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数字晶体管的测试原理与精确测试方法

发布时间:2008/6/2 0:00:00 访问次数:787

数字晶体管的测试与一般小信号晶体管相比,有较大的区别,主要测输入截止电压vi(off)(7bton),输入开启电压vi(on)(8bton),输出电压vo(on)(9vcesat),输入截止电流ii(10ieb),输出截止电流io(off)(11ices),直流电流增益gi(12hfe),电阻r1(22r1),电阻r2(23r2)括号内对应附表中计算机测试程序中的相应项,其中电阻r1与r2因不能直接测试,要测试正确比较困难。

下面以dtc114esa举例说明测试原理。

如图2所示,由于基极与发射极上并联了一只10k电阻,基极上又串联一只10k的电阻,测试时晶体管eb结构的特性就与小信号晶体管eb结的正反向特征有很大区别,一般晶体管的正向特性曲线如图3所示,从0.7v左右正向电流随正向电压徒直上升,方向特性在6~10v左右开始雪崩击穿,像一只6~10v的稳压二极管如图4所示,而数字晶体管串联r1及并联r1电阻后,输入特性曲线如图5所示,所加正向电压小于0.7v时,晶体管可当作截止状态,eb两端的电压除以电流,所得的电阻r为r1与r2之和。当所加正向电压大于0.7v时,晶体管可作为导通,导通时电阻r2与eb结正向结电阻并联近似,eb结两端测得的电压除以电流所得的电阻就是r1,再把r值减去r1值,就是r2的电阻值。

数字晶体管的反向特性与一般小信号晶体管的反向特性差别更大,如图6,由于eb结上并联了一个电阻r2。在eb结上一加反向电压,就有反向电流(如测输出特性曲线有严重小电流现象,使用者不要一看到小电流就认为是不良品),随着反向电压的增加,反向电流逐渐上升,呈现一典型电阻特性,把测出两端所加电压的差值与电流差值相比,就是电阻r(等于r1+r2)的值,当反向电压加到大于晶体管的eb结反向击穿电压时,eb结雪崩击穿,eb结上并联的电阻r2被短路,但曲线不是垂直向上,因为基极里有串联电阻r1,其倾斜部分直线的斜率(电压差除以电流差)就是电阻r1的值,再把r值减去r1的值就是电阻r2的值。

从理论上分析,用测正向特性的方法来测两个电阻正确性比较差,因为加正向电压时,晶体管的eb结并不要到0.7v才导通,加到0.5v电压就有一点点正向电流出现,正向电压加到0.7v以上正向电流迅速上升时,上升曲线也不完全是一条直线。因为所测得的总电阻r及电阻r1均有误差,从图5可看出两个电阻线段带有一点非线性,而用测反向特性的方法来测电阻,理论上讲正确性好,因为eb结反向击穿前,eb结的反向电流基本等于0,相当于完全截止,可以正确测出r,而反向雪崩击穿后电阻r2被短路,完全导通,能够正确测出r1。



数字晶体管的测试与一般小信号晶体管相比,有较大的区别,主要测输入截止电压vi(off)(7bton),输入开启电压vi(on)(8bton),输出电压vo(on)(9vcesat),输入截止电流ii(10ieb),输出截止电流io(off)(11ices),直流电流增益gi(12hfe),电阻r1(22r1),电阻r2(23r2)括号内对应附表中计算机测试程序中的相应项,其中电阻r1与r2因不能直接测试,要测试正确比较困难。

下面以dtc114esa举例说明测试原理。

如图2所示,由于基极与发射极上并联了一只10k电阻,基极上又串联一只10k的电阻,测试时晶体管eb结构的特性就与小信号晶体管eb结的正反向特征有很大区别,一般晶体管的正向特性曲线如图3所示,从0.7v左右正向电流随正向电压徒直上升,方向特性在6~10v左右开始雪崩击穿,像一只6~10v的稳压二极管如图4所示,而数字晶体管串联r1及并联r1电阻后,输入特性曲线如图5所示,所加正向电压小于0.7v时,晶体管可当作截止状态,eb两端的电压除以电流,所得的电阻r为r1与r2之和。当所加正向电压大于0.7v时,晶体管可作为导通,导通时电阻r2与eb结正向结电阻并联近似,eb结两端测得的电压除以电流所得的电阻就是r1,再把r值减去r1值,就是r2的电阻值。

数字晶体管的反向特性与一般小信号晶体管的反向特性差别更大,如图6,由于eb结上并联了一个电阻r2。在eb结上一加反向电压,就有反向电流(如测输出特性曲线有严重小电流现象,使用者不要一看到小电流就认为是不良品),随着反向电压的增加,反向电流逐渐上升,呈现一典型电阻特性,把测出两端所加电压的差值与电流差值相比,就是电阻r(等于r1+r2)的值,当反向电压加到大于晶体管的eb结反向击穿电压时,eb结雪崩击穿,eb结上并联的电阻r2被短路,但曲线不是垂直向上,因为基极里有串联电阻r1,其倾斜部分直线的斜率(电压差除以电流差)就是电阻r1的值,再把r值减去r1的值就是电阻r2的值。

从理论上分析,用测正向特性的方法来测两个电阻正确性比较差,因为加正向电压时,晶体管的eb结并不要到0.7v才导通,加到0.5v电压就有一点点正向电流出现,正向电压加到0.7v以上正向电流迅速上升时,上升曲线也不完全是一条直线。因为所测得的总电阻r及电阻r1均有误差,从图5可看出两个电阻线段带有一点非线性,而用测反向特性的方法来测电阻,理论上讲正确性好,因为eb结反向击穿前,eb结的反向电流基本等于0,相当于完全截止,可以正确测出r,而反向雪崩击穿后电阻r2被短路,完全导通,能够正确测出r1。



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