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项目 6 元器件参数测量

项目 6 元器件参数测量. 任务 1 集总元件参数测量. 任务 2 晶体管参数测量. 任务 1 集总元件参数测量. 【 任务布置 】. 1 ．测量电阻器的电阻值 R x 。 2 ．测量电容器的电容量 C x 和损耗因数 D x 。 3 ．测量电感器的电感量 L x 和品质因数 Q x 。. 任务 1 集总元件参数测量. 【 任务目的 】. 1 ．熟悉万用电桥的面板结构和功能。 2 ．熟练使用万用电桥测量电阻器、电感器和电容器。 3 ．理解电桥法测量电阻器、电感器和电容器的原理。. 【 任务分析 】. 1. 集总元件.

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项目 6 元器件参数测量

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Presentation Transcript

  1. 项目6 元器件参数测量 任务1 集总元件参数测量 任务2 晶体管参数测量

  2. 任务1 集总元件参数测量 【任务布置】 1．测量电阻器的电阻值Rx。 2．测量电容器的电容量Cx和损耗因数Dx。 3．测量电感器的电感量Lx和品质因数Qx。

  3. 任务1 集总元件参数测量 【任务目的】 1．熟悉万用电桥的面板结构和功能。 2．熟练使用万用电桥测量电阻器、电感器和电容器。 3．理解电桥法测量电阻器、电感器和电容器的原理。

  4. 【任务分析】 1. 集总元件 集总参数元件：具有两个端子的元件，并且在任何时刻，从该二端元件的一个端子流入的电流等于从另一端子流出的电流，且两个端子之间的电压为单值量，简称集总元件。 电阻器、电容器、电感器都是集总元件，它们的特性可以由元件两端的电压和电流的关系来确切表达。

  5. 【任务分析】 2. 电阻器 理想的电阻器是一个纯电阻元件，不包含电抗分量。 实际电阻器还存在一定的引线电感和分布电容，其等效电路如图所示，其中LR为引线电感，LC为分布电容。 在低频电路中，引线电感和分布电容的影响可忽略不计，在高频电路中则必须考虑。

  6. 【任务分析】 3. 电容器 实际的电容器存在引线电感和损耗电阻（包括漏电阻和介质损耗），在频率不太高的情况下，引线电感的影响可忽略不计。 实际电容器的等效电路如图所示，其中RCS为电容器的串联损耗电阻，RCP为电容器的并联损耗电阻。

  7. 【任务分析】 3. 电容器 损耗因数D用于表示电容器的损耗大小，损耗因数越小，电容器的质量越好。 对于串联等效电路，损耗因数 对于并联等效电路，损耗因数

  8. 【任务分析】 4. 电感器 由于线圈本身存在直流电阻，因此实际的电感器除电感量外，还存在损耗电阻。另外电感器也存在分布电容，但在频率不太高的情况下，分布电容的影响可以忽略不计。 实际电感器的等效电路如图所示，其中RLS为电感器的串联损耗电阻，RLP为电感器的并联损耗电阻。

  9. 【任务分析】 4. 电感器 电感器的品质因数用于表示电感器的损耗大小，是衡量电感器质量的主要参数。 品质因数越大，电感器的损耗越小，效率越高。 对于串联等效电路，品质因数 对于并联等效电路，品质因数

  10. 【任务分析】 5. 仪器选择 测量集总参数元件的方法主要包括：伏安法、电桥法和谐振法。 伏安法：根据欧姆定律来测量集总元件参数。该方法使用方便，但因有接入误差的影响，测量精确度较差，仅适用于低频测量，比较适合直流电阻的测量。 谐振法：根据LC谐振回路谐振特性来确定被测量的大小，通常用来测量高频元件。谐振法需要很高的频率激励信号，一般无法达到很高的测量精度。

  11. 【任务分析】 5. 仪器选择 电桥法：根据电桥平衡时的电桥平衡条件来确定被测量。该方法的工作频率较宽，测量精度较高。但因为在高频测量时，电桥对屏蔽良好的要求很高，所以比较适合低频阻抗元件的测量。 依据电桥法制成的测量仪器称为电桥，主要用来测量电阻器的阻值、电感器的电感量及品质因数、电容器的电容量及损耗因数等。同时具有测量电阻器、电容器和电感器功能的电桥称为万用电桥或万能电桥。

  12. 【认识仪器】 1．QS18A万能电桥外形

  13. 【认识仪器】 2．QS18A万能电桥面板各部件功能 量程选择开关 拨动开关 外接插孔 测量选择开关 被测端钮

  14. 【认识仪器】 2．QS18A万能电桥面板各部件功能 指示电表 损耗倍率开关 接壳端钮 损耗微调旋钮 灵敏度调节旋钮 损耗平衡旋钮 读数旋钮

  15. 【认识仪器】 3．QS18A万能电桥的性能指标

  16. 【任务实施】 1．测量电阻器的电阻值Rx （1）测量步骤 为了减少误差，最好直接将被测元件连接于两个测量端钮上

  17. 【任务实施】 1．测量电阻器的电阻值Rx （1）测量步骤

  18. 【任务实施】 1．测量电阻器的电阻值Rx （1）测量步骤

  19. 【任务实施】 1．测量电阻器的电阻值Rx （1）测量步骤

  20. 【任务实施】 1．测量电阻器的电阻值Rx （2）测量结果记录 读取万用电桥上量程开关、读数旋钮的指示值，并填入表中。

  21. 【任务实施】 1．测量电阻器的电阻值Rx （3）数据分析处理 QS18A型万用电桥测量电阻器的计算公式为： 根据量程开关和读数旋钮的读数，得出被测电阻的电阻值Rx=。

  22. 【任务实施】 2．测量电容器的电容量Cx和损耗因数Dx （1）测量步骤 当测量有极性的电容器时，应将电容的正极接端钮1。

  23. 【任务实施】 2．测量电容器的电容量Cx和损耗因数Dx （1）测量步骤

  24. 【任务实施】 2．测量电容器的电容量Cx和损耗因数Dx （1）测量步骤

  25. 【任务实施】 2．测量电容器的电容量Cx和损耗因数Dx （1）测量步骤

  26. 【任务实施】 2．测量电容器的电容量Cx和损耗因数Dx （1）测量步骤

  27. 【任务实施】 2．测量电容器的电容量Cx和损耗因数Dx （2）测量结果记录 读取万用电桥上量程开关、读数旋钮、损耗倍率开关、损耗平衡旋钮的指示值，并填入表中。

  28. 【任务实施】 2．测量电容器的电容量Cx和损耗因数Dx （3）数据分析处理 QS18A型万用电桥测量电容器的电容量和损耗因数的计算公式为： 根据量程开关、读数旋钮、损耗倍率开关、损耗平衡旋钮的读数，得出被测电容器的实测值为：

  29. 【任务实施】 3．测量电感器的电感量Lx和品质因数Qx （1）测量步骤

  30. 【任务实施】 3．测量电感器的电感量Lx和品质因数Qx （1）测量步骤

  31. 【任务实施】 3．测量电感器的电感量Lx和品质因数Qx （1）测量步骤

  32. 【任务实施】 3．测量电感器的电感量Lx和品质因数Qx （1）测量步骤

  33. 【任务实施】 3．测量电感器的电感量Lx和品质因数Qx （1）测量步骤

  34. 【任务实施】 3．测量电感器的电感量Lx和品质因数Qx （2）测量结果记录 读取万用电桥上量程开关、读数旋钮、损耗倍率开关、损耗平衡旋钮的指示值，并填入表中。

  35. 【任务实施】 3．测量电感器的电感量Lx和品质因数Qx （3）数据分析处理 QS18A型万用电桥测量电感器的电感量和品质因数的计算公式为： 根据量程开关、读数旋钮、损耗倍率开关、损耗平衡旋钮的读数，得出被测电感器的实测值为：

  36. 【知识链接】 1.万用电桥的结构组成 万用电桥主要由测量桥体、测量用信号源和指零仪三部分组成。 测量桥体：是万用电桥的核心部分，可根据不同的测量对象，由切换开关构成不同的电桥电路； 测量用信号源：用于为电桥电路提供所需的信号源； 指零仪：用于指示电桥的平衡状态，当指零仪指到零位时，表示电桥电路达到平衡。

  37. 【知识链接】 2.电桥法测量电阻器的原理 当电源接通之后，调节桥臂电阻R2、R3和R4，使指零仪指示为零，即指零仪两端没有电位差，流过的电流为零，这时电桥处于平衡状态。 惠斯通电桥

  38. 【知识链接】 3.电桥法测量电感器的原理 麦克斯韦电桥适用于测量品质因数Ｑ＜10的电感，当电桥处于平衡状态时，可得到被测电感的参数为： 麦克斯韦电桥

  39. 【知识链接】 3.电桥法测量电感器的原理 海氏电桥适用于测量品质因数Ｑ＞10的电感，当电桥处于平衡状态时，可得到被测电感的参数为： 海氏电桥

  40. 【知识链接】 4.电桥法测量电容器的原理 对于损耗较小的电容，适合用串联电容电桥进行测量。根据平衡条件，可得到被测电容的参数为： 串联电容电桥

  41. 【知识链接】 4.电桥法测量电容器的原理 对于损耗较大的电容，适合用并联电容电桥进行测量。根据平衡条件，可得到被测电容的参数为： 并联电容电桥

  42. 【巩固练习】 1．利用万用电桥测量两个不同标称阻值的电阻。 2．利用万用电桥测量两个不同标称容量的电容。 3．利用万用电桥测量两个不同标称电感量的电感。

  43. 任务2 晶体管参数测量 【任务布置】 1．测量二极管1N4148的伏安特性。 2．测量三极管9013的共射输出特性。

  44. 任务2 晶体管参数测量 【任务目的】 1．熟悉晶体管特性图示仪的面板结构和功能。 2．熟练使用晶体管特性图示仪测量二极管、三极管的特性。 3．理解使用晶体管特性图示仪测量二极管、三极管的原理。

  45. 【任务分析】 1.二极管的伏安特性测量方法分析 二极管的伏安特性是指加在二极管两端的电压和流过二极管的电流之间的关系，这种关系用图形来表示，就是二极管的伏安特性曲线。 通过二极管的伏安特性曲线可以直观地观察到二极管的正向导通、反向截止、反向击穿等现象，帮助理解二极管的单向导电性，并可直接读取二极管的导通电压、反向击穿电压以及稳压二极管的稳压值等参数，以便在电路设计和制作时正确地选择元器件。

  46. 【任务分析】 1.二极管的伏安特性测量方法分析 在二极管的两端加上正向电压，并且使正向电压从零开始逐渐增大，同时测量流经二极管的电流，以电压为横坐标、电流为纵坐标，把测得的电压和电流的数据以曲线的形式描绘出来，就得到了如图所示的二极管正向特性曲线。 二极管正向特性曲线

  47. 【任务分析】 1.二极管的伏安特性测量方法分析 在二极管的两端加上负向电压，并且使负向电压从零开始逐渐增大，同时测量流经二极管的电流，以电压为横坐标、电流为纵坐标，把测得的电压和电流的数据以曲线的形式描绘出来，就得到了如图所示的二极管反向特性曲线。 二极管反向特性曲线

  48. 【任务分析】 2.三极管的共射输出特性测量方法分析 三极管的共射输出特性是指三极管在共射接法下，对于不同的基极电流IB，其集电极电流IC与集电极对发射极电压UCE之间的关系。 三极管的特性曲线反映了其技术性能，是元器件选用和分析放大电路技术指标的重要依据。 从三极管的共射输出特性曲线上，可以直观的观察到三极管的截止区、放大区、饱和区，通过读数和简单的计算得出三极管的放大倍数等参数。

  49. 【任务分析】 2.三极管的共射输出特性测量方法分析 测量三极管的共射输出特性的方法： 首先使基极电流IB=0，而后调节UCE使之从零开始逐渐增大，同时测量集电极电流IC，以UCE为横坐标，IC为纵坐标，把测得的电压和电流的数据以曲线的形式描绘出来，得到IB=0时的一根输出特性曲线。 然后逐级增大基极电流IB，继续上述的过程，得到对应于不同基极电流的多根输出特性曲线。这些曲线就组成了如图所示的三极管共射输出特性曲线簇图。

  50. 【任务分析】 3. 仪器选择 晶体管特性图示仪又称半导体管特性图示仪，是一种用于测量各种半导体分立器件的仪器，它采用示波管显示二极管、三极管、场效应晶体管等半导体器件的各种特性曲线，通过屏幕上的刻度读取测量数据，用途广泛，显示直观，使用方便，是进行晶体管参数测量、挑选配对等工作时必不可少的一种仪器。

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