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模块七
示波器与晶体管特性图示仪
目录 / CONTENTS
§7-1 通用示波器
§7-2 双踪示波器
§7-3 数字式存储示波器
§7-4 晶体管特性图示仪
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通用示波器
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学习目标
1．掌握通用示波器的组成及各部分的作用。
2．熟悉通用示波器的工作原理。
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一、通用示波器的组成及作用
通用示波器的组成框图如图所示，它主要由示波管、Y 轴偏转系统、X 轴偏
转系统、扫描及整步系统、电源五部分组成，各部分的作用见下表。
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通用示波器的组成框图
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通用示波器各部分的作用
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二、通用示波器的工作原理
1．示波管的基本知识
示波管是示波器的核心元件。因此，熟悉示波管的结构及工作原理，对掌
握整个示波器的工作原理具有重要意义。
示波管主要由电子枪、荧光屏和偏转系统三大部分组成，示波管的基本结
构如图所示。
295示波管的基本结构
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（1）电子枪
电子枪的作用是发射电子束，轰击荧光屏，使之发光。电子枪由灯丝、阴
极、控制栅极、第一阳极和第二阳极组成，各部分的作用见下表。
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电子枪各部分的作用
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（2）荧光屏
荧光屏的作用是显示被测波形。荧光屏位于示波管前端，在玻璃内壁上涂
有一层荧光粉，荧光粉在高速电子束的撞击下能发光。发光的强弱与激发它的
电子数量多少和速度快慢有关。电子数量越多、速度越快，产生的光点越亮，
反之亦然。荧光粉在电子束停止撞击后，其发光仍能持续一段时间，这种现象
称为“余辉”。
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（3）偏转系统
偏转系统的作用是使电子束有规律地移动，从而在荧光屏上显示出被测波
形。根据偏转原理不同，示波管中的偏转系统可分为静电偏转和电磁偏转两种。
常见的静电偏转系统包括垂直偏转板（Y 轴偏转板）和水平偏转板（X 轴偏转板）
，靠近电子枪上下放置的一对是 Y 轴偏转板，离电子枪较远且水平放置的一对
叫 X 轴偏转板。
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2．示波原理
电子束从电子枪中发射出来后，受到阳极正电压的吸引，经偏转系统向荧
光屏方向加速前进。如果偏转板上不加电压，则电子束只能径直射向荧光屏中
央，使荧光屏中央出现一个光点。
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如果在 Y 轴偏转板上加一直流电压（上正下负），如图所示，则在两块 Y
轴偏转板之间就会产生一个由上向下的电场。束受到电场力的作用产生向上的
偏转；如果所加偏转电压的极性改变，则电子束将向下偏转。X 轴偏转的原理
与 Y 轴偏转的原理相同，可使电子束向左或向右偏转。如果在 X 轴偏转板和 Y
轴偏转板上同时施加电压，则在两个电场力的共同作用下，电子束就可以上下
左右地移动，在荧光屏的余辉效应和人眼的视觉暂留共同作用下，就能在荧光
屏上看到光点所描绘出的各种波形。
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在 Y 轴偏转板上加直流电压使电子束发生偏转
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一般情况下，被测电压都加在 Y 轴偏转板上，而在 X 轴偏转板上加随时间
线性变化的锯齿波扫描电压。这时，由于电子束在做垂直运动的同时，又以匀
速沿水平方向移动，因而在荧光屏上扫描出被测电压随时间变化的波形。如果
锯齿波扫描电压的周期与被测电压的周期完全相等，锯齿波扫描电压每变化一
次，荧光屏上就出现一个完整的被测电压波形。每一个周期出现的电压波形都
重叠在一起，荧光屏上就能看到一个稳定且清晰的电压波形，如图所示。
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波形显示原理
双踪示波器
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学习目标
1．熟悉双踪示波器的基本原理和组成部分。
2．掌握双踪示波器的使用方法。
3．了解双踪示波器在电气测量中的应用。
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能在同一屏幕上同时显示两个被测波形的示波器称为双踪示波器。要在一
个示波器的屏幕上同时显示两个被测波形，通常利用电子开关交替将这两个信
号送入示波管中进行轮流显示。只要轮换的速度足够快，由于示波管的余辉效
应和人眼的视觉暂留作用，屏幕上就会同时显示出两个波形的图像。
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一、双踪示波器的基本原理
双踪示波器（见下图）的 Y 轴偏转系统和通用示波器相比，主要的区别是
设有两个 Y 轴通道及增加了电子开关和门电路，如图所示。被测的两个信号由
Y 轴的两个通道 CH1 和 CH2 分别输入，经各自的衰减器、前置放大器放大后送
入门电路（CH1 门电路和 CH2 门电路），门电路受电子开关的控制轮流打开，
使两个被测信号轮流送入延迟电路和 Y 轴后置放大器，最后送到示波管的 Y 轴
偏转板上，实现电子束在垂直方向的偏转。
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双踪示波器 双踪示波器的 Y 轴偏转系统
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二、双踪示波器的组成部分
1．双通道垂直系统
（1）独立的前置放大器：每个通道配备独立的垂直放大器，可分别调节增
益、偏移和耦合方式（AC/DC/GND），确保两路信号的独立处理。
（2）电子开关（通道切换器）：通过高速电子开关（如场效应管或集成电
路）分时切换两路信号，将其交替送入后续电路。这是实现双波形显示的核心
器件。
（3）延迟电路：用于补偿电子开关切换和信号传输的时间差，确保两路信
号在时间轴上严格对齐。
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2．双踪显示控制电路
（1）交替扫描模式：在每次水平扫描周期切换通道，适用于高频信号。
（2）断续扫描模式：在单次扫描中高速切换通道（如每秒数千次），适用
于低频信号，避免波形闪烁。
（3）通道叠加 / 相减逻辑：通过数字电路或模拟运算放大器实现两信号的
数学处理。
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3．双通道触发同步机制
（1）触发源选择：可选择任一通道或外部信号作为触发源，确保两波形基
于同一事件同步显示。
（2）交替触发：在交替扫描模式下，分别用两通道信号触发扫描，解决高
频信号同步难题。
4．双踪校准系统
通道间延迟校准：通过内置标准信号源（如方波）校准两通道的时延差，
以消除测量误差。
幅度匹配调节：确保两通道的增益一致，避免波形幅度显示偏差。
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5．校准信号发生器
校准信号发生器用来产生频率为 1 kHz、幅度为 -P 的标准方波电压信
号。其电路构成主要是一个射极耦合多谐振荡器，其输出经限幅、放大后，再
由射极跟随器的射极经分压后产生标准方波电压信号。标准方波电压信号的作
用是测量被测信号电压的幅度或校准扫描速度。
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三、双踪示波器的使用
1．XC4320 型双踪示波器的面板结构
XC4320 型双踪示波器的前面板如图所示。
313XC4320 型双踪示波器的前面板
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（1）电源部分
电源——示波器主电源开关。按下开关时，电源指示灯（CAL）亮，表示
电源已接通。
辉度——控制光点和扫描线亮度。
聚焦——调整扫描线的清晰度。
光迹旋转——调整水平扫描线，使之与水平刻度线平行。
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（2）Y 轴偏转系统
CH1ORX——垂直输入端 1，在 X-Y 工作方式时作为 X 轴输入端。
CH2ORY——垂直输入端 2，在 X-Y 工作方式时作为 Y 轴输入端。
耦合选择开关（AC-GND-DC）——AC：交流耦合，GND：放大器的输入
端接地，DC：直流耦合。
V/Div——衰减器开关，从 5 mV/Div～5 V/Div 共分 10 挡，供选择垂直偏
转因数。
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微调——偏转因数微调，可调节至面板指示值的 倍以上。当将其置于
“校准”位置时，偏转因数校准为面板指示值；当将其拉出时，放大器增益增
大 5 倍。
CH1、CH2 位移——调节扫描线或光点的垂直位置。
Y 轴工作方式——由五个按键开关组成，用于选择 Y 轴偏转系统的工作状
态（CH1：CH1通道单独工作，CH2：CH2 通道单独工作，双踪：CH1、CH2
通道以交替或断续方式工作，ADD：CH1、CH2 通道同时工作）。
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（3）X 轴偏转系统
T/Div——扫描时间因数选择开关，用于选择扫描时间因数。
微调——扫描时间因数微调，可调节至面板指示值的 倍以上。当将其
置于“校准”位置时，扫描时间因数校准为面板指示值。
水平位移——调节扫描线或光点的水平位置。当拉出该旋钮时，示波器处
于“×10”扩展状态。
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（4）触发部分
触发方式——由三个按键开关组成，用于选择触发信号（极性：选择触发
极性，电源：用交流电源作为触发信号，外：用输入端 EXT 引入的外触发信号
作为触发信号）。
电平——调节触发电平。
自动电平方式——由三个按键开关组成，用于选择所需的扫描方式（自动：
无论有无触发信号，扫描自动进行；常态：无触发信号时，扫描处于准备状态，
没有扫描线；TV：扫描受电视信号的控制）。
（5）-P
该输出端用于输出频率为 1 kHz 的校准电压信号（-P 的方波电压），
供校准仪器使用。 318
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2．XC4320 型双踪示波器的使用方法
（1）测量前的准备工作
1）显示扫描线。将电源线插入交流电源插座之前，应按下表设置仪器的开
关及旋钮的位置。
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设置仪器的开关及旋钮的位置
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设置仪器的开关及旋钮的位置
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2）打开电源。调节辉度和聚焦旋钮，使扫描基线清晰度较好。
3）调节 CH1 位移。使扫描基线设定在屏幕的中间，若此光迹在水平方向
略微倾斜，则应调节光迹旋转旋钮，使光迹与水平刻度线平行。
4）校准探头。将 -P 校准信号加到探头上，由探头输入方波校准信号
到 CH1 输入端。将“AC-GND-DC”开关置于“AC”位置，校准波形将显示在屏
幕上。
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（2）测量信号的步骤
1）将被测信号输入示波器通道输入端。注意输入电压不可超过 400 V。使
用探头测量大信号时，必须将探头衰减器开关拨到“×10”位置，此时输入信
号缩小到原值的 1/10，实际的 V/Div 值为显示值的 10 倍。
2）按照被测信号参数的测量方法不同，选择各旋钮的位置，使信号正常显
示在显示屏上，记录测量的读数或绘制测得的波形。
3）根据记下的读数进行分析、计算和处理，得到测量结果。
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3．双踪示波器的使用注意事项
（1）使用前必须检查电网电压是否与双踪示波器要求的电源电压一致。
（2）双踪示波器通电后需要预热 15 min 再调整各旋钮。必须注意亮度不
可过大，且光点不可长期停留在一个位置，以免缩短示波管的使用寿命。双踪
示波器短时间不用时可将亮度调小，不必切断电源。
（3）通常信号引入线都需使用屏蔽电缆。双踪示波器的探头有的带有衰减
器，读数时需注意其挡位。各种型号双踪示波器的探头要专用。
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四、双踪示波器在电气测量中的应用
1．电压的测量
（1）交流电压的测量
将耦合选择开关置于“AC”位置，显示出输入波形的交流成分。如果交流
信号的频率很低，则应将耦合选择开关置于“DC”位置。
将被测波形移至屏幕的中心位置，用 V/Div 开关将被测波形控制在屏幕有
效工作范围内，按坐标分度尺的分度读取整个波形在 Y 轴方向的幅度 H，则被
测电压的峰 - 峰值（VP-P）就等于 V/Div 开关的指示值与 H 的乘积。
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下图中，示波器 V/Div 开关的指示值为 1 V/Div，被测波形在 Y 轴方向的幅
度 H 为 6 Div，则该信号的峰 - 峰值为
VP-P = 1 V/Div×6 Div = 6 V
最大值为
Um = 1 V/Div×3 Div = 3 V
有效值为
如果测量时 Y 轴输入端采用了 10∶1 衰减的探头，则 U = 10× V = 。
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正弦电压的测量
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（2）直流电压的测量
将耦合选择开关置于“GND”位置，自动电平方式选择“自动”，使屏幕显
示一水平扫描线，此扫描线便为零电平线。
将耦合选择开关置于“DC”位置，加入被测电压，此时，扫描线在 Y 轴方
向产生跳变位移 H，被测电压即为 V/Div 开关的指示值与 H 的乘积。
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2．时间参数的测量
示波器中的扫描发生器能产生与时间成线性关系的扫描线，因此，可以用
显示屏的水平分度来测量波形的时间参数，如周期性信号的重复周期，脉冲信
号的宽度、时间间隔、上升沿（前沿）时间和下降沿（后沿）时间以及两个信
号之间的时间差等。
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（1）脉冲参数的测量
用双踪示波器测量脉冲参数时，由于其 Y 轴电路中有延迟电路，使用内触
发方式能很方便地测出脉冲波形上升沿和下降沿的时间。下图 a 中，测量上升
沿的时间时，可调整脉冲幅度，使其占 5 Div 左右，并使 10% 和 90% 电平处于
网格上，这样能很容易读出上升沿的时间。测量脉冲宽度时，可将脉冲幅度调
整到占 6 Div 左右，这时 50% 电平也恰好在网格线上，如图 b 所示。
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脉冲参数的测量
a）测量上升沿的时间 b）测量脉冲宽度
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（2）周期的测量
如图所示，若已知扫描时间因数为 1 μs/Div，则该正弦波的周期为
T = 4 Div×1 μs/Div = 4 μs
由此可计算出该波形的频率为
331正弦电压的测量
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3．相位的测量
利用双踪示波器可以方便地测量两个同频率正弦交流电的相位，具体方法：
在 CH1、CH2 输入端分别输入两个正弦波电压，Y轴工作方式选择“交替”，
调节垂直位移，使两个电压波形相对于水平中心轴对称，如图所示。
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相位的测量
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波形与中心轴的交点 a、b 之间为 A 电压的一个周期 T。点 a、c 之间为两
电压的相位差，若相位差为 ，则
图中，Xac = 2 Div，Xab = 8 Div，则
即 A 电压超前 B 电压 90°。
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数字式存储示波器
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学习目标
1．了解数字式存储示波器的工作原理。
2．熟悉数字式存储示波器的特点。
3．掌握数字式存储示波器的使用方法。
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一、数字式存储示波器的工作原理
数字式存储示波器的组成框图如图所示。输入的被测信号通过前置放大器
放大后，经 A/D 转换器转换成数字信号，将该数字信号的数据信息存入存储器。
当仪器接收到待显示的信息时，控制电路会根据用户的操作生成页面地址，地
址计数器从该页面的 0 号单元开始，读出数字信号的数据信息，送到 D/A 转换
器，转换成模拟信号送往垂直放大器进行显示，同时地址信号经水平方向的
D/A 转换器送入水平放大器，以控制被测信号的水平位置。
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数字式存储示波器的组成框图
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数字式存储示波器的工作波形如图所示。当仪器接入被测信号时，首先对
模拟量进行取样，图 a 中的 a0～a7 点即对应被测信号的 8 个取样点。这种取样
是实时取样，是对一个周期内信号不同点的取样。8 个取样点得到的数字量分
别存储于地址从 00H 开始的 8个存储单元中，地址号为 00H～07H，其存储的内
容为 D0～D7；在显示时，取出 D0～D7 的数据，进行 D/A 转换，同时存储单元
地址号从 00H～07H 也经过 D/A 转换，形成图 d 所示的阶梯波，加到水平系统，
控制扫描电压，这样就将被测信号重现于荧光屏上。荧光屏上显示的被测信号
波形如图 e 所示。只要 X 轴方向和 Y 轴方向的量化程度足够精细，图e 所示的
波形就能够较准确地代表图 a 所示的波形。
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模块七 示波器与晶体管特性图示仪
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数字式存储示波器的工作波形
a）被测信号波形 b）存储地址 c）存储内容 d）阶梯波 e）荧光屏上显示的被测信号波形
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二、数字式存储示波器的特点
1．可以长期保存信息，反复读出数据，反复在荧光屏上再现波形。
2．由于信息是在存储器中存储的，所以在对被测信号进行动态分析之后，
即可更新存储器的内容。
3．可以进行负延迟，即能观测触发前的信息。由于数字式存储示波器的触
发点只是一个参考点，而不是获取的第一个数据点，因此，它可以用来检修故
障，记录故障发生前后的情况。
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4．便于观察单次过程和缓慢变化的信号。由于数字信号可以多次显示，并
且取样存储和读出显示速度可以在很大范围内调节，因此，这种示波器便于捕
捉和显示瞬变信号与缓慢变化的信号。
5．可用数字显示测量结果。
6．便于数据处理。
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三、数字式存储示波器的使用
1．简单测量操作
（1）要查看电路中的某个信号，并测量其频率、
周期和峰 - 峰值，可借助自动设置显示信号。先按下
通道 1 按钮，把探头衰减设置为 10X，接着将探头尖
端连接到待测信号点，将基准导线连接到电路基准点
（见下图），最后按示波器“Autoset”键，示波器
会自动调整垂直、水平和触发控制。示波器能根据检
测到的信号类型显示自动测量结果。
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自动测量接线示意图
模块七 示波器与晶体管特性图示仪
（2）要测量信号的频率、周期、峰 - 峰值、上升时间以及正频宽，可利
用 Measure 菜单进行自动测量。按“Measure”键进入菜单，依次选择不同的测
量项，如频率、周期、峰 - 峰值、上升时间和正频宽等，还能对每个测量项的
信源进行设置。
若测量值显示为“?”，可能是信号超出测量范围，可调整垂直或水平标度。
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2．双信号测量与增益计算
要测量音频放大器的增益，需要一个音频发生器，将测试信号连接到音频
放大器输入端，将示波器的两个通道分别与音频放大器的输入和输出端相连，
如图所示。测量两个信号的电平，并使用测量结果计算增益的大小。
344双信号测量接线示意图
模块七 示波器与晶体管特性图示仪
连接与测量步骤如下。
◆ 把 CH1 和 CH2 分别连接到音频放大器的输入和输出端，按示波器
“Autoset”键。
◆ 进入“Measure”菜单，分别设置 CH1 和 CH2 的测量类型为峰 - 峰值。
◆ 根据测量结果和增益计算公式，即可得出增益。
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模块七 示波器与晶体管特性图示仪
3．其他关键应用场景
（1）自动量程与差分信号分析
◆ 自动量程：可快速适配信号范围，方便检查多个测试点。
◆ 差分信号：使用隔离通道能减少噪声干扰，适合分析差分通信信号。
（2）高级测量功能运用
◆ 光标测量：可手动测量频率、幅值、脉冲宽度和上升时间等参数。
◆ 平均值功能：能降低噪声，提取有用信号。
◆ 余辉与 XY 模式：余辉可观察信号变化趋势，XY 模式能用于查看网络
的阻抗特性。
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（3）特殊触发应用
◆ 视频触发：支持场和线触发，便于分析视频信号。
◆ 脉冲宽度触发：可捕获特定宽度的脉冲信号。
（4）信号优化与分析
◆ 单脉冲采集：通过设置单次触发来捕获偶然出现的脉冲。
◆ 视窗功能：能对波形的局部细节进行放大观察。
◆ 传播延迟测量：比较两个相关信号的时间差。
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晶体管特性图示仪
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学习目标
1．了解晶体管特性图示仪的组成及原理。
2．熟悉 XJ4810 型晶体管特性图示仪的面板布置。
3．掌握晶体管特性图示仪的使用方法。
4．能用晶体管特性图示仪测试晶体二极管、晶体三极管。
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模块七 示波器与晶体管特性图示仪
一、晶体管特性图示仪的组成及原理
晶体管特性图示仪由集电极扫描电压发生器、基极阶梯信号发生器、同步
脉冲发生器、X轴放大器、Y 轴放大器、测试转换开关、示波管、电源等部分组
成，其原理框图如图所示。
350晶体管特性图示仪原理框图
模块七 示波器与晶体管特性图示仪
1．集电极扫描电压发生器
集电极扫描电压发生器的作用是产生如图 a 所示的集电极扫描电压，它是
正弦半波波形，幅值可以调节，用于形成水平扫描线。
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晶体三极管特性曲线的产生
a）集电极扫描电压和基极阶梯电流信号 b）输出特性曲线簇
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2．基极阶梯信号发生器
基极阶梯信号发生器的作用是产生如上图a 所示的基极阶梯电流信号，阶梯
的高度可以调节，用于形成多条曲线簇。
3．同步脉冲发生器
同步脉冲发生器的作用是产生同步脉冲，使上述两信号达到同步。
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模块七 示波器与晶体管特性图示仪
4．X 轴放大器和 Y 轴放大器
其作用是把从被测元件上取出的电压信号进行放大，然后送至示波管的相
应偏转板上，以形成扫描线。
5．示波管
示波管与通用示波器的示波管基本相同。
6．电源
电源的作用是为仪器提供各种工作电源，包括低压电源和示波管所需的高
压电源。
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二、XJ4810 型晶体管特性图示仪简介
XJ4810 型晶体管特性图示仪的面板布置如图所示，各开关、旋钮按其功能
可分为七大部分。
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XJ4810 型晶体管特性图示仪的面板布置
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1．示波管及控制部分
（1）辉度调节旋钮：用于调节曲线的亮度。
（2）聚焦调节旋钮：用于调节曲线的清晰度。
（3）辅助聚焦旋钮：用于聚焦的辅助调节。
（4）电源指示灯：接通电源时灯亮。
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2．X 轴作用
（1）X 轴选择开关：是一个具有 17 挡、4 种作用的旋转开关，用于选择不
同的水平偏转灵敏度。
集电极电压——从 ～50 V/Div 分为 10 挡，通过改变不同的分压电阻，
变换 X 轴放大器的输出电压，以达到按不同灵敏度偏转的目的。
基极电压——从 ～1 V/Div 分为 5 挡，通过改变不同的分压电阻，变换
X 轴放大器的输出电压，以达到按不同灵敏度偏转的目的。
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模块七 示波器与晶体管特性图示仪
基极电流——由阶梯取样电阻分压，经放大器获得基极电流偏转值，只有
1 挡。
外接——为了扩展测试范围而设置的。外接信号由仪器右侧插孔输入，送
至 X 轴放大器放大，只有 1 挡。
（2）X 增益调节旋钮：用于连续调节水平幅度。
（3）X 位移调节旋钮：用于图形水平方向移动的调节。
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模块七 示波器与晶体管特性图示仪
3．Y 轴作用
（1）Y 轴选择开关：是一个具有 22 挡、4 种作用的旋转开关，用于选择不
同的垂直偏转灵敏度。
集电极电流——从 10 μA/Div～ A/Div 分为 15 挡，通过选择不同阻值的
取样电阻，将电流转换成电压后，经 Y轴放大器放大，获得被测电流的偏转值。
二极管反向漏电流——从 ～5 μA/Div 分为 5 挡，通过二极管反向漏电流
取样电阻的作用，将电流转换成电压后，经 Y 轴放大器放大，获得被测电流的
偏转值。
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模块七 示波器与晶体管特性图示仪
基极电流——由阶梯取样电阻分压，经放大器获得基极电流偏转值，只有
1 挡。
外接——为了扩展测试范围而设置的。外接信号由仪器右侧插孔输入，送
至 Y 轴放大器放大，只有 1 挡。
（2）Y 增益调节旋钮：用于连续调节垂直幅度。
（3）Y 位移调节旋钮：用于图形垂直方向移动的调节。
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模块七 示波器与晶体管特性图示仪
4．显示部分
显示开关是一个 3 挡按键开关，用于显示选择。
转换——使图像在Ⅰ、Ⅲ象限内相互转换，将测 NPN 管转为测 PNP 管，
以简化操作。
接地——使放大器输入接地，以显示输入为零的基准点。
校准——对 X 轴、Y 轴放大器进行标度尺刻度校准。
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模块七 示波器与晶体管特性图示仪
5．集电极电源
（1）峰值电压范围开关：是一个 4 挡开关，共分为 0～10 V（5 A）、0～
50 V（1 A）、0～100 V （ A）和 0～500 V（ A）4 挡，用于选择测试所
需的集电极最高电压值。
（2）电压极性按键：用于改变集电极扫描电压的极性，极性的选择取决于
被测元件。
（3）峰值电压调节旋钮：用于在可选择的电压范围内连续调节集电极电压。
（4）功耗限制电阻调节旋钮：功耗限制电阻串联在被测晶体管的集电极回
路中，作用是限制集电极功耗，保护被测晶体管，也可作为集电极负载电阻。
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模块七 示波器与晶体管特性图示仪
（5）电容平衡调节旋钮：由于集电极电流输出端对地有各种杂散电容存在，
会形成电容性电流，造成测量误差，因此，测试前应调节电容平衡，使电容性
电流减至最小。
（6）辅助电容平衡调节旋钮：专门针对集电极变压器二次绕组对地电容的
不对称而再次进行的电容平衡调节。
（7）电源熔丝：为 220 V 交流输入的熔丝，额定电流为 1 A。
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模块七 示波器与晶体管特性图示仪
6．阶梯信号
（1）阶梯信号选择开关：是一个具有 22 挡、2 种作用的开关。
（2）极性按键：用于改变基极阶梯信号的极性，极性的选择取决于被测元
件。
（3）级 / 簇调节旋钮：用于调节阶梯信号的级数，在 0～10 范围内可调。
（4）调零旋钮：用于调节阶梯信号的零位，测试前应先进行零位校准。
（5）重复开关：在需要观察被测管特性曲线簇时，此开关应置于“重复”
位置；置于“关”位置时，阶梯信号处于待触发状态。
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模块七 示波器与晶体管特性图示仪
（6）单簇按钮：将单簇按钮按下一次，只输出一级阶梯信号，相应也只显
示一条曲线，这便于瞬时测量被测管各项极限参数，避免损坏被测管。使用单
簇按钮时，应预先调好电压（电流）/ 级，使用时出现一次阶梯信号后，电路即
回到待触发位置。
（7）串联电阻开关：用于调节基极串联电阻，当阶梯信号选择开关置于电
压 / 级的位置时，串联电阻将串联在被测晶体管的输入回路中。其作用是将基
极输入电压变化转变为电流变化。
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模块七 示波器与晶体管特性图示仪
7．测试台
XJ4810 型晶体管特性图示仪的测试台如图所示。
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XJ4810 型晶体管特性图示仪的测试台
模块七 示波器与晶体管特性图示仪
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（1）测试选择部分有 5 个按键开关，用于测试选择。
1）分别按下“左”或“右”按键时，为左、右两个被测管单独观测。
2）按下“二簇”按键时，可以同时观测左、右两个被测管。
3）按下“零电压”按键时，可以进行阶梯信号的零位校准。
4）按下“零电流”按键时，使被测管的基极处于开路状态，可以进行集电
极 - 发射极截止电流 ICEO 的测量。
（2）测试插座分元件插座和测试接线柱两类。
1）元件插座在测试时用来插入被测元件，适用于测试中小功率晶体管。
2）测试接线柱可配合外接插座使用，其内部接线较粗，适合测试大功率晶
体管。
模块七 示波器与晶体管特性图示仪
三、晶体管特性图示仪的使用
1．使用前的调整
晶体管特性图示仪面板上的开关、旋钮较多，且相互联系密切，使用起来
比较复杂，因此，测试前必须认真阅读使用说明书，了解其基本测试原理，熟
悉测试方法，同时还应知道被测晶体管的性能、规格和测试条件，这样才能进
行正确的测试。
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模块七 示波器与晶体管特性图示仪
（1）开启电源开关，指示灯亮，预热 5 min。
（2）调节辉度、聚焦、辅助聚焦旋钮，使屏幕上显示清晰的光点或线条。
（3）根据被测晶体管的特性和测试条件的要求，把 X 轴作用、Y 轴作用、
阶梯信号各部分开关及旋钮都调到相应的位置。
（4）进行阶梯信号调零。
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模块七 示波器与晶体管特性图示仪
2．晶体管特性图示仪的使用注意事项
（1）对阶梯信号选择开关、功耗限制电阻调节旋钮、峰值电压范围开关，
在使用时应特别注意，若使用不当会造成被测晶体管损坏。
（2）测试晶体管的极限参数、过载参数时，应采用单簇阶梯信号，以防过
载而损坏被测晶体管。
（3）测试 MOS 型场效应管时，应特别注意不要使其栅极悬空，以免感应
电压过高而使被测管击穿。
（4）晶体管特性图示仪使用完毕，应立即关断电源，并使仪器各开关和旋
钮复位，以防下次使用时因疏忽而损坏被测元件。
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模块七 示波器与晶体管特性图示仪
四、晶体管特性图示仪测试示例
1．晶体二极管的测试
（1）整流二极管的测试
1）正向特性的测试。测试前先将 X 轴、Y 轴坐标零点
移至屏幕左下角，把整流二极管按如图所示方法接入测试
台，再按以下要求设置各开关和旋钮的位置。
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整流二极管的连接方法
模块七 示波器与晶体管特性图示仪
峰值电压范围：0～10 V，功耗限制电阻：
250 Ω，扫描电压极性：+ ，X 轴作用：集电极
电压 V/Div，Y 轴作用：集电极电流
10mA/Div，阶梯作用：关。
测试时逐渐调高峰值电压，此时屏幕上可得
到如图所示的整流二极管正向特性曲线。在此曲
线的 Y 轴上 IF = 100 mA 处所对应的 X 轴电压就
是整流二极管的正向压降 UFM。
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整流二极管正向特性曲线
模块七 示波器与晶体管特性图示仪
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2）反向特性的测试。整流二极管接入方式不变，测试前先将 X 轴、Y 轴坐
标零点移至屏幕右上角，按以下要求设置各开关和旋钮的位置。
峰值电压范围：0～500 V，功耗限制电阻：10 kΩ，扫描电压极性：-，X
轴作用：集电极电压 20 V/Div，Y 轴作用：集电极电流 10 μA/Div，阶梯作用：
关。
测试时逐渐调高峰值电压，屏幕上将得到如图所示的整流二极管反向特性
曲线，在此曲线的拐点处所对应的 X 轴电压就是整流二极管的反向击穿电压
URM。
模块七 示波器与晶体管特性图示仪
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整流二极管反向特性曲线
模块七 示波器与晶体管特性图示仪
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（2）稳压二极管的测试
以 2CW19 稳压二极管为例，说明稳压二极管的测试方法。按照如图所示方
法将稳压二极管接入测试台，按以下要求设置各开关和旋钮的位置。
稳压二极管的连接方法
模块七 示波器与晶体管特性图示仪
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峰值电压范围：0～10 V，功耗限制电阻：5 kΩ，X 轴作用：集电极电压
5V/ Div，Y 轴作用：集电极电流 1 mA/Div。
测试时逐渐调高峰值电压，屏幕上将得到如图所示的稳压二极管特性曲线，
由该特性曲线可得稳压二极管的稳压值。
稳压二极管特性曲线
模块七 示波器与晶体管特性图示仪
2．晶体三极管的测试
（1）输出特性曲线的测试
晶体三极管的连接方法如图所示，将光点移至屏幕左下角作为坐标零点，
并进行基极阶梯信号调零，然后按以下要求设置各开关和旋钮的位置。
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晶体三极管的连接方法
模块七 示波器与晶体管特性图示仪
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峰值电压范围：0～10 V，扫描电压极性：+，功耗限制电阻：250 Ω，X 轴
作用：集电极电压 V/Div，Y 轴作用：集电极电流 1 mA/Div，阶梯信号：重
复，阶梯极性：+，阶梯信号选择：20 μA。
测试时逐渐调高峰值电压，可得到如图所示的晶体三极管输出特性曲线。
晶体三极管输出特性曲线
模块七 示波器与晶体管特性图示仪
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（2）hFE 的测试
连接方法与调整方法同上。按以下要求设置各开关
和旋钮的位置。
峰值电压范围：0～10 V，扫描电压极性：+，功耗
限制电阻：250 Ω，X 轴作用：基极电流，Y 轴作用：集
电极电流 1 mA/Div，阶梯信号：重复，阶梯极性：+，
阶梯信号选择：20 μA。
晶体三极管电流放大特性曲线如图所示，根据 hFE =
ΔIC/ΔIB 可求得晶体三极管的 hFE 值。
晶体三极管电流
放大特性曲线
模块七 示波器与晶体管特性图示仪
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（3）输入特性曲线的测试
连接方法与调整方法同上。按以下要求设置
各开关和旋钮的位置。
峰值电压范围：0～10 V，扫描电压极性：+
，功耗限制电阻：100 Ω，X 轴作用：基极电压
V/ Div，Y 轴作用：基极电流，阶梯信号：重复，
阶梯极性：+ ，阶梯信号选择： mA。
测试时，逐渐调高峰值电压，可得到如图所
示的晶体三极管输入特性曲线。
晶体三极管输入特性曲线
模块七 示波器与晶体管特性图示仪
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（4）两只同极性晶体三极管特性曲线的比较
晶体管特性图示仪能够方便地比较两只同极
性晶体三极管的特性曲线。将两只晶体三极管按
照如图所示电路接入测试台，按以下要求设置各
开关和旋钮的位置。
峰值电压范围：0～10 V，扫描电压极性：+
，功耗限制电阻：250 Ω，X 轴作用：集电极电压
V/Div，Y 轴作用：集电极电流 1 mA/Div，阶
梯信号：重复，阶梯极性：+ ，阶梯信号选择：10
μA。
两只晶体三极管的连接方法
