用万用电表对常用电子元器件检测

附录Ⅱ用万用电表对常用电子元器件检测用万用表可以对晶体二极管、三极管、电阻、电容等进行粗测。万用表电阻档等值电路如附图(Ⅱ)－1所示，其中的R0为等效电阻，EO为表内电池，当万用表处于R×1、R×100、R×1K档时，一般，E0＝1.5V，而处于R×10K档时，EO＝15V。测试电阻时要记住，红表笔接在表内电池负端（表笔插孔标“+”号），而黑表笔接在正端（表笔插孔标以“－”号）。1、晶体二极管管脚极性、质量的判别晶体二极管由一个PN结组成，具有单向导电性，其正向电阻小（一般为几百欧）而反向电阻大（一般为几十千欧至几百千欧），利用此点可进行判别。（1）管脚极性判别将万用表拨到R×100（或R×1K）的欧姆档，把二极管的两只管脚分别接到万用表的两根测试笔上，如附图Ⅱ－2所示。如果测出的电阻较小（约几百欧），则与万用表黑表笔相接的一端是正极，另一端就是负极。相反，如果测出的电阻较大（约百千欧），那么与万用表黑表笔相连接的一端是负极，另一端就是正极。附图Ⅱ－1万用表电阻档等值电路附图Ⅱ－2判断二极管极性（2）判别二极管质量的好坏一个二极管的正、反向电阻差别越大，其性能就越好。如果双向电值都较小，说明二极管质量差，不能使用；如果双向阻值都为无穷大，则说明该二极管已经断路。如双向阻值均为零，说明二极管已被击穿。利用数字万用表的二极管档也可判别正、负极，此时红表笔（插在“V·Ω”插孔）带正电，黑表笔（插在“COM”插孔）带负电。用两支表笔分别接触二极管两个电极，若显示值在1V以下，说明管子处于正向导通状态，红表笔接的是正极，黑表笔接的是负极。若显示溢出符号“1”，表明管子处于反向截止状态，黑表笔接的是正极，红表笔接的是负极。2、晶体三极管管脚、质量判别可以把晶体三极管的结构看作是两个背靠背的PN结，对NPN型来说基极是两个PN结的公共阳极，对PNP型管来说基极是两个PN结的公共阴极，分别如附图Ⅱ－3所示。（a）NPN型（b）PNP型附图Ⅱ－3晶体三极管结构示意图（1）管型与基极的判别万用表置电阻档，量程选1K档（或R×100），将万用表任一表笔先接触某一个电极—假定的公共极，另一表笔分别接触其他两个电极，当两次测得的电阻均很小（或均很大），则前者所接电极就是基极，如两次测得的阻值一大、一小，相差很多，则前者假定的基极有错，应更换其他电极重测。根据上述方法，可以找出公共极，该公共极就是基极Β，若公共极是阳极，该管属NPN型管，反之则是PNP型管。（2）发射极与集电极的判别为使三极管具有电流放大作用，发射结需加正偏置，集电结加反偏置。如附图Ⅱ－4所示。（a）NPN型(b)PNP型图附Ⅱ－4晶体三极管的偏置情况当三极管基极B确定后，便可判别集电极C和发射极E，同时还可以大致了解穿透电流ICEO和电流放大系数ß的大小。以PNP型管为例，若用红表笔（对应表内电池的负极）接集电极C，黑表笔接E极，（相当C、E极间电源正确接法），如附图Ⅱ－5所示，这时万用表指针摆动很小，它所指示的电阻值反映管子穿透电流ICEO的大小（电阻值大，表示ICEO小）。如果在C、B间跨接一只RB＝100K电阻，此时万用表指针将有较大摆动，它指示的电阻值较小，反映了集电极电流IC＝ICEO＋ßIB的大小。且电阻值减小愈多表示ß愈大。如果C、E极接反（相当于C-E间电源极性反接）则三极管处于倒置工作状态，此时电流放大系数很小（一般＜1）于是万用表指针摆动很小。因此，比较C-E极两种不同电源极性接法，便可判断C极和E极了。同时还可大致了解穿透电流ICEO和电流放大系数β的大小，如万用表上有hFE插孔，可利用hFE来测量电流放大系数β。附图Ⅱ－5晶体三极管集电极C、发射极E的判别3、检查整流桥堆的质量整流桥堆是把四只硅整流二极管接成桥式电路，再用环氧树脂（或绝缘塑料）封装而成的半导体器件。桥堆有交流输入端（A、B）和直流输出端（C、D），如附图Ⅱ－6所示。采用判定二极管的方法可以检查桥堆的质量。从图中可看出，交流输入端A-B之间总会有一只二极管处于截止状态使A-B间总电阻趋向于无穷大。直流输出端D-C间的正向压降则等于两只硅二极管的压降之和。因此，用数字万用表的二极管档测A-B的正、反向电压时均显示溢出，而测D-C时显示大约1V，即可证明桥堆内部无短路现象。如果有一只二极管已经击穿短路，那么测A-B的正、反向电压时，必定有一次显示0.5V左右。附图Ⅱ－6整流桥堆管脚及质量判别4、电容的测量电容的测量，一般应借助于专门的测试仪器。通常用电桥。而用万用表仅能粗略地检查一下电解电容是否失效或漏电情况。测量电路如附图Ⅱ－7所示附图Ⅱ－7电容的测量测量前应先将电解电容的两个引出线短接一下，使其上所充的电荷释放。然后将万用表置于1K档，并将电解电容的正、负极分别与万用表的黑表笔、红表笔接触。在正常情况下，可以看到表头指针先是产生较大偏转（向零欧姆处），以后逐渐向起始零位（高阻值处）返回。这反映了电容器的充电过程，指针的偏转反映电容器充电电流的变化情况。一般说来，表头指针偏转愈大，返回速度愈慢，则说明电容器的容量愈大，若指针返回到接近零位（高阻值），说明电容器漏电阻很大，指针所指示电阻值，即为该电容器的漏电阻。对于合格的电解电容器而言，该阻值通常在500KΩ以上。电解电容在失效时（电解液干涸，容量大幅度下降）表头指针就偏转很小，甚至不偏转。已被击穿的电容器，其阻值接近于零。对于容量较小的电容器（云母、瓷质电容等），原则上也可以用上述方法进行检查，但由于电容量较小，表头指针偏转也很小，返回速度又很快，实际上难以对它们的电容量和性能进行鉴别，仅能检查它们是否短路或断路。这时应选用R×10K档测量。附录Ⅲ电阻器的标称值及精度色环标志法色环标志法是用不同颜色的色环在电阻器表面标称阻值和允许偏差。1、两位有效数字的色环标志法。普通电阻器用四条色环表示标称阻值和允许偏差，其中三条表示阻值，一条表示偏差，如附图Ⅲ－1所示。图Ⅲ－1两位有效数字的阻值色环标志法附图Ⅲ－2三位有效数字的阻值色环标志法2、三位有效数字的色环标志法。精密电阻器用五条色环表示标称阻值和允许偏差，如附图Ⅲ－2所示。示例：颜色第一有效数第二有效数倍率允许偏差黑00100棕11101红22102橙33103黄44104绿55105蓝66106紫77107灰88108白99109＋50%－20%金10－1±5%银10－2±10%无色±20%颜色第一有效数第二有效数第三有效数倍率允许偏差黑000100棕111101±1%红222102±2%橙333103黄444104绿555105±0.5%蓝666106±0.25%紫777107±0.1%灰888108白999109金10－1银10－2如：色环A－红色；B－黄色如：色环A－蓝色；B－灰色；C－黑色C－棕色；D－金色D－橙色；E－紫色则该电阻标称值及精度为：则该电阻标称值及精度为：24×101=240Ω精度：±5%680×103=680KΩ精度：±0.1%附录Ⅳ放大器干扰、噪声抑制和自激振荡的消除放大器的调试一般包括调整和测量静态工作点，调整和测量放大器的性能指标：放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带等。由于放大电路是一种弱电系统，具有很高的灵敏度，因此很容易接受外界和内部一些无规则信号的影响。也就是在放大器的输入端短路时，输出端仍有杂乱无规则的电压输出，这就是放大器的噪声和干扰电压。另外，由于安装、布线不合理，负反馈太深以及各级放大器共用一个直流电源造成级间耦合等，也能使放大器没有输入信号时，有一定幅度和频率的电压输出，例如收音机的尖叫声或“突突……”的汽船声，这就是放大器发生了自激振荡。噪声、干扰和自激振荡的存在都妨碍了对有用信号的观察和测量，严重时放大器将不能正常工作。所以必须抑制干扰、噪声和消除自激振荡，才能进行正常的调试和测量。附图4－1一、干扰和噪声的抑制把放大器输入端短路，在放大器输出端仍可测量到一定的噪声和干扰电压。其频率如果是50Hz（或100Hz），一般称为50Hz交流声，有时是非周期性的，没有一定规律，可以用示波器观察到如附图4－1所示波形。50Hz交流声大都来自电源变压器或交流电源线，100Hz交流声往往是由于整流滤波不良所造成的。另外，由电路周围的电磁波干扰信号引起的干扰电压也是常见的。由于放大器的放大倍数很高（特别是多级放大器），只要在它的前级引进一点微弱的干扰，经过几级放大，在输出端就可以产生一个很大的干扰电压。还有，电路中的地线接得不合理，也会引起干扰。抑制干扰和噪声的措施一般有以下几种1、选用低噪声的元器件如噪声小的集成运放和金属膜电阻等。另外可加低噪声的前置差动放大电路。由于集成运放内部电路复杂，因此它的噪声较大。即使是“极低噪声”的集成运放，也不如某些噪声小的场效应对管，或双极型超β对管，所以在要求噪声系数极低的场合，以挑选噪声小对管组成前置差动放大电路为宜。也可加有源滤波器。2、合理布线放大器输入回路的导线和输出回路、交流电源的导线要分开，不要平行铺设或捆扎在一起，以免相互感应。3、屏蔽小信号的输入线可以采用具有金属丝外套的屏蔽线，外套接地。整个输入级用单独金属盒罩起来，外罩接地。电源变压器的初、次级之间加屏蔽层。电源变压器要远离放大器前级，必要时可以把变压器也用金属盒罩起来，以利隔离。4、滤波为防止电源串入干扰信号，可在交（直）流电源线的进线处加滤波电路。附图4－2(a)、(b)、(c)所示的无源滤波器可以滤除天电干扰（雷电等引起）(a)(b)(c)(d)附图4－2和工业干扰（电机、电磁铁等设备起、制动时引起）等干扰信号，而不影响50Hz电源的引入。图中电感，电容元件，一般L为几～几十毫亨，C为几千微微法。图(d)中阻容串联电路对电源电压的突变有吸收作用，以免其进入放大器。R和C的数值可选100Ω和2μF左右。5、选择合理的接地点在各级放大电路中，如果接地点安排不当，也会造成严重的干扰。例如，在附图4－3中，同一台电子设备的放大器，由前置放大级和功率放大级组成。当接地点如图中实线所示时，功率级的输出电流是比较大的，此电流通过导线产生的压降，与电源电压一起，作用于前置级，引起扰动，甚至产生振荡。还因负载电流流回电源时，造成机壳（地）与电源负端之间电压波动，而前置放大级的输入端接到这个不稳定的“地”上，会引起更为严重的干扰。如将接地点改成图中虚线所示，则可克服上述弊端。附图4－3二、自激振荡的消除检查放大器是否发生自激振荡，可以把输入端短路，用示波器（或毫伏表）接在放大器的输出端进行观察，如附图4－4所示波形。自激振荡和噪声的区别是，自激振荡的频率一般为比较高的或极低的数值，而且频率随着放大器元件参数不同而改变（甚至拨动一下放大器内部导线的位置，频率也会改变），振荡波形一般是比较规则的，幅度也较大，往往使三极管处于饱和和截止状态。附图4－4高频振荡主要是由于安装、布线不合理引起的。例如输入和输出线靠的太近，产生正反馈作用。对此应从安装工艺方面解决，如元件布置紧凑，接线要短等。也可以用一个小电容（例如1000PF左右）一端接地，另一端逐级接触管子的输入端，或电路中合适部位，找到抑制振荡的最灵敏的一点（即电容接此点时，自激振荡消失），在此处外接一个合适的电阻电容或单一电容（一般100PF～0.1μF，由试验决定），进行高频滤波或负反馈，以压低放大电路对高频信号的放大倍数或移动高频电压的相位，从而抑制高频振荡（如附图4－5所示）。(a)(b)附图4－5低频振荡是由于各级放大电路共用一个直流电源所引起。如附图4-6所示，因为电源总有一定的内阻RO，特别是电池用得时间过长或稳压电源质量不高，使得内阻RO比较大时，则会引起CCU处电位的波动，CCU的波动作用到前级，使前级输出电压相应变化，经放大后，使波动更历害，如此循环，就会造成振荡现象。最常用的消除办法是在放大电路各级之间加上“去耦电路”如图中的R和C，从电源方面使前后级减小相互影响。去耦电路R的值一般为几百欧，电容C选几十微法或更大一些。附图4-6常用电子元器件检测方法与经验(下)[2005-3-2