家将会设计不同的功能测量范围。一般来讲,普通的万用表都能测试交直流电压、电流、电阻、通断等,但是有的万用表为了降低成本不设置电流功能。在此基础上,有的万用表考虑使用方便,增加了些其它功能。譬如:二极管、“万用表电池测试”、三极管hef、电容、频率、温度等。现在由于电子技术的发展,有些有名的厂家,像“Tektronix、Fluke、Hp”等,在传统参数和元件的基础上,增加了更先进的功能,譬如:占空比测试,dBm值测试,最大、最小值记录保持功能等。总之万用表的功能将随着测试的需要,有经验的厂家将会创造更多更优越的功能。但是我们在追求万用表功能的基础上,也不能忽视其测量范围,同样测试电流,有的万用表可到20A,而有的却只有40mA或更小。

  和大多数仪器一样,万用表自身也有测量稳定性,其测量结果的准确性与其使用时间、环境温湿度等相关。如果万用表的稳定性差,在使用一段时间后,万用表有时就会“自相矛盾”——测量结果不一致。因此有些厂家非常注意此方面的问题:如美国Fluke公司在最近新产品销售中允诺终身可溯源校准和保修。

  大多数维护工程师使用万用表,最担心万用表的保护性差,不经意中表笔线插错或测试档错误,导致万用表不必要的损害,影响工作。因此万用表的安全性非常重要,有些好的万用表自我保护性很好,像有些万用表插错表笔线时,会自动产生蜂鸣报警……这样万用表的选购,不要盲目贪图便宜,要实用、好用才行。

  在电子维修时,有此功能的万用表方便您检验电子元件的发热程度,如焊接拔取元件时,测量温度防止损伤元器件。

  在电子测试中,我们所碰到的信号并非是很纯真的交流或直流信号,我们需要观测波形的总真有效值(包括AC和DC部分),以便分析电路的功耗量,找出部分零件烧坏的原因——DC失调。

  所谓dBm值测量,即低电平测量----dB值测量。dB一般用此公式表达:dB=20LogV测/V参。如果改变V参考电压,通过测试比较,我们可以测量相对应值:譬如用来分析电压发大器的电压增益。

  利用万用表真有效值测量,我们在此功能可以测量宽度大于0.25毫秒非规则交流信号的瞬时峰值电压,并且自动保持,有利于寻找元件和设备破坏的原因。

  利用此功能,我们可以进行相对值测定,即我们测试电压或电流与参考电压或电流的差值,电容相对模式可以清除读数中的杂散电容。

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