实验晶体管开关特性
实验一 晶体管开关特性、限幅器与钳位器
一、实验目的
1、观察晶体二极管、三极管的开关特性，了解外电路参数变化对晶体管开关特性的影响。
2、掌握限幅器和钳位器的基本工作原理。
二、实验原理
1、晶体二极管的开关特性
由于晶体二极管具有单向导电性，故其开关特性表现在正向导通与反向截止两种不同状态的转换过程。
如图1－1电路，输入端施加一方波激励信号v i ，由于二极管结电容的存在，因而有充电、放电和存贮电荷的建立与消散的过程。因此当加在二极管上的电压突然由正向偏置(+V 1)变为反向偏置(-V 2)时，二极管并不立即截止，而是出现一个较大的反向电流R V 2
，并维持一段时间t s （称为存贮时间）后，电流才开
始减小，再经t f （称为下降时间）后，反向电流才等于静态特性上的反向电流I 0，将t rr ＝t s ＋t f 叫做反向恢复时间，t rr 与二极管的结构有关，PN 结面积小，结电容小，存贮电荷就少，t s 就短，同时也与正向导通电流和反向电流有关。 当管子选定后，减小正向导通电流和增大反向驱动电流，可加速电路的转换过程。
2、晶体三极管的开关特性
晶体三极管的开关特性是指它从截止到饱和导通，或从饱和导通到截止的转换过程，而且这种转换都需要一定的时间才能完成。
如图1－2电路的输入端，施加一个足够幅度（在－V 2和+V 1之间变化）的矩形脉冲电压v i 激励信号，就能使晶体管从截止状态进入饱和导通，再从饱和进入截止。可见晶体管T 的集电极电流 i c 和输出电压v o 的波形已不是一个理想的矩形波，其起始部分和平顶部分都延迟了一段时间，其上升沿和下降沿都变得缓慢了，如图1－2 波形所示，从v i 开始跃升到i C 上升到0.1I CS ，所需时间定义为延
迟时间t d，而i C从0.1I C S增长到0.9I CS的时间为上升时间t r，从v i开始跃降到i C下降到0.9I C S的时间为存贮时间 t S,而i C从0.9I C S下降到0.1I CS的时间为下降时间t f，通常称t o n＝t d＋t r为三极管开关的“接通时间”，t of f＝t S＋t f 称为“断开时间”，形成上述开关特性的主要原因乃是晶体管结电容之故。
图 1－1 晶体二极管的开关特性图1－2 晶极三极管的开关特性改善晶体三极管开关特性的方法是采用加速电容C b和在晶体管的集电极加二极管D箝位，如图1－3所示。
C b是一个近百PF的小电容，当v i正跃变期间，由于C b的存在，R b1相当于被短路，v i几乎全部加到基极上，使T迅速进入饱和，t d和t r大大缩短。当v i 负跃变时，R b1再次被短路，使T迅速截止，也大大缩短了t s和t f，可见C b仅在瞬态过程中才起作用，稳态时相当于开路，对电路没有影响。C b既加速了晶体管的接通过程又加速了断开过程，故称之为加速电容，这是一种经济有效的方法，在脉冲电路中得到广泛应用。
箝位二极管D的作用是当管子T由饱和进入截止时，随着电源对分布电容和负截电容的充电，v O逐渐上升。因为V CC＞E C，当v O超过E C后，二极管D导通，使v O的最高值被箝位在E C，从而缩短v O波形的上升边沿，而且上升边的起始部分又比较陡，所以大大缩短了输出波形的上升时间t r。
3、利用二极管与三极管的非线性特性，可构成限幅器和箝位器。它们均是一种波形变换电路，在实际中均有广泛的应用。二极管限幅器是利用二极管导通时和截止时呈现的阻抗不同来实现限幅，其限幅电平由外接偏压决定。三极管则利用其截止和饱和特性实现限幅。箝位的目的是将脉冲波形的顶部或底部箝制在一定的电平上。
图1－3 改善三极管开关特性的电路图1－4 二极管开关特性实验电路
三、实验设备与器件
仔细查看数字电路实验装置的结构：直流稳压电源、信号源、逻辑开关，逻辑电平显示器，元器件位置的布局及使用方法。
1、±5V、+15V直流电源
2、双踪示波器
3、续脉冲源
4、音频信号源
5、直流数字电压表
6、 IN400
7、3DG6、3DK2、2AK2及R、C元件若干
四、实验内容
在实验装置合适位置放置元件，然后接线。
1、二极管反向恢复时间的观察
按图1－4接线，E为偏置电压（0～2V可调）
(1)输入信号v i为频率f＝100KHz、幅值V m=3V方波信号，E调至0V，用
双踪示波器观察和记录输入信号v i和输出信号v O的波形，并读出存贮时间t S 和下降时间t f的值。
(2)改变偏值电压E（由0变到2V），观察输出波形v O的t s和t f的变化规律，记录结果进行分析。
2、三极管开关特性的观察
按图1－5接线，输入v i为100KHz方波信号，晶体管选用3DG6A。
(1)将B点接至负电源－E b，使－E b在0～－4V内变化。观察并记录输出信号v O波形的t d、t r、t s和t f变化规律。
(2)将B点换接在接地点，在R b1上并－30PF的加速电容C b，观察C b对输
出波形的影响，然后将C b更换成300PF，观察并记录输出波形的变化情况。
图 1－5 三极管开关特性实验电路图 1－6 二极管限幅器
(3)去掉C b，在输出端接入负载电容C L＝30PF，观察并记录输出波形的
变化情况。
(4)在输出端再并接一负载电阻R L＝1KΩ，观察并记录输出波形的变化情况。
(5)去掉R L，接入限幅二极管D(2AK2)，观察并记录输出波形的变化情况。
3、二极管限幅器
按图1－6接线，输入v i为f＝10KHz，V PP＝4V的正弦波信号，令E＝2V，1V，0V，－1V，观察输出波形v O，并列表记录。
4、二极管箝位器
按图1－7接线，v i为f＝10KHz的方波信号，令E＝1V、0V、－1V、－3V、观察输出波形，并列表记录。
5、三极管限幅器
按图1－8接线，v i为正弦波，f＝10KHz，V PP在0～5V范围连续可调，在不同的输入信号幅度下，观察输出波形v O的变化情况，并列表记录。
图 1－7 二极管箝位器图 1－8 三极管限幅器
五、实验报告
1、将实验观测到的波形画在方格坐标纸上，并对它们进行分析和讨论。
2、总结外电路元件参数对二、三极管开关特性的影响。
六、实验预习要求
1、如何由+5V和－5V直流稳压电源获得+3V～－3V连续可调的电源。
2、熟知二极管、三极管开关特性的表现及提高开关速度的方法。
3、在二极管箝位器和限幅器中，若将二极管的极性及偏压的极性反接，输出波形会出现什么变化？
GYKG-F高压开关机械特性测试仪
GYKG-F 高压开关机械特性测试仪 使 用 说 明 书 上海国仪电气科技有限公司
一．概述 随着社会的发展，人们对用电的安全可靠性要求越来越高，高压断路器在电力系统中担 负着控制和保护的双重任务，其性能的优劣直接关系到电力系统的安全运行。机械特性参数 是判断断路器性能的重要参数之一。GYKG-F型高压开关机械特性测试仪，是我公司依据最 新的《高压交流断路器》GB1984-2003为设计蓝本，参照中华人民共和国电力行业标准《高 电压测试设备通用技术条件》第3部分，DL/T846.3-2004高压开关综合测试仪为设计依据， 为进行各类断路器动态分析提供了方便，能够准确地测量出各种电压等级的少油、多油、真 空、六氟化硫等高压断路器的机械动特性参数。 二．功能与特点 2.1测试功能 （1）合（分）闸顺序（12）超行程 （2）合（分）闸最大时间（13）过行程 （3）三相不同期（14）刚合（分）速度 （4）同相不同期（15）最大速度 （5）合（分）闸时间（16）平均速度 （6）动作时间（17）金短时间 （7）弹跳时间 (18）无流时间 （8）弹跳次数（19）电流波形曲线(动态) （9）弹跳幅度 (20) 时间行程速度动态曲线(ms) （10）行程 (21) 时间速度行程动态曲线(mm) （11）开距 单位均为: 时间ms 速度 m/s 距离 mm 2.2特点 （1）可做电动操作和手动操作； （2）适应500KV电压等级以内各种高压断路器的机械动特性测试； （3）可实测行程和自定义行程； （4）能够实现断路器的单合、单分、合分、重合,重分操作； （5）接线方便，操作简单，操作时只需一次合（分）动作便可得到合（分）全部数据， 可选择保存50组数据，提供后期查询,也可现场调阅打印所有数据及运动曲线图； （6）采用汉字提示以人机对话的方式操作； （7）数据准确，抗干扰性强，体积小，重量轻，美观大方； （8）机内配有时钟电路，可显示当前年、月、日、时、分、秒。 （9）机内带有延时保护功能，断路器动作后能自动切断动作电源，很好的保护了断路器 设备和高压开关测试仪； （10）仪器内置直流电源,可选择范围:30-270V/10A,不存在常规整流电源输出瞬间的电压 跌落,用以试验开关动作电压非常精确； （11）能动态地为您分析出断路器每1ms时间内的、行程、速度之间的关系；
开关动作特性测试仪
FSK8机械开关特性测试仪 一、产品概述 开关特性测试仪依据中国电力行业标准《高压开关综合测试仪通用技术条件DL/T 846.3—2004》执行制造的新款设备，采用国际最新的贴片元件及微处理器，抗干扰能力强，测试精度高，直接控制开关合/分动作，并快速准确地显示测量结果，还可打印各项测试数据和时间-行程（断口）特性曲线图、时间-电流特性曲线图。 华胜FS-K系列仪器显示windows菜单界面，具有智能化提示，操作简单，可省略说明书操作，具有COM及USB接口，具备超大容量存储空间，仪器自身存储30组测试数据，连接USB可存储280组测试数据。本仪器可用于各种电压等级的真空、SF6、少油、多油、VSI负荷开关的机械特性参数测试。测量数据稳定、接线方便，操作简单，品质卓越，是高压开关机械特性参数测试最方便的工具。 二、性能特点 1. 采用高性能数字信号处理器(DSP)和超大规模集成电路芯片。提供强大的运算处理能力。 2. 具有多种触发功能。它可以利用输入信号进行触发,也就是说,输入通道上一旦有信号出现则采集装置会自动触发,完成记录采集功能。省掉了外触发信号并且使触发信号与被测信号之间的同步问题不复存在。同时,它的内触发脉冲宽度可以程控调节,这样可以避免由于干扰尖脉冲而引起的误触发现象。
3. 高速、高精度的数据采样，可调的采样率及采样时间(数据采样速度从25us 到 100us 可程控设定)，可适应各种测量的要求。 4. 数据记录时间长，可满足各种开关测试的要求。 5. 表贴工艺，主要信号回路配有电磁干扰吸收元件，装置具备了优良的电磁兼容特性，适用于恶劣的电磁环境，抗干扰能力强。 6. 多采集通道。装置有3路行程测量，7路断口测量，可同时3路行程测量。 7. 自动计算各参数值，也可手动计算。 8. 越界告警。当测试值超过预先设定的值，自动给出告警。 9. 系统自动监测开关合分闸状态，并在程序框上端显示出来。 10. 内置操作电源，可直接给开关储能及操作开关。 11. 各种测试功能及算法均符合IEC标准。 三、测试项目 1.12个断口的固有分、合闸时间。 2.重合闸时间。 3.分、合闸最大不同期性。 4.刚分、刚合速度。 5.弹跳时间及幅度。 6.开关开距及开关超行程(真空开关预置开关行程)。 7.分、合闸平均速度。 8.显示、打印速度-距离曲线。 四、产品技术参数 1. 使用环境 输入电源 220V±10% 50Hz±10% 大气压力 86～106kpa 温度－10～40℃湿度≦80%RH 2. 安全性能 绝缘电阻＞2MΩ 介电强度电源对机壳工频1.5KV耐压1分钟，无闪络与飞弧。
高压开关设备的动作特性试验
高压开关设备的动作特性试验 断路器的分、合闸速度，分、合闸时间，分、合闸不同期程度，以及分合闸线圈的动作电压，直接影响断路器的关合和开断性能。断路器只有保证适当的分、合闸速度，才能充分发挥其开断电流的能力，以及减小合闸过程中预击穿造成的触头电磨损及避免发生触头烧损、喷油，甚至发生爆炸。而刚合速度的降低，若合闸于短路故障时，由于阻碍触头关合电动力的作用，将引起触头振动或使其处于停滞状态，同样容易引起爆炸，特别是在自动重合闸不成功情况下更是如此。反之，速度过高，将使运动机构受到过度的机械应力，造成个别部件损坏或使用寿命缩短。同时，由于强烈的机械冲击和振动，还将使触头弹跳时间加长。真空和SF6断路器的情况相似。 断路器分、合闸严重不同期，将造成线路或变压器的非全相接入或切断，从而可能出现危害绝缘的过电压。 断路器机械特性的某些方面是用触头动作时间和运动速度作为特征参数来表示的，在机械特性试验中一般最主要的是刚分速度、刚合速度、最大分闸速度、分闸时间、合闸时间、合－分时间、分－合时间以及分、合闸同期性等。 一、部分时间参量的定义 1、分闸时间 是指从断路器分闸操作起始瞬间（接到分闸指令瞬间）起到所有极的触头分离瞬间为止的时间间隔。应具有很短的合闸时间，减少合闸时的电弧的能量，防止电弧使触头熔焊。 2、合闸时间 是指处于分位置的断路器，从合闸回路通电起到所有极触头都接触瞬间为止的时间间隔。分闸时间必须在规定的时间范围内。分闸时间太短，则系统短路时直流分量过大，可能会引起分闸困难；分闸时间太长，则影响系统的稳定性。3、分－合时间 是断路器在自动重合闸时，从所有极触头分离瞬间起至首先接触极接触瞬间为止的时间间隔。
微电子器件试验-晶体管开关特性的测试分析
电子科技大学微固学院 标准实验报告 （实验）课程名称微电子器件 电子科技大学教务处制表 电子科技大学 实验报告 学生姓名：学号：指导教师：张有润 实验地点：211楼605 实验时间： 一、实验室名称：微电子器件实验室 二、实验项目名称：晶体管开关特性的测试分析 三、实验学时：3 四、实验原理： 图1 如图1所示，如果在晶体管基极输入一脉冲信号Vi，则基极和集电极电流波型如 图所示。故由图可读出其延迟时间T d 、上升时间T r 、存储时间T s 和下降时间T f 。 晶体管开关时间参数一般是按照集电极电流i C 的变化来定义：?延迟时间t d：从脉冲信号加入到i C上升到0.1I CS。 ?上升时间t r：从0.1I CS上升到0.9 I CS。 ?存储时间t s：从脉冲信号去除到i C下降到0.9 I CS。
?下降时间t f：从0.9 I CS下降到0.1 I CS。 ?其中t d + t r即开启时间、 t s + t f即关闭时间。 五、实验目的： 掌握晶体管开关特性测量原理。并能熟练地运用仪器其对双极晶体管的开关时间进行测试。 六、实验内容： 掌握晶体管开关特性测量原理，用如下实验装置图2观察晶体管输入输出波型，读出各参数。 改变外电路偏置，研究电路偏置对开关时间的影响。 图2 七、实验器材（设备、元器件）： 双踪示波器、脉冲发生器、直流稳压电源、测试盒、9031NPN 八、实验步骤： 1、按上图2连接仪器，校准仪器。 2、上脉冲，记录输入输出波型及NPN的开关参数。
九、实验数据及结果分析： 测量9103NPN的开关参数即：延迟时间T d、上升时间T r、存储时间T s和下降时间T f。 十、实验结论： 通过测试，可以知道：晶体管的开关时间中存储时间比例最高。 十一、总结及心得体会： 晶体管开关时间是衡量晶体管开关速度特性的重要参数。据了解，晶体管开关作用优点如下：控制大功率、直接工作在整流380V市电上的晶体管功率开关，以及简单和优化的基极驱动造就的高性能。从而可以知道它对数字电路的工作频率和整机性能有直接影响。本实验的使我掌握了晶体管开关时间的物理性质和测量原理方法，理解了双极晶体管开关特性的基本参数。促进了我能够结合课本更加直观地认识晶体管开关作用的相关概念，继而提高了自己对于晶体管的学习兴趣，为将来的学术和工作都打下了良好的的实践基础。 十二、对本实验过程及方法、手段的改进建议： 实验仪器老旧，建议更新。 报告评分： 指导教师签字：
开关机械特性测试仪说明书
开关机械特性测试仪说明书 由于输入输出端子、测试柱等均有可能带电压，在插拔测试线、电源插座时，会产生电火花，小心电击， 避免触电危险，注意人身安全！ 安全要求 请阅读下列安全注意事项，以免人身伤害，为了避免可能发生的危险，只可在规定的范围内使用。 只有合格的技术人员才可执行维修。 —防止火灾或人身伤害 使用适当的电源线。只可使用专用并且符合规格的电源线。 正确地连接和断开。当测试导线与带电端子连接时，请勿随意连接或断开测试导线。 注意所有终端的额定值。为了防止火灾或电击危险，请注意所有额定值和标记。在进行连接之前，请阅读使用说明书，以便进一步了解有关额定值的信息。 使用适当的保险丝。只可使用符合规定类型和额定值的保险丝。避免接触裸露电路和带电金属。有电时，请勿触摸裸露的接点和部位。
请勿在潮湿环境下操作。 请勿在易爆环境中操作。 －安全术语 警告：警告字句指出可能造成人身伤亡的状况或做法。 目录 一、介绍 (5) 二、面板介绍 (7) 三、仪器操作说明 (10) 四、开关接线案例 (14) 五、注意事项 (19)
第一部分：介绍 1.1概述 HTGK-H 高压开关测试仪以单片机为核心进行采样，处理和输出，其主要特点是采用汉字提示以人机对话的方式操作，汉字显示结果并打印输出，具有智能化、功能多、数据准确、抗干扰性强、操作简单、体积小、重量轻、外观美等优点，适用于各种户内、户外少油、多油开关、真空开关、六氟化硫开关的动特性测试。 1.2主要测试项目及功能 1．12个断口的固有分、合闸时间； 2．重合闸时间； 3．分、合闸最大不同期性； 4．刚分、刚合速度； 5．弹跳时间及幅度； 6．开关开距及开关超行程（真空开关预置开关行程）； 7．分、合闸平均速度； 8．显示、打印速度—距离曲线 1.3 主要技术指标 1．时间测量 同时可测量断口数：≤12个 测定过程整定时间：0—6秒 分辨率：0.1ms
高压开关的动作特性试验方法
高压开关的动作特性试验方法 高压开关的分、合闸速度，分、合闸时间，分、合闸不同期程度，以及分合闸线圈的动作电压，直接影响高压开关的关合和开断性能。高压开关只有保证适当的分、合闸速度，才能充分发挥其开断电流的能力，以及减小合闸过程中预击穿造成的触头电磨损及避免发生触头烧损、喷油，甚至发生爆炸。而刚合速度的降低，若合闸于短路故障时，由于阻碍触头关合电动力的作用，将引起触头振动或使其处于停滞状态，同样容易引起爆炸，特别是在自动重合闸不成功情况下更是如此。反之，速度过高，将使运动机构受到过度的机械应力，造成个别部件损坏或使用寿命缩短。同时，由于强烈的机械冲击和振动，还将使触头弹跳时间加长。真空和SF6高压开关的情况相似。 高压开关分、合闸严重不同期，将造成线路或变压器的非全相接入或切断，从而可能出现危害绝缘的过电压。 高压开关机械特性的某些方面是用触头动作时间和运动速度作为特征参数来表示的，在机械特性试验中一般最主要的是刚分速度、刚合速度、最大分闸速度、分闸时间、合闸时间、合－分时间、分－合时间以及分、合闸同期性等。 一、部分时间参量的定义 1.分闸时间 是指从高压开关分闸操作起始瞬间（接到分闸指令瞬间）起到所有极的触头分离瞬间为止的时间间隔。应具有很短的分闸时间，减少分闸时电弧的能量，防止电弧使触头熔焊。 2.合闸时间 是指处于分位置的高压开关，从合闸回路通电起到所有极触头都接触瞬间为止的时间间隔。合闸时间必须在规定的时间范围内。合闸时间太短，则系统短路时直流分量过大，可能会引起合闸困难；合闸时间太长，则影响系统的稳定性。 3.分－合时间 是高压开关在自动重合闸时，从所有极触头分离瞬间起至首先接触极接触瞬间为止的时间间隔。 4.合－分时间 是高压开关在不成功重合闸的合分过程中或单独合分操作时，从首先接触极的触头接触瞬间起到随后的分操作时所有极触头均分离瞬间为止的时间间隔。 5.分闸与合闸操作同期性 是指高压开关在分闸和合闸操作时，三相分断和接触瞬间的时间差，以及同相各灭弧单元触头分断和接触瞬间的时间差，前者称为相间同期性，后者称为同相各断口间同期性。
功率晶体管(GTR)的特性
功率晶体管（GTR）的特性 功率晶体管（GTR）具有控制方便、开关时间短、通态压降低、高频特性好、安全工作区宽等优点。但存在二次击穿问题和耐压难以提高的缺点，阻碍它的进一步发展。 —、结构特性 1、结构原理 功率晶体管是双极型大功率器件，又称巨型晶体管或电力勗体管，简称GTR。它从本质上讲仍是晶体管，因而工作原理与一般晶体管相同。但是，由于它主要用在电力电子技术领域，电流容量大，耐压水平高，而且大多工作在开关状态，因此其结构与特性又有许多独特之处。 对GTR的要求主要是有足够的容量、适当的增益、较高的速度和较低的功耗等。由于GTR电流大、功耗大，因此其工作状况出现了新特点、新问题。比如存在基区大注入效应、基区扩展效应和发射极电流集边效应等，使得电流增益下降、特征频率减小，导致局部过热等，为了削弱这种影响，必须在结构上采取适当的措施。目前常用的GTR器件有单管、达林顿管和模块三大系列。 三重扩散台面型NPN结构是单管GTR的典型结构，其结构和符号如图1所示。这种结构的优点是结面积较大，电流分布均匀，易于提高耐压和耗散热量；缺点是电流增益较低，一般约为10~20g。 图1、功率晶体管结构及符号 图2、达林顿GTR结构 (a)NPN-NPN型、(b)PNP-NPNxing 达林顿结构是提高电流增益的一种有效方式。达林顿GTR由两个或多个晶体管复合而成，可以是PNP或NPN型，如图2所示，其中V1为驱动管，可饱和，而V2为输出管，不会饱和。达林顿GTR的电流增益β大大提高，但饱和压降VCES也较高且关断速度较慢。不难推得 IC=ΒIB1.VCES= VCES1+VCES2（其中β≈β1β2） 目前作为大功率开关应用最多的是GTR模块。它是将单个或多个达林顿结构GTR及其辅助元件如稳定电阻、加速二极管及续流二极管等，做在一起构成模块，如图3所示。为便于改善器件的开关过程或并联使用，有些模块的中间基极有引线引出。GTR模块结构紧凑、功能强，因而性能价格比大大提高。
高压开关试验技术规范
https://www.wendangku.net/doc/7d7063557.html,/products_list.html 高压开关试验技术规范 关键词：高压开关动特性测试仪 高压开关实验项目及技术规范： （1）速度特性测量方法和测量结果应该符合制造商规定； （2）短路器的分闸时间、合闸时间及分合时间（金属短接时间）、主触头、辅助触头的配合时间应该符合制造商出厂规定，运行时间较长的应另行考虑。（3）除了制造商规定以外，断路器机械特性试验应满足以下要求： 相间合闸不同期不大于5ms,相间分闸不同期不大于3ms,同相各断口间合闸不同期不大于3ms,同相各断口间分闸不同期不大于2ms，高压开关试验需要高压开关动特性性测试仪进行测量。 高压开关动特性性测试仪可以测量哪些参数？ 包括（分）合闸顺序，三相不同期、同相不同期、合（分）闸时间、弹跳时间、弹跳次数、反弹幅度、行程、开距、超行程、刚合速度、刚分速度、最大速度、平均速度，金属短接时间、无电流时间、电流波形曲线和时间行程速度曲线等。 高压开关试验步骤： （1）高压开关动作时间测量。将断路器机械特性测试仪的合闸、分闸控制线分别接入短路器的二次控制线中，用试验接线将短路器一次各断口的引线接入断路器机械特性测试仪的时间通道，测试步骤如下： （a）将可调直流电源调至断路器额定操作电压，通过控制短路器机械特性测试仪，在额定操作电压及额定结构压力下对短路器进行合闸操作，分闸操作，测得各项合闸、分闸动作时间。
https://www.wendangku.net/doc/7d7063557.html,/products_list.html （b）三相合闸时间中的最大值和最小值即为合闸不同期，三相分闸时间中的最大值与最小值只差即为分闸不同期。 （c）对于多断口的断路器，如果断路器每相存在多个断口的合闸、分闸时间并得出同相各断口合闸、分闸的不同期。 （d）如果断路器带有合闸电阻，则应同时测量合闸电阻的预投入时间。（2）断路器动作速度测量。可结合断路器动作时间同时进行，将速度传感器固定在断路器的垂直主轴或者是旋转轴，保持中心垂直，安全可靠，再通过高压开关进行断路器分闸、合闸操作，即可得到结果。
二极管三极管的开关特性(精)
第一节二极管的开关特性 一般而言,开关器件具有两种工作状态:第一种状态被称为接通 ,此时器件的阻抗很小,相当于短路;第二种状态是断开,此时器件的阻抗很大,相当于开路。 在数字系统中, 晶体管基本上工作于开关状态。对开关特性的研究, 就是具体分析晶体管在导通和截止之间的转换问题。晶体管的开关速度可以很快, 可达每秒百万次数量级, 即开关转换在微秒甚至纳秒级的时间内完成。二极管的开关特性表现在正向导通与反向截止这样两种不同状态之间的转换过程。二极管从反向截止到正向导通与从正向导通到反向截止相比所需的时间很短, 一般可以忽略不计, 因此下面着重讨论二极管从正向导通到反向截止的转换过程。 一、二极管从正向导通到截止有一个反向恢复过程 在上图所示的硅二极管电路中加入一个如下图所示的输入电压。在0―t 1时间内, 输入为 +VF , 二极管导通, 电路中有电流流通。 设 V D 为二极管正向压降(硅管为 0.7V 左右,当 V F 远大于 V D 时, V D 可略去不计,则
在 t 1时, V 1突然从 +VF 变为 -V R 。在理想情况下 ,二极管将立刻转为截止,电路中应只有很小的反向电流。但实际情况是, 二极管并不立刻截止, 而是先由正向的 I F 变到一个很大的反向电流 I R =VR /R L , 这个电流维持一段时间 t S 后才开始逐渐下降,再经过 t t 后 ,下降到一个很小的数值 0.1I R ,这时二极管才进人反向截止状态,如下图所示。 通常把二极管从正向导通转为反向截止所经过的转换过程称为反向恢复过程。其中 t S 称为存储时间, t t 称为渡越时间, t re =ts +tt 称为反向恢复时间。 由于反向恢复时间的存在,使二极管的开关速度受到限制。 二、产生反向恢复过程的原因——电荷存储效应 产生上述现象的原因是由于二极管外加正向电压 V F 时,载流子不断扩散而存储的结果。当外加正向电压时 P区空穴向N区扩散,N区电子向P区扩散,这样,不仅使势垒区(耗尽区变窄,而且使载流子有相当数量的存储,在P区内存储了电子,而在N区内存储了空穴 ,它们都是非平衡少数载流于,如下图所示。
实验四光开关特性测量
实验四光开关特性测量 一. 实验目的 1．了解光开关的工作原理和内部结构。 2．学习光开关的使用方法。 二. 实验原理 光开关是一种具有一个或多个可选择的传输端口，可对光传输线路或集成光路中的光信号进行相互转换或逻辑操作的器件。端口是指连接于光器件中允许光输入或输出的光纤或光纤连接器。光开关可用于光纤通信系统、光纤网络系统、光纤测量系统或仪器以及光纤传感系统，起到开关切换作用。 根据其工作原理，光开关可分为机械式和非机械式两大类。机械式光开关靠光纤或光学元件移动，使光路发生改变。它的优点是：插入损耗较低，一般不大于2dB；隔离度高，一般大于45dB；不受偏振和波长的影响。不足之处是：开关时间较长一般为毫秒数量级，有的还存在回跳抖动和重复性较差的问题。机械式光开关又可细分为移动光纤，移动反光镜，移动耦合器等种类。非机械式光开关则依靠电光效应、磁光效应、声光效应以及热光效应来改变波导折射率，使光路发生改变。这类开关的优点是：开关时间短，达到毫微妙数量级甚至更低；体积小，便于集成。不足之处是插入损耗大，隔离度低。 本实验所用的光开关属于机械式中的移动反射镜2X2类型。其外形如图4.1所示，结构示意图如图4.2所示。 图4.1 光开关的外形图
（a ） （b ） 图4.2 光开关的结构示意图 这种光开关有四个输出端口，还有控制光路转换用的连接电源的正、负两个电极。在这种移动反射镜型光开关中，输入输出端口的光纤都是固定的，球面镜置于受外电场控制的旋转器上。它依靠旋转球面反射镜，使输入光与不同的输出端口接通。当光开关不接DC5V 电压时，球面镜的位置如图4.2（a ）中所示。此时，端口1与2、3与4接通。当光开关接上DC5V 电压时，球面镜旋转90o，此时，端口1与3、2与4接通。因此，通过此光开关可以达到光路切换的目的。 三. 实验设备 1. A V38124A 1.55μm 单模调制光源 2. A V38121A 1.31μm 单模调制光源 3. A V2498 光纤多用表 4. 2X2光开关 5. 一条2kM 的光纤链路和一条10kM 的光纤链路 6. 光时域反射计（OTDR ） 7. 直流稳压稳流电源 四. 实验步骤 1.按图4.3将各设备连接起来。2kM 的光纤链路和10kM 的光纤链路分别通过光纤 活动连接器与光开关的端口1、4连接起来。光开关的端口2也通过光纤活动连接器接入OTDR 的光输出端。 球面镜 光纤 1 2 3 4
二极管和三极管的开关特性
第一节二极管的开关特性 一般而言，开关器件具有两种工作状态：第一种状态被称为接通，此时器件的阻抗很小，相当于短路；第二种状态是断开，此时器件的阻抗很大，相当于开路。 在数字系统中，晶体管基本上工作于开关状态。对开关特性的研究，就是具体分析晶体管在导通和截止之间的转换问题。晶体管的开关速度可以很快，可达每秒百万次数量级，即开关转换在微秒甚至纳秒级的时间内完成。 二极管的开关特性表现在正向导通与反向截止这样两种不同状态之间的转换过程。二极管从反向截止到正向导通与从正向导通到反向截止相比所需的时间很短，一般可以忽略不计，因此下面着重讨论二极管从正向导通到反向截止的转换过程。 一、二极管从正向导通到截止有一个反向恢复过程 在上图所示的硅二极管电路中加入一个如下图所示的输入电压。在0―t1时间内，输入为+V F，二极管导通，电路中有电流流通。 设V D为二极管正向压降（硅管为0.7V左右），当V F远大于V D时，V D可略去不计，则 在t1时，V1突然从+V F变为-V R。在理想情况下，二极管将立刻转为截止，电路中应只有很小的反向电流。但实际情况是，二极管并不立刻截止，而是先由正向的I F变到一个很大的反向电流I R=V R／R L，这个电流维持一段时间t S后才开始逐渐下降，再经过t t后，下降到一个很小的数值0.1I R，这时二极管才进人反向截止状态，如下图所示。
通常把二极管从正向导通转为反向截止所经过的转换过程称为反向恢复过程。其中t S 称为存储时间，t t称为渡越时间，t re=t s+t t称为反向恢复时间。 由于反向恢复时间的存在，使二极管的开关速度受到限制。 二、产生反向恢复过程的原因——电荷存储效应 产生上述现象的原因是由于二极管外加正向电压V F时，载流子不断扩散而存储的结果。当外加正向电压时Ｐ区空穴向Ｎ区扩散，Ｎ区电子向Ｐ区扩散，这样，不仅使势垒区（耗尽区）变窄，而且使载流子有相当数量的存储，在Ｐ区内存储了电子，而在Ｎ区内存储了空穴，它们都是非平衡少数载流于，如下图所示。 空穴由Ｐ区扩散到Ｎ区后，并不是立即与Ｎ区中的电子复合而消失，而是在一定的路程L P（扩散长度）内，一方面继续扩散，一方面与电子复合消失，这样就会在L P范围内存储一定数量的空穴，并建立起一定空穴浓度分布，靠近结边缘的浓度最大，离结越远，浓度越小。正向电流越大，存储的空穴数目越多，浓度分布的梯度也越大。电子扩散到Ｐ区的情况也类似，下图为二极管中存储电荷的分布。 我们把正向导通时，非平衡少数载流子积累的现象叫做电荷存储效应。 当输入电压突然由+V F变为-V R时Ｐ区存储的电子和Ｎ区存储的空穴不会马上消失，但它
晶体管伏安特性与开关特性图文说明
晶体管伏安特性与开关特性图文说明 1. 晶体管伏安特性曲线 ⑴输入特性曲线 输入特性曲线是指当集电极与发射极之间电压U CE 为常数时， 输入回路中加在晶体管基极与发射极之间的发射结电压u BE 和基极电流i B 之间的关系曲线，如图2.7所示。用函数关系式表示为: 常数==CE BE B u u f i |)( ⑵输出特性曲线 输出特性曲线是在基极电流i B 一定的情况下，晶体管的集电极输出回路中，集电极与发射极之间的管压降u CE 和集电极电流i C 之间的关系曲线，如图2.8所示。用函数式表示为 常数==B CE C i u f i |)( 图2.7 晶体管的输入特性曲线 图2.7输出特性曲线 ①截止区 习惯上把i B ≤0的区域称为截止区，即i B ＝0的输出特性曲线和横坐标轴之间的区域。若要使i B ≤0，晶体管的发射结就必须在死区以内或反偏，为了使晶体管能够可靠截止，通常给晶体管的发射结加反偏电压。 ②放大区 在这个区域内，发射结正偏，集电结反偏i C 与i B 之间满足电流分配关系i C ＝βi B ＋I CEO ， 输出特性曲线近似为水平线。 ③饱和区 如果发射结正偏时，出现管压降u CE ＜0.7V (对于硅管来说)，也就是u CB ＜0 的情况，称晶体管进入饱和区。所以饱和区的发射结和集电结均处于正偏状态。饱和区中的i B 对i C 的
影响较小，放大区的β也不再适用于饱和区。 2.晶体管的开关特性 从上述可知，当U C >U B >U E 时，三极管集的电极电流与基极电流成C B I I β=关系，而且调整RX1电阻（集电极电阻），使U CE 从0-5V 变化，此时的I C 值已最大。即：当U C >U B >U E 时，集电极电流I C 最大值。 所谓晶体管的开关特性是指，当U C >U B >U E 时，集电极到发射极相当于有大电流流过，U CE =0V ，电源电压全部作用于集电极电阻上；当U C >U B =U E 时（或U C >U E >U B ）时，集电极无电流流过，即I C =0A ，相当于晶体管的集电极与发射极断开，U CE 等于电源电压。所以，我们可以通过控制基极B 点电位，改变集电极与发射极U CE 的电位。例如，当U B =0.7V （或U B >0.7V ）时，UCE=0V ，但此时流过的电流小于放大区电流；当U B =0V （或U B <0.7V ）时，UCE=5V （电源电压）。 晶体管实现开关特性时，工作包河区。
开关电源电气性能测试方法
开关电源电气性能测试方法 一、测试仪器、设备 序号名称推荐型号数量备注 1 数字万用表FLUKE12/FLUKE37/FLUKE87 1台 2 数字示波器Tektronix TDS340A 系列1台 3 电子负载DH2790/DH2794-1或类似系列1台多路 4 交流电源仪Slide Regulator 1台可用交流调压器替代 5 隔离变压器500W-3KW 1台 6 泄漏耐压测试仪CS2675 或类似系列1台 7 绝缘电阻测试仪CS2612 或类似系列1台 8 杂音测试仪QZY11 或类似系列1台通信电源测试用 9 直流电源PS3003/MDS-604或类似系列1台 10 其他 二、开关电源电气性能测试项目 序号测试项目备注 1 线性调整率 2 输出负载调整率 3 效率 4 输出纹波电压及噪音 5 输出过压保护功能 6 输出短路保护功能 三、开关电源电气性能测试方法及步骤 (一)、线性调整率测试 1．定义：反映交流输入电压变化对输出电压的影响。又称电压调整率。2．测试方法： (1)交流输入电压220V，输出电流为满载时，测出稳定的直流输出电压值Uo。 (2)调整交流输入电压为90V，265V，测出稳定的直流输出电压值Uo1，Uo2 (3)计算90V，265V条件下电压调整率 α1=(Uo1-Uo)/Uoｘ100% α2=(Uo2-Uo)/Uoｘ100% (4)对于多路输出，其它各路输出应同时加100%负载。 3．参考测试数据记录表格 Test Condition： Full Load AC input Voltage(V) Out put Voltage(V) ΔV (V) Line Regulation α 90 265 (二)、输出负载调整率测试 1．定义：反映负载电流的变化对输出电压的影响。 2．测试方法： (1)交流输入电压220V，输出电流为50%Io时，测出稳定的直流输出电压值Uo。
高压开关机械特性测试仪使用说明书
BC6880高压开关机械特性测试仪 使 用 说 明 书 宝应佳特高压电器设备厂
BC6880高压开关机械特性测试仪使用说明书 一、概述 高压开关机械特性测试仪，是我公司针对各种高压开关研制的一种通用型电脑智能化测试仪器。该仪器应用光电脉冲技术，单片计算机技术及可靠的抗电磁辐射技术，配以精确可靠的速度/距离传感器，可用于各种电压等级的真空、六氟化硫、少油、多油等高压开关的机械性参数的调试与测量。 该仪器接线方便、操作简单、操作时只需一次合（分）动作便可得到合（分）闸全部数据。并能打印所需的全部数据，断口电流波形和动触头运动曲线，便于分析保存。 二、功能与特点 2.1测试功能 1）三相不同期ms 2）同相不同期同时测三相双断口ms 3）动触头行程测六个断口mm 4）动触头超行程测六个断口mm 5）合（分）闸时间同时测一至六个断口ms 6）合（分）闸弹跳时间同时测一至六个断口ms 7）刚合（刚分）闸速度测一个断口（传感器安装断口）m/s 8）合（分）闸最大速度测一个断口（传感器安装断口）m/s 9）合（分）闸平均速度测一个断口（传感器安装断口）m/s 2.2 特点 1) 采用了最先进的传感器，精确、可靠、安装方便、适应面广。 2）对开关操动电压适应范围大，DC60V—220V均可操作。 3）能自动判别并显示开关操作中的错误指令和不成功操作。 4）测试方法灵活，无论是合闸操作、分闸操作，一次操作就能获得所需测量数据。 5）测量数据可窗口显示，也可以打印机输出，打印机还能提供六个断口的电流波形图和一个断口动触头的时间——行程的波形图。 6）测试仪体积小、重量轻、便于携带。 7）抗干扰能力强，能在较强的电磁场中正常工作，适合变电站现场测试。 8）仪器自带220V/5A直流操作电源，可现场操动各种开关。并具有延时（一秒钟）断电功能。 9）仪器严格按行业标准DL/T846.3—2004《高压开关综合测试仪》中的定义要求进行数据采集和处理。
晶体管开关特性、限幅器与钳位器
实验二 晶体管开关特性、限幅器与钳位器 1．实验目的 （1）观察晶体二极管、三极管的开关特性，了解外电路参数变化对晶体管开关特性的影响 （2）掌握限幅器和钳位器的基本工作原理。 2．实验原理 （1）晶体二极管的开关特性 由于晶体二极管具有单向导电性，故其开关特性表现在正向导通与反向截止两种不同状态的转换过程。 如图2－1电路，输入端施加一方波激励信号V i ，由于二极管结电容的存在，因而有充电、放电和存贮电荷的建立与消散的过程。因此当加在二极管上的电压突然由正向偏置(+V 1)变为反向偏置(-V 2)时，二极管并不立即截止，而是出现一个较大的反向电流2 V R ，并维持一段时间t s （称为存贮时间）后，电流才开始减小，再经t f （称为下降时间）后，反向电流才等于静态特性上的反向电流I 0，将t rr ＝t s ＋t f 叫做反向恢复时间，t rr 与二极管的结构有关，PN 结面积小，结电容小，存贮电荷就少，t s 就短，同时也与正向导通电流和反向电流有关。 当管子选定后，减小正向导通电流和增大反向驱动电流，可加速电路的转换过程。 （2）晶体三极管的开关特性 晶体三极管的开关特性是指它从截止到饱和导通，或从饱和导通到截止的转换过程，而且这种转换都需要一定的时间才能完成。 如图2－2电路的输入端，施加一个足够幅度（在-V 2和+V 1之间变化）的矩形脉冲电压 V i 激励信号，就能使晶体管从截止状态进入饱和导通，再从饱和进入截止。可见晶体管T 的集电极电流 i c 和输出电压V o 的波形已不是一个理想的矩形波，其起始部分和平顶部分都延迟了一段时间，其上升沿和下降沿都变得缓慢了，如图2－2 波形所示，从V i 开始跃升到i c 上升到0.1I CS ，所需时间定义为延迟时间t d ，而i c 从0.1 I CS 增长到0.9 I CS 的时间为上升时间t r ，从V i 开始跃降到i c 下降到0.9I C S 的时间为存贮时间 t S ,而i C 从0.9I CS 下降到0.1I CS 的时间为下降时间t f ，通常称t on ＝t d ＋t r 为三极管开关的“接通时间”，t off ＝t S ＋t f 称为“断开时间”，形成上述开关特性的主要原因乃是晶体管结电容之故。
开关特性测试仪
. . 开关特性测试仪 使 用 说 明 书
目录 一、技术指标 (2) 二、仪器特点 (2) 三、面板介绍 (3) 3.1 按键 (3) 3.2 按键说明 (3) 四、菜单结构 (3) 五、操作方法 (4) 5.1 文件 (5) 5.2 设置 (5) 5.3 测试 (6) 5.4 查看 (6) 5.5 帮助 (7) 5.6 其它操作 (7) 六、测量线的连接和传感器的连接 (7) 6.1 断口信号接口号断路器连接 (7) 6.2 传感器与断路器连接 (8) 6.3 分/合闸控制线的连接 (8) 6.4 外同步采样的连接 (8) 七、仪器测试 (9)
八、注意事项 (9) 九、仪器的成套性 (10) 十、附件选购 (10) 概述 LX-2008开关特性测试仪是一款精心设计的新一代智能仪器，具有国内外同类产品所无法比拟的优越品质。该仪器采用最新技术和大屏幕液晶显示器，能提供类似于Windows软件的菜单人机界面，具有很强的可操作性。操作流程的智能化提示，用户只需简单的设置即可完成复杂的测试。硬件采用高速16位高稳定度工业级微处理器，同时采取多重抗干扰措施，保证测试数据的可靠性。 该仪器自带高频直流电源，适用于多油、少油、真空、SF6、GIS等国内外各种电压等级高压开关的动作特性测试，同时也可以进行开关的低电压试验和重合闸试验。 ℃ 相对湿度：≤90% 采样频率：100KHz 打印机：高速热敏打印机计算机接口：232串口
触点时间测量：12路显示屏：320×240高亮液晶屏 数据存储：存储14组测量数据及波形重量：4.5Kg 二．仪器特点 1、先进的EMC布局，内部实行强弱电相分离，具有超强的抗干扰能力。 2、采用全进口贴片技术，保证测量的精确度，控制仪器在运输和使用中的损坏 率。 3、时间测量为3-12个通道，每个通道计时都是独立的。 4、全中文操作界面，超大耐高温防太阳辐射液晶显示，屏幕自动显示12个断口 状态，并提示下一步的操作。 5、仪器自动识别并带有指示灯指示合/分闸状态（非脉冲式），操作简单方便。 6、仪器自带15A 操作电源，纹波系数小，性能相当优越，现场只须220V交流电 即可进行试验。 7、独创全自动低电压试验，只需设定一个电压值，不需人为进行操作。 8、高速热敏打印机，超强存储功能，节约您的宝贵时间。 9、过电流保护功能：用户不必担心接错线而损坏设备和仪器。 10、重合闸测试：一次性测量金属短接和无电流时间。 11、配有直线和角速度传感器，满足真空、少油、多油、SF6、负荷、GIS等6KV- 750KV 开关测试，测试结果可进行智能分析，数据可进行掉电保存。 12、内同步与外同步：两种方式满足直流与交流或负荷开关的不同需求。 三．面板 2 3 4 5 1
实验晶体管开关特性
实验一 晶体管开关特性、限幅器与钳位器 一、实验目的 1、观察晶体二极管、三极管的开关特性，了解外电路参数变化对晶体管开关特性的影响。 2、掌握限幅器和钳位器的基本工作原理。 二、实验原理 1、晶体二极管的开关特性 由于晶体二极管具有单向导电性，故其开关特性表现在正向导通与反向截止两种不同状态的转换过程。 如图1－1电路，输入端施加一方波激励信号v i ，由于二极管结电容的存在，因而有充电、放电和存贮电荷的建立与消散的过程。因此当加在二极管上的电压突然由正向偏置(+V 1)变为反向偏置(-V 2)时，二极管并不立即截止，而是出现一个较大的反向电流R V 2 ，并维持一段时间t s （称为存贮时间）后，电流才开 始减小，再经t f （称为下降时间）后，反向电流才等于静态特性上的反向电流I 0，将t rr ＝t s ＋t f 叫做反向恢复时间，t rr 与二极管的结构有关，PN 结面积小，结电容小，存贮电荷就少，t s 就短，同时也与正向导通电流和反向电流有关。 当管子选定后，减小正向导通电流和增大反向驱动电流，可加速电路的转换过程。 2、晶体三极管的开关特性 晶体三极管的开关特性是指它从截止到饱和导通，或从饱和导通到截止的转换过程，而且这种转换都需要一定的时间才能完成。 如图1－2电路的输入端，施加一个足够幅度（在－V 2和+V 1之间变化）的矩形脉冲电压v i 激励信号，就能使晶体管从截止状态进入饱和导通，再从饱和进入截止。可见晶体管T 的集电极电流 i c 和输出电压v o 的波形已不是一个理想的矩形波，其起始部分和平顶部分都延迟了一段时间，其上升沿和下降沿都变得缓慢了，如图1－2 波形所示，从v i 开始跃升到i C 上升到0.1I CS ，所需时间定义为延
开关特性试验(35kV)
35kV高压交流真空断路器开关特性试验报告 开关型号VBG-40.5/1250-25 额定电流1250A 额定电压40.5kV 短路开断电流25kA 频率50Hz 生产日期2013-11-23 制造厂家施耐德（陕西）宝光电器有限公司 开关名称开关 编号 相 序 机械特性极间同期性（ms）出厂值（ms）实测值（ms）出厂值（m/s）实测值（m/s）出厂值实测值 合闸分闸合闸分闸合闸分闸合闸分闸合闸分闸合闸分闸 0A备用 134601 94 A 69.20 45.90 65.7 47.1 0.47 1.76 0.71 1.88 0.40 0.50 1.30 0.90 B 66.1 47.7 C 65.2 48.4 试验标准： 合闸时间为50≤t≤100ms、合闸速度为0.6±0.2m/s、同期要求≤2ms 分闸时间为35≤t≤60ms、分闸速度为1.8±2.0m/s、同期要求≤2ms 分闸线圈的绝缘电阻实测值>10MΩ分闸线圈的直流电阻 与出厂值比较无明显变化合闸线圈的绝缘电阻实测值>10MΩ合闸线圈的直流电阻 合闸时触头的弹跳时间≤2ms 操作类型测试电压操作次数测试结果 合闸线圈110%Un 242V 3次可靠动作 分闸线圈110%Un 242V 3次可靠动作
合闸线圈85%Un 187V 3次可靠动作分闸线圈65%Un 143V 3次可靠动作分闸线圈30%Un 66V 3次不动作最低合闸电压79%Un 173.8v 最低分闸电压64%Un 140.8v 试验标准： 线圈端钮处测得的电压大于额定值的65%时，应可靠地分闸；当此电压小于额定值的30% 时，不应分闸；线圈端钮处测得的电压大于额定值的85%时，应可靠地合闸； 备注： 试验：校阅：审核：试验日期： 35kV高压交流真空断路器开关特性试验报告开关型号VBG-40.5/1250-25 额定电流1250A 额定电压40.5kV 短路开断电流25kA 频率50Hz 生产日期2013-11-23 制造厂家施耐德（陕西）宝光电器有限公司 开关名称开关 编号 相 序 机械特性极间同期性（ms）出厂值（ms）实测值（ms）出厂值（m/s）实测值（m/s）出厂值实测值 合闸分闸合闸分闸合闸分闸合闸分闸合闸分闸合闸分闸 1A 1# 接地变134602 03 A 65.30 44.30 66.6 46.6 0.50 1.74 0.60 1.87 0.40 0.30 0.90 0.80 B 65.8 47.4
三极管开关特性
3．2．1三极管开关特性 1、静态开关特性 在数字电路中，三极管是作为一个开关来使用的，它不允许工作在放大状态，而只能工作在饱和导通状态（又称饱和状态）或截止状态。请看下面的分析。 (1)、截止 当输入时，基射间的电压小于其门限电压Uth（0.5V）,三极管截止，电流≈0，电流≈0，输出＝≈VCC，这时，三极管工作在上图中的A点。为了使三极管能可靠截止，应使发射结处于反偏，因此，三极管的可靠截止条件为: 。三极管截止时，E、B、C三个极互为开路。 (2)、饱和 当输入时，使三极管工作在临界饱和状态，如上图中的S点。在该点上： 因此，三极管饱和条件为： 当三极管饱和时，达到最大；达到最小。C、B、E为连通。
2、动态开关特性 三极管工作在开关状态时，其内部电荷的建立 C 的变化总是滞后于输入电 这说明三极管由截止变为饱和或由饱和变为截止都需要一定的 正跳 发射区开始向基区扩散电子，并形成基极 。同时基区积累的电子流向集电区形成集电 。随着基区积累 不断增大， 三 这时， 基区内存储电荷更多，三极管饱 正跳 C 所需的时间称为开 正跳
3、抗饱和三极管 三极管饱和越深，开关速度越低。因此，要提高电路的开关速度，就必须使三极管工作在浅饱和状态，减少存储电荷的消散时间，为此，需要采用抗饱和 三极管。 在普通双极型三极管的基极B和集电极C之间并接一个肖特基势垒二极管（简称SBD）便构成了抗饱和三极管，由于SBD的开启电压只有0.3V，其正向压降约为0.4V，它远比普通硅二极管0.7V的正向压降小得多。因此，当三极管进入饱和状态时，其集电结为正偏。这时，SBD导通，使B、C极间的电压被钳在0.4V上，并分流部分基极电流，从而使三极管工作在浅饱和状态。
高压断路器机械特性测试介绍
1概述 高压断路器机械特性测试是开关生产、安装、调试过程中不可缺少的一项内容，对于检测、鉴定断路器的机械特性有重要的意义。固有分（合）闸时间、速度和行程、操纵电源质量（操动绕组的I—U曲线）是高压断路器能否可靠工作的重要参数。由于高压断路器的动作时间短，动作时振动大，早期的检测装置由于采样技术和传感器技术的水平所限，对于这些瞬变参数的检测，尤其是对速度和位移的检测缺乏可信的检测手段；随着现代产业技术的发展，目前出品的新型断路器开距小、速度快，对高压断路器机械特性测试仪的要求更加苛刻。因此，市场迫切需要一种具有先进测试原理、现场操纵方便、丈量数据可靠的新型高压断路器测试仪器。 随着计算机技术和传感器技术的发展，为基于过程丈量的非接触高压断路器机械特性测试仪的实现提供了可能。经过反复的市场调研和对位移传感器现状及发展趋势的长期跟踪，北京合智诚技术有限公司、西安高压供电局变电修试所、焦作电厂检验分厂联合提出了基于过程测试的非接触式高压断路器机械特性测试仪的实施方案，并经过近一年的研制、试验取得了令人满足的效果。该仪器根据国标GB 3309—1989和GB 1984—1989标准中有关检测项目和术语定义进行设计制造，它所能检测的项目和数据的处理均优于有关国家标准，对速度和位移的丈量方法独特，传感器不必与断路器的动作连杆接触，使得现场丈量既方便又可靠，并且可实现过程丈量，改变了以往状态丈量法的不足。 2基于特征状态丈量法 状态丈量是指检测装置对被测参数的分析、处理和判定只能基于一些特定的状态数据，而对其他非特征状态数据不作记录和响应。目前对高压断路器机械特性的测试，普遍采用的是这种基于特征状态数据的接触式测试仪。这种测试仪原理简单，易于实现，但却只能对设备被测参数的粗略情况作出定性的判定。它除了在固有分合闸的丈量上能够让人接受外，在区分机械动作时间、电气响应时间方面无能为力，对其他类参数的测试也不尽人意。 固然随着计算机技术的普及，目前很多电气丈量设备都已数字化，但是限于当时仪器开发时计算机技术和传感器技术的水平，很多丈量设备的测试原理基本是从数字化的角度对传统模拟测试方法进行简单的重新解释，并没有充分挖掘数字丈量方式在数据存储、处理方面的上风而作出适当的外延和功能扩充，传统高压断路器机械特性测试仪也不例外。 基于状态丈量的高压断路器机械特性测试仪对一些动态特性测试、扰动频繁、多参数联合衡量的测试不能很好地满足要求。 （1）对断路器固有时间的测试。从定义上看，固有时间是指断路器从发出动作命令到第一个断口分开或接触之间的时间，其曲线见图1，对于电路响应时间和装置本身的固有动作时间不作区分。固有时间的计时出发点由操纵指令触发，计时停止由第一个状态改变的断口信号触发，即固有时间T=t1+t2，从操纵绕组的电压曲线看，时间t1是电路响应时间，公道的讲，断路器的固有动作时间应该以最后一个断口的位置改变为结束，由于状态测试的局限性，迫使我们在该测试中忽略了电路的响应时间和断口不同期时间，这实在是一个折衷的妥协方案。