数字万用表二极管档测试原理与使用方法 数字万用表二极管档测试原理与使用方法--启和科技王水成1999年

1.引言

模拟式万用表(俗称指针式万用表)的电阻档能够方便地用于半导体元件性能的鉴别，但数字万用表的电阻档则无能为力。究其原田，主要是数字万用表电阻档所能提供的测试电流太小，就常用的DT 830型(以下均以此型为例)而言数字万用表二极管档测试原理与使用方法，它的20K档不大于7.5U A，而20M档仅仅只有75nA 。由于半导体元件具有非线性特性，其PN结的正、反电阻与通过其中测试电流的大小密切相关，以如此微弱的测试电流测试元件的正、反向电阻，其工作点注定要落在PN结伏安特性曲线的弯曲区段，即死区范围。困此，在电阻档测出的阻值比正常使用的值相差甚远而不足为奇，故一般数字万用表都专门另设用于测试二极管的档位---二极管测试档（简称二极管档）。

2.二极管档测试工作原理

该档位电路如图1所示，它是在200MV基本表基础上扩展而成的，+2.8V的集成电路内部基准电压由由“V+”端(IC1脚)引出，经过电阻R17，R16和Rt，向被测二极管VDx提供测试电流，在被测二极管未接入之前，分压电路A，B两点的电压分别为

VA= ((Rl4+R15)/(R17+RI6+Rt+Rl4+R15))V+= ((274+30.1)／(1+0.47+0.5+274+30.1))× 2.8= 2.782 V

VB= (R15／(R17+R16+Rt+R14+R15)) V+=[30.1／(1+0.47+0 .5+274+30.1)]×2.8= 0.275V

集成电路7106当前的输八电压为V IN=VB=0.275V=275m V 。由于该值超出了基本表电压量程200mV ，所以显示屏读数应为溢出状态(显示 1”)。当被测二极曾VDx接入电路之后， A点电压由2.782V被箝位到二极管的正向压降VF(硅管为

0 .7V左右,锗管为0.3V左右)，而此时集成电路7106的输入电压变为

VIN= (R15／(R14+R15)) VF= [30.1／(274+ 30．1)]VF≈ 0.1 VF

由此可见，在集成电路输入端，VF被衰减了10倍，这相当于将200mV的基本表扩展到了2V的量程，并且在显示屏上直接显示出被测二极管的正向压降VF。 在此期间，通过被测二极管的测试电流为

IF(硅管)≈ (V+-VF)/(R17+ RI6+Rt)= (2 8-0.7)/(1+0.47+0.5)=1.066mA。

IF(锗管)≈ (V+-VF)/(R17+R16+Rt)=(2.8-0.3)/(1+0. 47+0.5)=1.296mA。

显然，二极管档的测试电流比起电阻档至少要大一个数量级，比值基本上能够满足大多数半导体二报管和三极管对其PN结单向导电性的测试判别要求。基准电压VREF由集成电路内部基准电压源(+2．8v)经RI8、Rl9、RP3、R20和 R48分压供路，可调电阻RP3的电压调整范围为9. 51-10.73mV通过适当调节RP3的滑臂动位置，便可以获得基准

电压VREF=100.0mV.

C8和R29，R30组成基准电压输入端高频滤波电路。

Q1、Q2和Rt、RI6组成测试端口过压保护电路。Rt 为正温度系数的热敏电阻PTC，晶体三极管QI和Q2的集电结分别短接后，又将两者反极性串联起来，利用其发射结的稳压原理，用于抑制测试端口异常情况下的高电压侵扰。例如，如果误用二极管档测量市电电压(AC220V)时，电流途经为Rt--Rl6-- Q1--Q2,Q2此刻为正向导通，而Ql则立刻反向击穿，起到了限幅保护作用。与此同时， R t因流过较大的电流而迅速发热,其电阻值将随体温升高而急剧增大， 由于限制了流过Q1与Q2的电流，从而保护了Q1，Q2的安全。