电子元件参数的测定2011924课件

返回2011年9月常用电子元件参数测量

电子元件是组成电路的基本细胞，其质量的优劣直接影响电路系统和整机的性能。电子元件的生产和应用中，都需要对其参数进行测量。本实验采用电学基本器具对电子元件参数进行测量，使同学们掌握电学仪器的使用方法。实验目的：1、认识电阻、电容、二极管等电子元件，并掌握其参数测量方法。2、学习数字式万用表使用方法，利用其测量电阻，电流，电压等。3、测量稳压二极管的伏安特性曲线。

1．电阻的定义导体对电流呈现的阻碍作用称为电阻。2．电阻的作用电阻是耗能元件，它吸收电能并把电能转换成其它形式的能量。在电路中，电阻主要有分压、分流、负载等作用，用于稳定、调节、控制电压或电流的大小。实验原理与内容一、电阻3.电阻的主要性能参数

电阻的主要性能参数包括：标称阻值与允许偏差、额定功率和温度系数等。1．标称阻值电阻的标称阻值是指电阻器上所标注的阻值，是电阻生产的规定值。2.允许偏差(允许误差),标称阻值与实际阻值之间允许的最大偏差范围叫做电阻器的偏差3.额定功率(标称功率)指在产品标准规定的大气压和额定温度下，电阻器所允许承受的最大功率。常用的电阻标称（额定）功率有：1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、3W、5W、10W、20W等。4．温度系数温度变化时，引起电阻器的相对变化量称为电阻器的温度系数，用表示。温度系数越小，电阻的温度稳定度越高。温度系数α可正、可负。温度升高，电阻值增大，称该电阻具有正的温度系数；温度升高，电阻值减小，称该电阻具有负的温度系数。电阻名称电阻的性能、特点碳膜电阻稳定性高，噪声低，应用广泛。阻值范围：1Ω～10MΩ。金属膜电阻体积小，稳定性高，噪声低，温度系数小，耐高温，精度高，但脉冲负载稳定性差。阻值范围：1Ω～620MΩ。线绕电阻稳定性高，噪声低，温度系数小，耐高温，精度很高，功率大（可达500W），但高频性能差，体积大，成本高。阻值范围：0.1Ω～5MΩ。金属氧化膜电阻除具有金属膜电阻的特点外，它比金属膜电阻的抗氧化性和热稳定性高，功率大（可达50KW），但阻值范围小，主要用来补充金属膜电阻器的低阻部分。阻值范围：1Ω～200KΩ。合成实芯电阻机械强度高，过负载能力较强，可靠性较高，体积小，但噪声较高大，分布参数（L、C）大，对电压和温度的稳定性差。阻值范围：4.7Ω～22MΩ。合成碳膜电阻电阻阻值变化范围宽，价廉，但噪声大，频率特性差，电压稳定性低，抗湿性差，主要用来制造高压高阻电阻器。阻值范围：10MΩ～106MΩ。线绕电位器稳定性高，噪声低，温度系数小，耐高温，精度很高，功率较大（达25W），但高频性能差，阻值范围小，耐磨性差，分辩力低，适用于高温大功率电路及作精密调节的场合。阻值范围：4.7Ω～100KΩ。合成碳膜电位器稳定性高，噪声低，分辩力高，阻值范围宽，寿命长，体积小，但抗湿性差，滑动噪声大，功率小，该电位器为通用电位器，广泛用于一般电路中。阻值范围：100Ω～4.7MΩ。4.常用电阻的性能特点

电阻可以按制作材料、用途来分类，还分为固定电阻和可调电阻。四色环电阻（普通电阻）

用A，B，C，D分别表示四个环所代表的数字，那么四色环电阻的阻值为：

例如：某电阻色环颜色顺序为黄、紫、橙、银，则该电阻的阻值为注：第四环表示误差，不计入读数。五色环电阻（精密电阻）

用A，B，C，D分别表示前四个环所代表的数字，那么五色环电阻的阻值为：

例如：某电阻色环颜色顺序为绿、红、黄、橙、金、则该电阻的阻值为：注：一般最后一环离前几个环都较远，金色和银色一般来讲是最后一环。五环电阻的读数方法

如何正确的读出五环电阻的第一环：四环电阻的表示精度的色环一般是金或银，一般不会识别错误，而五环电阻则不然，其表示精度的色环有与第一环（有效数字环）相同的颜色，如果读反，识读结果将完全错误。识别第一色环的方法如下：

1、偏差环距其它环较远。2、偏差环很宽。

3、第一环距端部较近。

4、有效数字环无金、银色。（解释：若从某端环数读起第1、2环有金或银色，则另一端环是第一环。）

5、偏差环无橙、黄色。（解释：若某端环是橙或黄色，则一定是第一环.）

6、试读：一般成品电阻其的阻值不会大于22M。若试读大于22M，则读反。UT39E数字型万用电表UT52数字型万用电表实验中的具体操作的数据1欧姆电阻测量值为1.2欧姆5.6欧姆电阻测量值为5.8欧姆10欧姆电阻测量值为10.1欧姆1、电容及其作用

由绝缘材料（介质）隔开的两个导体即构成一个电容。电容在电路中主要作用：耦合、旁路、隔直、滤波、移相、延时等。二、电容2、电容的分类：（1）极性电容(电解电容)两个极性不一样长，长的一端为正极“+”，短的一端为负极“-”。电解电容器特点：容量大，但不耐高温，耐压范围有限，容量稳定性差。一般只能工作在低频状态下。（2）无极性电容两个极性一样长。电容器还有瓷介、独石、云母和薄膜电容等类型，其引脚一般没有极性之分，可工作在较高频率的电路中。这些电容器的特点：容量小，在1F以下（单位PF），耐高压，稳定性好。较短的引脚为“-”极。容量和耐压值直接标注在外壳上。电解电容器的容量单位一般使用F。极性电容无极性电容（2）万用表法测电容

50v10uF电容的测量值1010.1nF电容的测量值104100nF电容的测量值电容的单位：1F=103mF1mF=103F

1F

=103nF1nF=103pF

1、二极管的特点

二极管由一个pn结、电极引线以及外壳封装构成的。二极管的最大特点是：单向导电性。其主要作用包括：稳压、整流、检波、开关、光/电转换等。二极管以材料、结构、用途来分类

三、二极管2．PN结的工作原理（1）PN结的单向导电性二极管的单向导电性是由其内部结构决定的。本征半导体虽然有自由电子和空穴两种载流子，但数量极少，导电能力很低。如果在其中掺入适量的杂质（某种元素），则在半导体中会产生大量的电子或空穴，形成n型或p型半导体。n型半导体中电子的浓度远大于空穴的浓度，以电子导电为主；p型半导体中空穴的浓度远大于电子的浓度，以空穴导电为主。二极管就是由一块p型半导体和一块n型半导体“结合”而成的。在两种半导体的交界处，由于p区中空穴的浓度比n区大，空穴由p区向n区扩散；同样，由于n区电子的浓度比p区大，电子便由n区向p区扩散。这种扩散的结果是在交界处产生两个薄层；p区薄层由于空穴少而带负电，而n区薄层由于电子少而带正电.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。PN+．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．二极管正向导通P。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。N+．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．-+e二极管正向导通IeP。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。N+．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．-+I二极管反向截止e（3）伏安特性曲线加到二极管两端的电压U与流过二极管的电流I之间的关系曲线称为伏安特性曲线。I锗锗U(mA)(μA)硅硅

由曲线可以看出：

①当二极管两端的电压为零时，电流也为零，故特性曲线从座标原点开始。

②当二极管加正向电压时，随着电压的增加，电流也逐渐增加。但在开始一段，电流增加很慢，表明二极管开始导电时正向电阻较大。当二极管两端的电压超过一定数值时（即死区电压），二极管的电阻变小，正向电流显著增加。通常硅管的死区电压为0.5~0.7V，锗管为0.1~0.3V。

③当二极管加反向电压时，最初，随着反向电压的逐渐增大，反向电流也逐渐增大。但当反向电压加到一定值后，反向电流成为常数。在同样温度条件下，硅的反向电流比锗的小。锗管是微安级，硅管是纳安级。

②万用表欧姆档检测普通二极管（1N4007）的极性及优劣

二极管极性判定：二极管正向电阻阻值在几百Ω～

1KΩ

的阻值。而二极管反向电阻阻值在几十KΩ～几百KΩ

的阻值。用万用表时可以将其（红）正极和（黑）负极随便接二极管的两个极性，量程选2KΩ

，当万用表显示几百欧时，说明红的一端接的是二极管的正极，黑的一端接的是二极管的负极。反之当万用表显示1，则表明二极管阻值超过了量程，说明红的一端是二极管的负极，黑的一端接的是二极管的正极。

二极管质量的判定：用万用表测量二极管的正、反向电阻时，如果两次测量的阻值都很小，说明二极管已经击穿；如果两次测量的阻值都很大，说明二极管内部已经断路；两次测量的阻值相差不大，说明二极管性能欠佳。在这些情况下，二极管就不能使用了。～（1）稳压二极管的概念稳压二极管是利用二极管的反向击穿特性制成的。稳压二极管的外形同普通二极管一样，也有两个电极，正极和负极，稳压管是利用反向击多区的稳压特性进行工作的，因此、稳压管在电路中要反向连接。注意：稳压二极管在电路中应用时，必须串联限流电阻，避免稳压二极管进入击穿区后，电流超过其最大稳定电流而被烧毁。其代表符号见图所示不同类型稳压管的稳定电压也不一样。（教材上是测普通二极管的伏安特性曲线）稳压二极管符号4、测量稳压二极管的伏安特性曲线（2）稳压二极管的伏安特性

由曲线可看出，它和普通二极管的正向特性一样，但反向特性稍有区别。①

稳压二极管具有陡峭的反向击穿特性。当反向电压增加到UZ后，反向电流急剧增加。此后，只要反向电压稍有增加，反向电流就增加很多（曲线陡峭）。利用这段电流在很大范围内变化，而电压基本恒定的特性来进行稳压。②制作工艺上有低压击穿的特点。击穿电压小，容易测量。③

稳压二极管工作在击穿区域（即AB段）。但稳压二极管的击穿是可逆的，当去掉外加电压后，击穿即可恢复。④实际工作中必串限流电阻。ABUZIU稳压二极管的伏安特性曲线直流恒压恒流源、九孔插板及电子元件实验仪器UT39E数字型万用电表UT52数字型万用电表四、实验内容1、测量电阻、电容的值；直读及用数字万用表测量。2、判断二极管1N4007的极性及优劣；用数字万用表的二极管测量档或欧姆档。3、测量并绘出稳压二极管2CW56的伏安特性线。线路图及表格原则上自己设计。4、实验数据处理自拟表格，将测量数据填入表格内。在坐标纸上做出稳压管正、反向特性曲线。

①正向特性曲线：按图接好线路。接通电源，缓慢调节滑动变阻器，增加电压，在电流变化大的地方，电压间隔应取小一点，记下每次电压表和电流表的示值，测十组数据，。最后断开电源。

参考:电压表量程取0—2V电流表量程取0—200mA待测2CW56稳压二极管0.6v之前读取电压和电流值3组