半導體二極管參數(shù)的測量第一頁，共三十五頁，2022年，8月28日2．二極管的主要參數(shù)（1）最大整流電流指管子長期工作時，允許通過的最大正向平均電流。（2）反向電流指在一定溫度條件下，二極管承受了反向工作電壓、又沒有反向擊穿時，其反向電流值。（3）反向最大工作電壓指管子運行時允許承受的最大反向電壓。應小于反向擊穿電壓。第二頁，共三十五頁，2022年，8月28日（4）直流電阻指二極管兩端所加的直流電壓與流過它的直流電流之比。良好的二極管的正向電阻約為幾十Ω到幾kΩ；反向電阻大于幾十kΩ到幾百kΩ。（5）交流電阻r二極管特性曲線工作點Q附近電壓的變化量與相應電流變化量之比。（6）二極管的極間電容勢壘電容與擴散電容之和稱為極間電容。在低頻工作時，二極管的極間電容較小，可忽略；在高頻工作時，必須考慮其影響。第三頁，共三十五頁，2022年，8月28日二、測量原理和常規(guī)測試方法PN結的單向導電性是進行二極管測量的根本依據(jù)。1．模擬式萬用表測量二極管（1）正、反向電阻的測量通常小功率鍺二極管正向電阻值為300~500，反向電阻為幾十千歐，硅管正向電阻值為1k或更大些，反向電阻在500k以上（大功率二極管的數(shù)值要小得多）。正反向電阻的差值越大越好。第四頁，共三十五頁，2022年，8月28日（2）極性的判別根據(jù)二極管正向電阻小，反向電阻大的特點可判別二極管的極性。在測得阻值較小的一次測量中，如果用模擬萬用表來測，與黑表筆相接一端為二極管正極，另一端為負極。若用數(shù)字萬用表則相反。第五頁，共三十五頁，2022年，8月28日（3）管型的判別硅二極管的正向壓降一般為0.6~0.7V，鍺二極管的正向壓降一般為0.1~0.3V，通過測量二極管的正向導通電壓，就可以判別被測二極管的管型。方法：1.5VR1KΩV第六頁，共三十五頁，2022年，8月28日2．數(shù)字式萬用表測量二極管一般數(shù)字萬用表上都有二極管測試檔，實際測量的是二極管的直流壓降。3．用晶體管圖示儀測量二極管直接顯示二極管的伏安特性曲線。第七頁，共三十五頁，2022年，8月28日4．發(fā)光二極管的測量（1）用模擬式萬用表判別發(fā)光二極管用歐姆檔測量其正向和反向電阻。（2）發(fā)光二極管工作電流的測量6.8kΩRP6VR100Ω

mA圖4.15發(fā)光二極管的測量圖第八頁，共三十五頁，2022年，8月28日4.2.5半導體三極管參數(shù)的測量半導體三極管是內(nèi)部含有兩個PN結、外部具有三個電極的半導體器件。一、三極管的主要參數(shù)1．直流電流放大系數(shù)定義為集電極直流電流與基極直流之比。2．交流電流放大系數(shù)三極管在有信號輸入時，定義為集電極電流的變化量與基極電流的變化量之比。第九頁，共三十五頁，2022年，8月28日3．穿透電流基極b開路，集電極c與發(fā)射極e間加反向電壓時的集電極電流。硅管的在幾微安以下。4．反向擊穿電壓是基極b開路，集電極c與發(fā)射極e間的反向擊穿電壓。5．集電極最大允許電流是值下降到額定值的1/3時所允許的最大集電極電流。第十頁，共三十五頁，2022年，8月28日6．集電極最大允許功耗

是集電極上允許消耗功率的最大值。、、值由器件手冊可查得，、、可以用晶體管圖示儀進行測量。第十一頁，共三十五頁，2022年，8月28日二、測量原理和常規(guī)測試方法1．模擬萬用表測量三極管可判斷b、c、e，并估測電流放大倍數(shù)。（1）基極的判定利用PN結的單向導電性進行判別。假設一個基極，分別測兩個PN結的正向電阻和反向電阻。基極判斷出來后，還可以判斷管型。第十二頁，共三十五頁，2022年，8月28日第十三頁，共三十五頁，2022年，8月28日具體步驟用模擬萬用表紅黑表筆分別測量三極管任意兩個腳，每兩個腳正反都測量一次。如果有且只有兩個腳間的電阻無論正反向都無窮大，那么這兩個腳一定是集電極和發(fā)射極，剩下的那個腳就是基極b。第十四頁，共三十五頁，2022年，8月28日（2）發(fā)射極和集電極的判別判別發(fā)射極和集電極的依據(jù)是：發(fā)射區(qū)的雜質(zhì)濃度比集電區(qū)的雜質(zhì)濃度高，因而三極管正常運用時的β值比倒置運用時要大得多。第十五頁，共三十五頁，2022年，8月28日萬用表ER0測試步驟如圖(a)所示：①三極管基極集電極間接100kΩ電阻。②與模擬萬用表相連。結論：顯示電阻值小，三極管處于放大狀態(tài)。黑表筆接的為c紅表筆接的為e黑紅(a)判斷c、e的測量接線圖100kΩ第十六頁，共三十五頁，2022年，8月28日（3）電流放大倍數(shù)的估測測量集電極和發(fā)射極間的電阻（對NPN，黑筆接集電極，紅筆接發(fā)射極；PNP的相反），用手捏著基極和集電極，觀察表針擺動幅度的大小，表針擺動越大，β值越大。2．用數(shù)字萬用表測量三極管一般數(shù)字萬用表都有測量三極管的功能，將晶體管插入測試孔就可以讀出β值。3．用晶體管特性圖示儀測量三極管第十七頁，共三十五頁，2022年，8月28日4.4集成電路參數(shù)的測試4.4.1TTL與非門外部特性測試

外部特性，是指通過集成電路芯片引腳反映出來的特性。TTL與非門的外部特性主要有電壓傳輸特性、輸入特性、輸出特性、電源特性和傳輸延遲特性等。第十八頁，共三十五頁，2022年，8月28日1.空載導通電源電流（對應有空載導通功耗）

是指輸入端全部懸空（相當于輸入全1），與非門處于導通狀態(tài)時，電源提供的電流。將空載導通電源電流乘以電源電壓就得到空載導通功耗，即。一般，TTL與非門的典型值為30幾毫瓦，通常要求。第十九頁，共三十五頁，2022年，8月28日mA74LS2012456ＵCC714圖4.20ICCL測試圖測試方法如圖4.20所示（以74LS20二輸入與非門為例）。測試時，輸入端懸空，輸出空載，，毫安表指示電流值則為。

第二十頁，共三十五頁，2022年，8月28日2.空載截止電源電流（對應空載截止功耗）指輸入端接低電平，輸出端開路時電源提供的電流。測試方法如圖4.21所示。

將空載截止電源電流乘以電源電壓就得到空載截止功耗。即。

一般要求。第二十一頁，共三十五頁，2022年，8月28日測試方法如圖4.2１所示（以74LS20二輸入與非門為例）。圖4.21ICCH測試圖245174LS20614mAＵCC7圖中第１腳接地，輸出端懸空，毫安表指示的數(shù)值即為ICCH。第二十二頁，共三十五頁，2022年，8月28日

又稱低電平輸入短路電流，是輸入端短路測得的電流。測試方法如圖4.22所示。通常典型與非門的值為1.4mA。245ＵCC1474LS2067mA1圖4.22I1S測試圖3.輸入短路電流第二十三頁，共三十五頁，2022年，8月28日4.電壓傳輸特性測試TTL與非門的電壓傳輸特性是指輸出電壓隨輸入電壓變化的曲線。電壓傳輸特性的測量電路如圖4.23所示。通常典型TTL與非門電路要求（典型值為3.5V）、、。圖4.23電壓傳輸特性測試電路1uiＵCC1424574LS2067u0V第二十四頁，共三十五頁，2022年，8月28日5.扇出系數(shù)

扇出系數(shù)是指輸出端最多能帶同類門的個數(shù)，它反映了與非門的最大負載能力。為時允許灌入的最大灌入負載電流，IIS

是低電平輸入短路電流。一般。測試電路如圖4.24所示。第二十五頁，共三十五頁，2022年，8月28日圖4.24扇出系數(shù)測試電路7mAI0maxＵCC

RL1kΩ146Ｕ0245174LS20V第二十六頁，共三十五頁，2022年，8月28日6.平均傳輸延遲時間平均傳輸延遲時間是衡量TTL集成門電路開關速度快慢的動態(tài)參數(shù)，根據(jù)平均傳輸延遲時間的不同把TTL集成電路分為中速TTL和高速TTL。傳輸延遲是由于二極管、三極管開關狀態(tài)的轉換和負載電容、寄生電容的充、放電都需要一定時間造成的，最終使輸出電壓波形比輸入電壓波形滯后。一般平均傳輸延遲時間取截止延遲時間和導通延遲時間的平均值即，

、可用示波器測量。第二十七頁，共三十五頁，2022年，8月28日4.4.2CMOS或非門參數(shù)測試包括COMS集成門的電壓傳輸特性、輸入特性、輸出特性、電源特性和傳輸延遲特性等的測試方法。1.輸出高電平和輸出低電平CMOS輸出高電平是指在一定電源電壓下（輸入端接時），輸出端開路時的輸出電平。輸出低電平是指輸入端接地時，輸出端開路時的輸出電平。第二十八頁，共三十五頁，2022年，8月28日圖4.25CMOS集成門

輸出高低電平的測試電路ＵDD=10V≥1Ｕ0V一般地：第二十九頁，共三十五頁，2022年，8月28日2.開門電平和關門電平開門電平是指輸出由高電平轉換為臨界低電平（一般取0.1）所需要的最小輸入高電平。關門電平是指輸出由低電平轉換為臨界高電平（一般取0.9）所需要的最大輸入低電平。第三十頁，共三十五頁，2022年，8月28日ＵDD=10V≥1Ｕ0VVRP測試時，若，則對應于的為；對應于的為。圖4.26開關門電平測試電路第三十一頁，共三十五頁，2022年，8月28日3.靜態(tài)功耗CMOS靜態(tài)功耗測試電路與TTL靜態(tài)功耗測試電路相同。4.傳輸特性曲線

CMOS器件傳輸特性可用圖4.26電路測量。第三十二頁，共三十五頁，2022年，8月28日CMOS器件傳輸特性測量圖ＵCC=10V≥1Ｕ0VVRP第三十三頁，共三十五頁，2022年，8月28日測試時①調(diào)節(jié)輸入電壓電位器RP，選擇若干個電壓值；②測量