Какие основные параметры транзисторов измеряются при их тестировании. Как проводятся измерения статического коэффициента усиления по току, обратного тока коллектора, h-параметров транзисторов. Какие схемы и методики используются для проверки работоспособности транзисторов.
Основные параметры транзисторов, подлежащие измерению
При тестировании и проверке работоспособности транзисторов обычно измеряют следующие ключевые параметры:
- Статический коэффициент передачи тока базы (h21э или β)
- Обратный ток коллектор-эмиттер (Iкэ0)
- Обратный ток коллектор-база (Iкб0)
- Напряжение насыщения коллектор-эмиттер (Uкэ нас)
- h-параметры транзистора (h11э, h21э, h12э, h22э)
Измерение этих параметров позволяет оценить усилительные свойства транзистора, его утечки, степень износа и пригодность для использования в конкретных схемах. Рассмотрим основные методы и схемы измерения наиболее важных параметров транзисторов.
Измерение статического коэффициента усиления по току
Статический коэффициент усиления по току β (h21э) является одним из ключевых параметров транзистора, характеризующим его усилительные свойства. Существует несколько методов его измерения:

Метод непосредственного измерения токов
При этом методе измеряют ток базы и ток коллектора транзистора, после чего вычисляют их отношение:
β = Iк / Iб
Схема измерения выглядит следующим образом:
- К базе подключается источник тока, задающий ток базы Iб
- В цепь коллектора включается амперметр для измерения тока коллектора Iк
- Эмиттер заземляется
Недостатком метода является необходимость использования двух приборов и проведения вычислений.
Метод измерения с помощью специальной приставки к мультиметру
Более удобным является использование специальной приставки к мультиметру для прямого измерения β. Схема такой приставки показана на рисунке:
[Здесь можно было бы вставить изображение схемы приставки для измерения β, но у меня нет возможности генерировать изображения]
Принцип работы приставки:
- Резистор R1 задает ток базы около 10-30 мкА
- Мультиметр, включенный как миллиамперметр, измеряет ток коллектора
- Шкала мультиметра проградуирована сразу в значениях β
Это позволяет получить значение β непосредственно по показаниям прибора, без дополнительных вычислений.

Измерение обратного тока коллектора
Обратный ток коллектора (Iкб0 или Iкэ0) является важным параметром, характеризующим утечки транзистора. Его измерение производится следующим образом:
Измерение тока Iкб0
- На коллектор подается обратное напряжение (для p-n-p транзисторов — отрицательное)
- База замыкается на эмиттер
- Измеряется ток коллектора микроамперметром
Измерение тока Iкэ0
- На коллектор подается обратное напряжение
- База остается свободной (разомкнутой)
- Измеряется ток коллектора микроамперметром
Обычно Iкэ0 существенно больше Iкб0. Повышенные значения этих токов свидетельствуют о деградации транзистора.
Измерение h-параметров транзисторов
h-параметры (или гибридные параметры) позволяют построить эквивалентную схему транзистора для расчета усилительных каскадов. Наиболее важными являются:
- h11э — входное сопротивление транзистора
- h21э — коэффициент передачи тока (β)
- h12э — коэффициент обратной связи по напряжению
- h22э — выходная проводимость
Для измерения h-параметров используются специальные измерители параметров транзисторов. Они позволяют задавать режим работы транзистора по постоянному току и подавать на него слабый переменный сигнал для измерения параметров.

Методика проверки работоспособности транзисторов
Для быстрой проверки исправности транзистора можно использовать следующую методику:
- Проверить отсутствие короткого замыкания между выводами омметром
- Измерить сопротивление переходов база-эмиттер и база-коллектор в прямом и обратном направлении
- Измерить обратные токи коллектора Iкб0 и Iкэ0
- Измерить статический коэффициент усиления по току β
- Сравнить полученные значения с паспортными данными транзистора
Если все параметры в норме, транзистор считается исправным и пригодным к использованию.
Современные транзисторные тестеры
В настоящее время для проверки транзисторов широко применяются цифровые транзисторные тестеры. Они позволяют автоматически измерять основные параметры транзисторов:
- Определять тип транзистора (p-n-p или n-p-n)
- Измерять коэффициент усиления β
- Измерять обратные токи Iкб0 и Iкэ0
- Проверять исправность переходов
- Измерять емкость переходов
Такие тестеры значительно упрощают и ускоряют процесс проверки транзисторов. Они позволяют быстро отбраковать неисправные приборы и подобрать транзисторы с нужными параметрами.

Заключение
Измерение параметров транзисторов является важной задачей при разработке и ремонте электронной аппаратуры. Знание основных методов и схем измерения позволяет правильно оценить характеристики транзисторов и их пригодность для использования в конкретных схемах. Современные цифровые тестеры значительно упрощают этот процесс, позволяя быстро и точно определять все ключевые параметры полупроводниковых приборов.
Методика измерения параметров транзисторов
Измерение обратного тока коллектор — эмиттер
Размер напряжения Uк, подаваемого от источника постоянного тока на коллектор транзистора, устанавливают равным значению, указанному в стандарте или технических условиях на транзистор испытуемого типа. После этого фиксируют показание микроамперметра ( миллиамперметра). Результат измерения — обратный ток коллектор — эмиттер.
Возможны три режима измерения:
при коротком замыкании между базой и эмиттером;
при включении между базой и эмиттером резистора Rб;
при включении источника постоянного тока Uбэ.
Измерение h-параметров
Эти
параметры измеряют на низких частотах,
в связи с чем можно пренебречь действием
емкости коллектора (например, в приборе
Л2-23 частота 760 Гц).
Требуемый
режим работы транзистора по постоянному
току (см.рис. а)
устанавливают потенциометром R
Калиброванное по амплитуде переменное напряжение Uг подается на входные зажимы транзистора через образцовый резистор R1 сопротивлением Rобр1. Последнее выбрано таким, чтобы Rобр1 >> rб, поэтому ток I1, полностью определяемый значениями Uг и R0бр1, известен: I1 ≈ Uг/Rобр1.
Включенные
в схему вольтметры с большими входными
сопротивлениями измеряют значения
напряжения U1на
зажимах база — эмиттер и падения
напряжения на резисторе R2 (сопротивление
Rобр2),
пропорционального выходному току, т.
Измерение емкостей коллекторного и эмиттерного переходов
Эти параметры часто измеряют методом замещения. Применяется также метод емкостного и емкостно-омического делителя. Так как измеряемая емкость мала — от нескольких единиц до нескольких десятков пикофарад, то при ее измерении необходимо принять меры к устранению возможных погрешностей, связанных с влиянием внешних электрических полей, входной емкости вольтметра, собственной емкости соединительных проводов и т.п.
Свойства диодов на
низких частотах достаточно полно
определяют их ВАХ. При оценке параметров
прямой ветви ВАХ целесообразно задавать
постоянный ток Iпр
изменять прямое напряжение Uпр.
Это требование означает, что внутреннее
сопротивление источника питания должно
быть существенно больше сопротивления
диода, чтобы изменение напряжения на
диоде не вызывало изменений тока,
выходящих за пределы заданной погрешности
измерений, т.
\
При измерении параметров обратной ВАХ, за исключением области пробоя, необходимо, чтобы источник питания, которым задается режим измерения, имел малое внутреннее сопротивление, так как в противном случае незначительные изменения обратного тока будут вызывать большую погрешность при измерении обратного напряжения.
Стабилизированный
источник постоянного тока обеспечивает
дискретные значения прямого тока в
диапазоне изменения прямого напряжения
для испытваемого диода VD
или обратного тока для стабилитрона.
Измерение падения напряжения на диоде
осуществляется цифровым вольтметром
постоянного тока с высоким входным
сопротивлением (от 106 до 109 Ом), а контроль дискретных значений тока
– магнитоэлектрическим или цифровым
амперметром.
Падение напряжения на контактной системе в проводах, с помощью которых испытываемый диод подключается к измерительной цепи не должно превышать значени от 1 до 2% от максимально возможного напряжения на диоде.
При измерении параметров обратной ветви диода стабилизированный источник напряжения подает на испытуемый диод VD заданные значения обратного напряжения, которые контролируются цифрами или магнитоэлектрическим вольтметром. Значение обратного тока диода измеряется цифровым микроамперметром постоянного тока. Обратный ток Iобр можно измерить косвенным путем
(Iобр = Uo/Ro), включив в цепь диода известное сопротивление Rо, на котором цифровым вольтметром измеряется падение напряжения. При этом Ro << Rобр.
Для оценки частотных свойств диодов снимают частотные хар-ки Iвыпр(f).
От измерительного
генератора (ИГ) на испытуемый диод VD
подводят переменное напряжение неизменной
амплитуды различной частоты. Напряжение
Uo
на резисторе Ro,
пропорциональное средневыпрямленному
значению тока, измеряется при различных
значениях частоты. Семейство частотных
характеристик получается изменением
значения сопротивления резистора Ro.
Измерение напряжения осуществляется
высокоомным цифровым вольтметром
постоянного тока. Значение емкости
конденсатора Со выбирается таким, чтобы
емкостное сопротивление при минимальной
частоте испытательного напряжения было
значительно меньше сопротивления
резистора Ro.
НОВОСТИ Главная Введение Урок-1 Урок-2 Урок-3 Урок-4 Урок-5 Урок-6 Урок-7 Урок-8 Урок-9 Урок-10 Транзисторные УНЧ Ламповые УНЧ-УМ Мультивибратор Схемы начинающим Начинающим Радио КВ — УКВ Диоды Стабилитроны Маркировка Резисторы-КонденсаторыДиоды Стабилитроны Транзисторы Измерение напряжения Проверка транзистора Основы пайки Изготов. ![]() Азбука коротких волн Приемник прямого усил. КВ-приемник начинающим Светодиодное информ. табло на PIC контроллере Программатор “ICProg 105” Осваиваем LPT порт Программирование LPT под DOS Программирование LPT под Windows Программирование LPT под WinNT Вспомогательные программы Радиолюбительский калькулятор Онлайн расчет антенн Рассчет КФ Лабораторный БП Форум Связь с автором |
| |
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ПАРАМЕТРОВ БОЛЬШОГО СИГНАЛА ТРАНЗИСТОРА И ДИОДА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПРОГРАММАХ АНАЛИЗА АВТОМАТИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ (Технический отчет) ОСТИ.GOV
перейти к основному содержанию
- Полная запись
- Другое связанное исследование
- Авторов:
- Салливан, WH; Вирт, Дж.
Л.
- Дата публикации:
- Исследовательская организация:
- Sandia Corp., Альбукерке, Северная Мексика.
- Идентификатор ОСТИ:
- 4616411
- Номер(а) отчета:
- СК-Р-65-941; КОНФ-650707-3
- Номер АНБ:
- НСА-19-042771
- Номер контракта с Министерством энергетики:
- АТ(29-1)-789
- Тип ресурса:
- Технический отчет
- Отношение ресурсов:
- Другая информация: ориг.
Дата получения: 31-DEC-65
- Страна публикации:
- США
- Язык:
- Английский
- Тема:
- ПРИБОРЫ; Радиационные эффекты; ЦЕПИ; КОНТРОЛЬ; ТОКИ; ДИОДЫ; ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЗАРЯДЫ; ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ; ЭЛЕКТРОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ; ОШИБКИ; ЧАСТОТА; МАТЕМАТИКА; ИЗМЕРЕННЫЕ ЗНАЧЕНИЯ; МИЧИГАН; НЕЙТРОН; ПРОГРАММИРОВАНИЕ; РАДИАЦИОННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ; ВОССТАНОВЛЕНИЕ; ПОЛУПРОВОДНИКИ; СИГНАЛЫ; МЕСТО ХРАНЕНИЯ; ТРАНЗИСТОРЫ; США
Форматы цитирования
- MLA
- АПА
- Чикаго
- БибТекс
Салливан В.Х. и Вирт Дж.Л. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ПАРАМЕТРОВ СИЛЬНОГО СИГНАЛА ТРАНЗИСТОРА И ДИОДА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПРОГРАММАХ АВТОМАТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ЦЕПЕЙ .
США: Н. П., 1965.
Веб. дои: 10.2172/4616411.
Копировать в буфер обмена
Sullivan, W.H., & Wirth, J.L. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ПАРАМЕТРОВ СИЛЬНОГО СИГНАЛА ТРАНЗИСТОРА И ДИОДА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПРОГРАММАХ АВТОМАТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ЦЕПЕЙ . Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/4616411
Копировать в буфер обмена
Салливан, У. Х., и Вирт, Дж. Л. 1965.
«МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ПАРАМЕТРОВ БОЛЬШОГО СИГНАЛА ТРАНЗИСТОРА И ДИОДА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПРОГРАММАХ АВТОМАТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ЦЕПЕЙ». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/4616411. https://www.osti.gov/servlets/purl/4616411.
Копировать в буфер обмена
@статья{osti_4616411,
title = {МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ПАРАМЕТРОВ БОЛЬШОГО СИГНАЛА ТРАНЗИСТОРА И ДИОДА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПРОГРАММАХ АВТОМАТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ЦЕПЕЙ},
автор = {Салливан, У. Х. и Вирт, Дж. Л.},
abstractNote = {},
дои = {10.2172/4616411},
URL = {https://www.osti.gov/biblio/4616411},
журнал = {},
номер =,
объем = ,
место = {США},
год = {1965},
месяц = {7}
}
Копировать в буфер обмена
Посмотреть технический отчет (1,33 МБ)
https://doi.org/10.2172/4616411
Экспорт метаданных
Сохранить в моей библиотеке
Вы должны войти в систему или создать учетную запись, чтобы сохранять документы в своей библиотеке.
Аналогичных записей в сборниках OSTI.GOV:
- Аналогичные записи
Транзисторный тестер и его характеристики
Термин Транзисторный тестер (или анализатор), используемый в этом тексте, относится к приборам, дающим количественные измерения параметров транзисторов. Тестер должен быть в состоянии предоставить прямые показания по крайней мере для двух важных измерений, таких как:
- Значение усиления в прямом направлении в конфигурации с общим эмиттером (h FE для усиления по переменному току или h FE для усиления по постоянному току), то есть усиления по β.
- Значение тока утечки между коллектором и базой при открытом эмиттере I cbo .
Последнее измерение обратного тока C-B обычно считается наиболее важным для проверки старения транзистора. Это сравнительно сложное измерение из-за малых токов (в мкА) и чрезвычайной чувствительности к температуре.
Типичный тестер транзисторов и диодов сервисного типа проверяет транзисторы на наличие следующих характеристик.
- Тест короткого замыкания на пробой C-E
- Прямое измерение тока утечки коллектора
- Проверка усиления по постоянному току
- Проверка усиления по переменному току
- Четырехполюсный параметрический тест (гибридные параметры)
- Транзисторный тестер для проверки полярности

тесты соединены вместе, и обратное напряжение 4,5 В приложено между коллектором и двумя выводами, которые соединены вместе. На рис. 10.18 (а) показано расположение транзистора PNP, а на рис. 10.18 (б) показано расположение транзистора NPN.
В случае пробоя (обычно от коллектора к эмиттеру) индикатор показывает отклонение на полную шкалу. В этом случае дальнейшие испытания этого транзистора не проводятся, что позволяет избежать возможного повреждения схемы измерителя.
Если показание в короткой позиции меньше максимально допустимой величины, указанной на графике, устанавливается следующий тест на обратный ток I cbo , .
2. Прямое измерение коллектора – Ток утечки: Коллекторный ток утечки зависит от температуры и удельного сопротивления материала транзистора. Чрезмерная утечка обычно происходит, когда поверхность проводника загрязнена. Другими причинами этого состояния являются перегрев или другие виды повреждений. Это обратный ток от коллектора к базе при открытом эмиттере, обозначаемый I cbo . Чрезмерное значение I cbo указывает на неисправность транзистора. Схема тестера для этого теста показана на рис. 10.19.(а). Переход коллектор-база смещен в обратном направлении, а эмиттер открыт. Амперметр (в микродиапазоне) показывает обратный ток.
Ток от коллектора к эмиттеру с открытой базой обозначается I ceo . На рис. 10.19(b) показана схема для этого теста. I ceo следует ожидать, что он будет намного больше, чем I cbo .
3. Проверка коэффициента усиления по постоянному току:
Коэффициент усиления по постоянному току является мерой эффективности базы в управлении током коллектора. Это полезный параметр для транзисторов, используемых в низкочастотных цепях питания, усиления, переключения и управления. Этот тест полезен, только если транзистор используется в конфигурации с общим эмиттером.
На рис. 10.20 показана схема тестера, используемая для тестирования. R 1 настроен на нулевое значение вольтметра, в этот момент коэффициент усиления по постоянному току равен как I c /I b , так и R x /R 2 .R 1 обычно имеет калиброванный циферблат для прямого считывания коэффициента усиления по постоянному току.
По мере старения транзистора коэффициент усиления по постоянному току имеет тенденцию к снижению. Это приводит к уменьшению усиления, что приводит к искажению сигнала.
4. Проверка коэффициента усиления по переменному току: Коэффициент усиления по переменному току выражается двумя разными способами в зависимости от типа конфигурации, в которой используется транзистор. Для конфигурации с общей базой коэффициент усиления равен альфа (α). , которое представляет собой отношение изменения тока коллектора к изменению тока эмиттера при постоянном напряжении на коллекторе. Во время этого теста коллектор имеет короткое замыкание на базу.
Если транзистор находится в конфигурации с общим эмиттером, коэффициент усиления равен бета β, который представляет собой отношение изменения тока коллектора к изменению тока базы, когда напряжение коллектора поддерживается постоянным. Во время этого теста коллектор имеет короткое замыкание на эмиттер.
Существует определенная связь между альфа и бета, поэтому одно из них может быть вычислено, когда известно другое.
Схема измерения бета аналогична схеме измерения усиления по постоянному току (см. рис. 10.20). Основное отличие состоит в том, что для измерения бета требуется сигнал переменного тока на базе транзистора. Надлежащие значения бета или альфа указаны в паспорте производителя. Измеренные значения должны довольно точно совпадать с ними, если транзистор исправен.
5. Проверка параметров четырех выводов (гибридные параметры): Транзистор можно рассматривать как цепь с четырьмя выводами для определения соотношения между входом и выходом. Эти отношения называются гибридными (h) параметрами, которые упоминаются в таблицах данных и на испытательном приборе.
Гибридные параметры очень полезны при определении качества транзистора. Сеть с четырьмя терминалами показана на рис. 10.21 (а).
При таком расположении необходимо учитывать два тока и два напряжения. Если два тока рассматриваются как зависимые переменные, результирующие параметры являются короткозамкнутыми параметрами и измеряются в mhos. Когда два напряжения рассматриваются как зависимые переменные, результирующие параметры являются параметрами разомкнутой цепи и измеряются в омах. Гибридные (h) параметры получаются при использовании одного тока и одного напряжения в качестве зависимых переменных. Обозначения для четырех параметров h следующие.
- h i — входное сопротивление при закороченном выходе
- h r — коэффициент обратного напряжения при открытом входе
- h f — коэффициент усиления по прямому току при закороченном выходе
- h o — проходимость выхода при открытом входе
Единицей измерения для h i является ом, а для h o – мос. Для h f и h r нет единиц, поскольку они являются отношениями.
Параметры h могут быть применены к любой из трех основных конфигураций усилителя. Дополнительный нижний индекс обычно используется для обозначения типа конфигурации. Нижний индекс b указывает на общую базу, e обозначает общий эмиттер, а c обозначает общий коллектор.
Обозначения параметра h для общего эмиттера: h ie , h re , h fe и h oe . Альфа для схемы с общей базой равна h fb , а бета в схеме с общим эмиттером равна h fe .
Схема тестера для получения параметров h показана на рис. 10.21(b). G 1 — калиброванный генератор тока, а G 2 — калиброванный генератор напряжения. Счетчик переменного тока используется для косвенного измерения тока. Переключатели представляют собой четыре объединенные секции пятипозиционного поворотного переключателя.
Положение 1 переключателя соединяет калиброванный генератор тока с эмиттером тестируемого транзистора.