厦门大学电子技术实验二电路元器件的认识和测量.doc

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1、|实验报告实 验 名 称：电路元器件的认识和测量系别： 班号： 实验组别： 实 验 者 姓 名： 学 号： 实 验 日 期： 实验报告完成日期：指导教师意见：|目 录1、实验目的32、实验原理33、实验仪器84、实验内容91、辨认一组电阻器92、辨认一组电容器103、测量一组半导体器件114、测量晶体管电流放大倍数 115、实验总结136、思考题14|1、实验目的1.认识电路元、器件的性能和规格，学会正确选用元、器件;2.掌握电路元、器件的测量方法，了解它们的特性和参数;3.了解晶体管特性图示仪基本原理和使用方法。二、实验原理在电子线路中，电阻、电位器、电容、电感和变压器等称为电路元件;二极管

2、、稳压管、三极管、场效应管、可控硅以及集成电路等称为电路器件。本实验仅对实验室常用的电阻、电容、电感、晶体管等电子元器件作简要介绍。(一) 电阻器1.电阻器、电位器的型号命名方法。（本实验中使用的电阻器均为碳膜电阻。）2.电阻器的分类:通用电阻器、精密电阻器、高阻电阻器、高压电阻器、高频电阻器等。3.电阻器、电位器的主要特性指标:(1)标称阻值:电阻器表面所标注的阻值为标称阻值。不同精度等级的电阻器，其阻值系列不同，标称阻值是按国家规定的电阻器标称阻值系列选定。(2)容许误差:电阻器、电位器的容许误差指电阻器、电位器的实际阻值对于标称阻值的允许最大误差范围，它标志着电阻器、电位器的阻值精度。(

3、3)额定功率:电阻器、电位器通电工作时，本身要发热，若温度过高，则电阻器，电位器将会烧毁。在规定的环境温度中允许电阻器、电位器承受的最大功率，即在此功率限度以下，电阻器可以长期稳定地工作，不会显著改变其性能，不会损坏的最大功率限度称为额定功率。4.电阻器的规格标注方法:由于电阻器表面积的限制，通常电阻器表面只标注电阻器的类别、标称阻值、精度等级和额定功率，对于额定功率小于 0.5W 的电阻器，一般只标注标称阻值和精度等级，材料类型和功率常从其外观尺寸判断。电阻器的规格标注通常采用文字符号直标法和色标法两种，对于额定功率小于 0. 5 W 电阻器，目前均采用色标法，色标所代表的意义如表 5。|表

4、 5 色标所代表的数字颜色A 第一位数字B 第二位数字C 倍乘数D 容许误差工作电压（V）黑 0 0 1棕 1 1 10 1%红 2 2 102 2% 4橙 3 3 103 6.3黄 4 4 104 10绿 5 5 105 5% 16兰 6 6 106 0.2% 25紫 7 7 107 0.1% 32灰 8 8 40白 9 9 +5 -20 50金 0.1 5% 63银 0.01 10%无色 20%注：此表也适用于电容器，其中工作电压的颜色只适用于电解电容。色环电阻一般为四环（普通电阻）、五环（精密电阻）两种标法。四环电阻器：A、B 环为有效数字，C 环为 10n，D 环为精密等级。五环色标电

5、阻器：A、B、C三环为有效数字，D 环为 10n，E 环为精密等级。5.电阻器的性能测量:电阻器的主要参数位一般都标注在电阻器上，电阻器的阻值，在保证测试的精度条件下，可用多种仪器进行测量，也可采用电流表、电压表或比较法。仪器的测量误差应比被测电阻器允许偏差至少小两个等级。对通用电阻器，一般可采用万用表进行测量。若采用机械表测量，应根据阻值大小选择不同量程，|并进行调零，使指针尽可能指示在表盘中间;测量时，不能双手接触电阻引线，防止人体电阻与被测电阻并联。若采用数字式万用表，则测量精度要高于万用表。6.使用常识:电阻器在使用前应采用测量仪器检查其阻值是否与标称值相符。实际使用时在阻值和额定功率

6、不能满足要求时，可采用电阻串、并联方法解决。但应注意，除了计算总阻值是否符合要求外，还要注意每个电阻所承受的功率是否合适，即额定功率要比承受功率大于一倍以上，使用电阻器时，除了不能超过额定功率防止受热损坏外，还应注意不超过最高工作，否则电阻内部会产生火花引起噪声。电阻器种类繁多，性能各有不同，应用范围也有很大差别。应根据电路不同要求选择不同种类的电阻器。在耐热性、稳定性、可靠性要求较高的电路中应选用金属膜或金属氧化膜电阻;在要求功率大、耐热性好、工作频率不高的电路中，可选用线绕电阻；对无特殊要求的一般电路，可使用碳膜电阻，以降低成本。电阻器在替换时，大功率的电阻可替换小功率的电阻器，金属膜电阻

7、器可代换碳膜电阻，固定电阻器与半可调电阻器可相互替换。(二)电容器1.电容器的型号命名方法。2.电容器的分类：（1）按介质分类：气体介质、无机固体介质、有机固体介质、电解介质。（2）按结构分类：固体、可变及微调电容器三类。（3）按用途分类：滤波、隔直流、振荡回路、起动及消火花电容器等。3.电容器的主要特性指标：（1）标称容量及容许误差国际电工委员会推荐的电容量误差表示法采用字母：D=0.5% F=1% G=2% J=5% K=10%M=10% N=30% （2）额定工作电压：额定工作电压指电容器长期连续可靠工作时，极间电压不允许超过的规定|电压值，否则电容器就会被击穿损坏。其数值一般以直流电压

8、在电容器上标出。（3）绝缘电阻：电容器的绝缘电阻为电容器两端极间的电阻，或称漏电电阻。（4）频率特性：电容器的频率特性为电容量与频率变化的关系。为保证电容器工作的稳定性，应将电容器的极限工作频率选择在自身固有谐振频率的 1/3 至 1/2 左右。4.电容器的规格标注方法：（1）直标法:将主要参数和技术指标直接标注在电容器表面上，容许误差用百分比表示。如 1p2 表示 1.2p，33n 表示 0.033F 。（2）数码表法:不标单位，直接用数码表示容量，如：4700 表示 4700pF；0.068 表示0.068F。用三位数吗表示容量大小，单位为 pF，前两位为容量的有效数字，后一位为乘 。如

9、103 表示 10000pF；若第三位为 9，则成 ，如：339 表示n10 1-033 =3.3pF。-（3）色标法：色标法与电阻的色标法相似。5.电容器的性能测量：电容器在使用前应对其性能进行测量，检查其是否有短路、断路、漏电失效等。（1）容量测量：可通过数字万用表（采用伏安法测量）、万用电桥（采用比较法测量，精度较高）、Q 表（应用谐振法测量，同时可测 Q 值、精度较高），若用机械万用表测量，则可利用电容的充放电判断容量大小。（2）漏电测量：利用万用表的欧姆档测量电容器时除空气电容外，阻值应为左右，其阻值为电容器的绝缘电阻，阻值越大，表明漏电越小。6.使用常识：（1）选择适当的型号。（2

10、）合理选用标称容量及容许误差。（3）额定工作电压的选择：若电容器的额定工作电压低于电路中实际电压，电|容器会发生击穿损坏。一般应高于实际电压 12 倍，试其留有足够的余量。对于电解电容、实际电压应是电解电容额定工作电压的 50%70%。若实际电压低于额定工作电压一半以下，反而会使电解电容器的损耗增大。（4）选用绝缘电阻高的电容器。（5）在装配中，应使电容器的标志易于观察到，以便核对。同时应注意不可将电解电容等极性接错，否则会损坏甚至有爆炸的危险。(三)晶体二极管1.国产二极管器件型号命名方法。2. 晶体二极管的分类：整流二极管、检波二极管、稳压二极管、开关二极管、变容二极管、阻尼二极管、发光二

11、极管等。3.二极管的主要特性指标：（1）最大整流电流：在长期工作时，允许通过的最大正向电流。（2）最高反向工作电压：防止二极管击穿，使用时反向电压极限值。4.二极管性能测量：二极管极性及性能好坏的判别可用万用表测量。当万用表旋至适用的档位时，两支表笔之间有 2.8V 的开路电压（红表笔正、黑表笔负）。当 PN 结正偏时，约有 1mA 电流通过 PN 结，此时表头显示为 PN 结的正向压降（硅管约为700mV 左右，锗管约为 300mV 左右）。当 PN 结反向时，反向电流极小，PN 结上反向电压仍为 2.8V，表头显示为 “1”（表示溢出）。通过上述两次判断，可得出 PN 结正偏时红表笔接的管

12、脚为正极。若测量值不在上述范围，说明二极管损坏。5.使用常识：二极管在使用时 硅管与锗管不能相互代替，同类型管可代替。对于检波二极管，只要工作频率不低于原来的管子即可。对整流器，只要反向耐压和正向电流不低于原来的管子就可替换，其余管子应根据手册参数替换。(四)晶体三极管1、三极管的分类(1)按半导体材料分:锗三极管和硅三极管;一般锗为 PNP 管，硅为 NPN 管。|(2)按制作工艺分:扩散管、合金管等。(3)按功率不同分:小功率、中功率、大功率管。(4)按工作频率分:低频管、高频管和超高频管。(5)按用途分:放大管和开关管。2.三极管主要参数：(1)共基极小信号电流放大系数(): 0. 90

13、. 995。(2)共射极小信号交流放大系数(h fe): 10 250。(3)共射极小信号直流放大系数(h FE、) : 10 250。(4)集电极基极反向截止电流(I CBO): 锗管为几十 u A,硅管为几 u A。(5)集电极射极反向截止电流(I CEO): ICEO=I CBO.(6)集电极基极反向击穿电压(V (BRC)BO) :几十 V几百 V。(7)集电极射极反向击穿电压(V (BR)CEO)：几十 V几百 V。(8)发射极基极反向击穿电压(V (BR)EBO)：几 V几十 V。(9)集电极最大允许电流(I CM)：低频小功率锗、硅管:10500mA、小于 100 mA。(10)

14、集电极最大允许耗散功率(P CM)：小功率管小于 1W，人功率管人于1W。3.三极管性能测试（1）类型判别:即 NPN 或 PNP 类型判别。若采用机械表，则利用 档测量正、反向电阻判别。采用数字万用表，则用两个表笔对三极管的三个管脚两两相测；若红表笔任意接三极管一个管脚，而黑表笔依次接触另外两个管脚，若表头均显示正向压降（硅管约为 700mV 左右，锗管约为 300mV 左右），而黑表笔接该管脚，红表笔依次接触另两个管脚，表头显示超量程“1”，则该管脚为b 极，且该管为 NPN, 反之，若测量显示与上述相反，则该管为 PNP。（2）电极判别:即 e、b、c 管脚判别。若采用机械表，则利用 挡

15、测量 法判别。采用数字表，将万用表旋至 hFE挡，根据上述判断的类型和 b 极，假设另两级之一为 c 极，将被测量三极管插于对应类型的 e、b、c 插孔；反之，假设其为 e 极，重新插于对应类型的 e、b、c 插孔，比较两次测量的 hFE数值，显示数值大的一次，其假设的管脚正确。|三、实验仪器1.数字万用表（四位半）1 台2.晶体管特性图示仪 1 台3.多功能实验箱 1 台四、实验内容1.辨认一组电阻器：辨认所给色标电阻的标称电阻及容许误差，判断其额定功率，并用数字万用表测量进行比较，将所测电阻按从小到大填入下表。表 12 电阻器辨认、测量表|2.辨认一组电容器辨认所给电容的材料、标称容量及容许误差，将所读电容填入下表表 13 电容器辨认、测量表型号 名称 色环额定功率标称阻值容许误差测量值RT碳膜电阻橙白棕金0.25W 0.39k 5% 0.3980RT碳膜电阻绿棕黑金0.25W 51 5% 50.66RT碳膜电阻棕黑红金0.25W 1.0k 5% 0.9951kRT碳膜电阻橙白红金0.25W 3.9k 5% 3.900kRT碳膜电阻棕黑橙金0.25W 10k 5% 10.052kRT碳膜电阻棕黑黄金0.25W 100k 5% 99.01k