电子技术,实验二
一． 实验目的 认识电路元、器件的性能和规格，学会正确使用元、器件； 掌握电路元、器件的测量方法，了解它们的特性和参数； 了解晶体管特性图示仪基本原理和使用方法。
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、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 主称、电阻体材料、分类特征、序号 2.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标称阻值。不同精度等级的电阻器，器阻值系列不同。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、电位器的实际电阻对于标称电阻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）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：
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 0.5W 电阻器，目前均采用色标法。
色标所代表的数字 颜色 A 第一位数字 B 第二位数字 C 第三位数字 D 第四位数字 黑 0 0 ×1 棕 1 1 ×10 +1% 红 2 2 ×10 2 +2% 橙 3 3 ×10 3 黄 4 4 ×10 4 绿 5 5 ×10 5 +5% 蓝 6 6 ×10 6 +0.2% 紫 7 7 ×10 7 +0.1% 灰 8 8 白 9 9 ×0.1 +5% ×0.01 +10% +20% 色环电阻器一般为四环（普通电阻）、五环（精密电阻）两种标法：
四环色标电阻器：A、B 两环为有效数字，C 环为 10 n，D 环为精度等级。
五环色标电阻器：A、B、C 三环为有效数字，D 环为 10 n，E 环为精度等级。
3.电阻器的性能测量：
电阻器的主要参数值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，则测量精度要高于机械万用表。
（二）电容器：
1.电容器的型号命名方法：
主称、材料、分类特征、序号。
电容器的主称、材料部分的符号及意义 主称 材料 主称 材料 符号 意义 符号 意义 符号 意义 符号 意义 C 电容器 A 钽电解 C 电容器 L 涤纶等极性 B 聚苯乙烯 有机薄膜 BF* 聚四氟乙烯 LS** 聚碳酸酯 BB* 聚丙烯 N 铌电解 C 高频瓷 O 玻璃膜 D 铝电解 Q 漆膜 E 其 他 材 料 电解 S、T 低频瓷 G 合金电解 V、X 云母纸 H 纸 薄 膜 复 合等 Y 云母 I 玻璃釉 Z 纸介 J 金属化纸介 2.电容器的主要特性指标：
（1）标称容量即容许误差（2）额定工作电压：
额定工作电压值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。额定工作电压数值一般以直流电压在电容器上标出。
3.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 0.033uF。
（2）数码标法：
不标单位，直接用数码表示容量，如：4700 表示 4700uF；0.068 表示 0.068uF。用三位数码表示容量大小，单位为 pF，前两位为容量的有效数字，后一位为乘 10 n。如 103 表示10000pF；若第三位为 9，则乘 10-1，如：339 表示 33×10-1 =3.3pF。
（3）色标法：
色标法与电阻的色标法相似。色标通常由三环颜色辨识，沿引线方向，前两位表示有效数字，第三位色标表示乘 10 n，单位为 pF。有时一、二色标同色，就标为一道宽的色标，如橙橙红，两个橙色就标为一道宽的色标，表示 3300pF。
（三）晶体二极管 1.二极管的性能测量：
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“二极管”档时，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 电流流过PN 结，此时表头显示为 PN 结的正向压降（硅管约为 700mV，锗管约为 300mV）。当 PN 结反偏是，反向电流极小，PN 结上反响电压仍为 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脚为正极。若测量值不在上述范围，说明二极管损坏。
2.使用常识：
二极管在使用时硅管与锗管不能相互代替，同类型管科代替。
（四）晶体三极管 1.三极管的性能测试：
（1）类型判别：
即 NPN 或 PNP 类型判别。若采用机械表，则利用Ω档测量正、反向电阻判别。采用数字表，则用万用表的两个表笔对三极管的三个管脚两两相测；若红表笔任意接三个管一个管脚，而黑表笔依次接触另两个管脚，若表头均显示正向压降（硅管约为 700mV，锗管约为300mV），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，且该管伟 NPN；反之，若测量显示与上述相反，则该管为 PNP，该管脚同样为 b极。
（2）电极判别：
即 e、b、c 管脚判别。若采用机械表，则利用Ω档测量β法判别。采用数字表，将万用表旋至 h FE 档，根据上述判断的类型和 b 极，假设另两极之一为 c 极，将被测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 h FE 数值，显示数值大的一次，其假设的管脚为正确。
二、实验仪器 1.数字万用表（四位半）1 台 2.多功能实验箱 1 台 三、实验内容 1 辨认一组电阻器：
辨认所给色标电阻的标称阻值及容许误差，判断其额定功率，并用数字表测量进行比较，将所测电阻按从小到大填入表 1（测量时，被测电阻不能带电，不能和手并联，以免测量不准确，同时应选择好量程，以提高测量精度）。
表 1 电阻器辨认、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 棕棕橙金 0.25W 11KΩ +5% 11.166KΩ RT 碳膜电阻 棕黑橙金 0.25W 10KΩ +5% 9.840KΩ RT 碳膜电阻 棕黑红金 0.25W 1KΩ +5% 0.9790KΩ
RT 碳膜电阻 棕黑红金 0.25W 1KΩ +5% 0.9867KΩ RT 碳膜电阻 蓝红橙金 0.25W 62KΩ +5% 62.03KΩ RT 碳膜电阻 白棕红金 0.25W 9.1KΩ +5% 8.975KΩ 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，并用数字表测量进行比较，将所测电容按从小到大填入表 2（测量时，被测电容应放电完毕，以免损坏数字表，同时应选择好量程，以提高测量精度）。
表 2 电容器辨认、测量表 型号 名称 直流工作电压 标称容量 容许误差 CD 铝电解电容 25V 100uF +20% CD 铝电解电容 50V 3.3uF +20% CL 涤纶电容 100V 22nF +5% CL 涤纶电容 100V 15nF +5% CC 高频瓷电容 100V 22pF +20% CC 高频瓷电容 100V 180pF +20% 3.测量一组半导体器件（二极管、三极管）：
用数字表测量晶体管参数，填入表 3，并判断晶体管类型、管脚及好坏。
表 3 晶体管参数测试 参数 测量 值 型号 IN 4004 IN 4148 9011（9013）9012（正反向压降答案写反）BE 结 BC 结 BE 结 BC 结 正向压降 0.5664V 0.6228V 0.6980V 0.6951V 0.6918V 0.6906V 反向压降 溢出 溢出 溢出 溢出 溢出 溢出 管子类型 硅管 NPN PNP a.判读硅管和锗管的方法：硅管的正向压降为 0.5~0.7V，锗管的正向压降为 0.1~0.3V。
b.判断 PNP 管和 NPN 管：当红表笔接触 P 端，黑表笔接触 N 端时，有读数，否则溢出。
c.判断 B、E、C 端，U BE >U BC.4.测量晶体管电流放大倍数β：
（1）在多功能实验箱上搭接电路，经检查无误后接通电源；
（2）按表 4 调节电位器 R w ,使集电极对公共端（COM）电压达到规定值，用电压表测量 V A、V B、电压值；计算 I B、I C，并求出β。
表 4 晶体管电流放大倍数β测量 测量 V C 4V 2V V A 0.7035V 0.8440V V B 0.6392V 0.6672V 计算 I B =（V A －V B）/R AB 6.43uA 17.68uA I C =(5V－V C）/R C 1mA 3mA β 155.5 169.7 β=I C /I B 五、思考题 1.不能用双手拿万用表测量电阻。因为人体是一个大电阻，若双手拿万用表，人体就和被测电阻形成并联关系，从而使测量值偏小。
2.（1）判断极性：用万用表的两个表笔对三极管的三个管脚两两相测；若红表笔任意接三个管一个管脚，而黑表笔依次接触另两个管脚，若表头均显示正向压降（硅管约为 700mV，锗管约为 300mV），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，且该管伟 NPN；反之，若测量显示与上述相反，则该管为 PNP，该管脚同样为 b 极。
（2）判断管脚：将万用表旋至 h FE 档，根据上述判断的类型和 b 极，假设另两极之一为 c极，将被测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 h FE 数值，显示数值大的一次，其假设的管脚为正确。
3.晶体管极性及性能好坏的判别可用万用表测量。当万用表旋至“ ”档时，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 电流流过 PN结，此时表头显示为 PN 结的正向压降（硅管约为 700mV，锗管约为 300mV）。当 PN 结反偏是，反向电流极小，PN 结上反响电压仍为 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脚为正极。若测量值不在上述范围，说明晶体管损坏。
