声明

本文是学习GB-T 13973-2012 半导体管特性图示仪通用规范. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们

1 范围

本标准规定了半导体管特性图示仪(以下简称图示仪)的术语和定义、要求、测试方法、质量检验规

则、标识、包装、运输、贮存等。

本标准适用于测试半导体管特性曲线和直流参数的半导体管特性图示仪，也适用于具有插入单元

或附属装置的半导体管特性图示仪。

图示仪的产品标准应满足本标准的要求，当图示仪的产品标准要求超出本标准要求时，应以产品标

准为准。

2 规范性引用文件

下列文件对本文件的应用是必不可少的，凡是注明日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB 4793.1—2007 测量、控制和试验室用电气设备的安全要求
第1部分：通用要求

GB 4824 工业、科学和医疗(ISM) 射频设备 电磁骚扰特性 限值和测量方法

GB/T 6587—2012 电子测量仪器通用规范

GB/T 6592—2010 电工和电子测量设备性能表示

GB/T 9969 工业产品使用说明书 总则

GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验

GB/T 17626.3 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验

GB/T17626.4 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

GB/T 17626.6 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度

GB/T 18268.1—2010 测量、控制和实验室用的电设备 电磁兼容性要求
第1部分：通用要求

SJ/T 10463 电子测量仪器包装、标志、运输、贮存要求

3 术语和定义

GB 4793.1—2007界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1 通用

3.1.1

半导体管特性图示仪 semiconductor devices curve
tracer

一种能在示波管、显像管、液晶屏等显示屏上观察和测试半导体管特性曲线和直流参数的仪器。

3.1.2

主机 main frame

插入式图示仪中除去插入单元之外的部分，它通常由高、低压电源、显示部分和其他电路等组成。

3.1.3

插入单元 plug-in unit

插入式图示仪中可置换的部分。将其插入主机后，能完成一定的特殊功能，例如，Y
(或 X) 偏转单

GB/T 13973—2012

元、扫描单元、阶梯单元等。

3.1.4

附属装置 accessory

为扩展图示仪的使用范围，另行配置的有关附属设备，如测试盒等。

3.1.5

倍率 multiplier

变换基本量程使用范围的功能。

3.2 显示部分

3.2.1

屏 幕 screen

可供示波管、显像管或液晶屏上产生可见图像(特性曲线)、数字的表面。

3.2.2

有效工作面 useful screen area

屏幕上能保证显示各种特性的显示区域。

3.2.3

检验工作面 checking screen area

屏幕上能保证显示各种性能指标的显示区域。

3.2.4

偏转垂直度偏差 discrepance of deflection
verticality

在给定的有效工作面内，垂直与水平光迹间夹角偏离90°的差值。

3.2.5

边缘直线度偏差 discrepance of fringe linearity

在给定的有效工作面边缘处，直线弯曲的程度。

3.2.6

内刻度坐标 internal graticule

示波管屏幕内的坐标刻度。

3.2.7

自动刻度 auto scule

显示屏上自动建立的坐标刻度信号。

3.3 Y 轴及X 轴偏转部分

3.3.1

偏转系数 deflection factor

显示信号幅度与屏幕上光点移动的距离之比。

注：其单位为伏每格(伏每厘米)[V/div(V/cm)]或安每格(安每厘米)[A/div(A/cm)]。

3.3.2

基极源 base source

基极源电流或基极源电压。

3.3.3

位移 position

使图像(或光点)在屏幕上作垂直或水平方向的位置移动。

GB/T 13973—2012

3.3.4

校准器信号 calibrator signal

用以校准放大器偏转系数的标准信号。

3.3.5

放大器校准 amplifier calibration

调节放大器增益，使偏转系数达到规定的误差要求。

3.4 阶梯部分

3.4.1

阶梯信号 step signal

台阶式变化的电流或电压信号。

3.4.2

阶梯级数 number of step

每簇阶梯信号的阶梯级数，通常以级/簇表示。

3.4.3

阶梯次数 step rate

每秒钟内产生的阶梯次数，通常以级/秒表示。

3.4.4

脉冲阶梯 pulse step

以脉冲形式出现的阶梯，通常以脉冲阶梯占空比或脉冲宽度表示。

3.4.5

脉冲阶梯占空比 duty cycle of pulse step

脉冲阶梯宽度(t)与脉冲阶梯周期(T) 之比。

3.4.6

阶梯偏移 step offset

阶梯信号起始级电位偏离零电位。

3.4.7

阶梯不平度 step tilt

每级阶梯顶部不平坦的程度。

3.4.8

阶梯零点 step zero point

阶梯信号起始级电位为零电位。

3.4.9

阶梯零电流 step zero current

注入被测管的阶梯电流为零。

3.4.10

阶梯零电压 step zero voltage

加在被测管的阶梯电压为零。

3.5 集电极扫描部分

3.5.1

峰值电压及峰值电流容量 peak voltage and peak
current range

加到被测管集电极扫描信号的峰值电压及在此峰值电压下给出的峰值电流。

GB/T 13973—2012

3.5.2

功耗限制电阻 power limit resistance

限制被测管集电极功率耗散电阻。

3.5.3

集电极容性电流 collector capacitive current

集电极回路对地的分布电容所引起的电流。

3.5.4

集电极漏电流 collector leakage current

集电极回路对地的漏电电阻所引起的泄漏电流。

3.6 其他

3.6.1

光标 cursors

垂直和水平位置的标记，可用于集电极电流(△I)和集电极电压(△V)的测量。

3.6.2

存储调用 save recall

将现场"特性曲线"或前面板一组控制件档级位置信息进行存储，和将已存储的“特性曲线”或前面

板一组控制件档级位置，进行显示或档级自动设定的一种功能。

3.6.3

接口 interface

与外界设备交换数据、输入输出控制信号的界面。

4 要求

4.1 外观与结构

图示仪结构应完整，外观无明显机械损伤和镀涂破坏现象；各控制件均须安装正确、牢固可靠、操作

灵活。

4.2 尺寸和重量

由产品标准规定下列项目：

a) 形式：如台式、便携式、装架式等；

b) 尺寸：宽、高、深，也可以给出最大外形尺寸；

c) 总重量或主机、插入单元、附属装置等分别的重量。

4.3 功能正常性

图示仪的测量、显示(指示)、记录或控制等功能要求由产品标准规定。

4.4 性能特性

图示仪实现其功能的量化指标，可以是技术参数、不确定度等，应按GB/T6592—2010
的要求由产

品标准规定。

4.4.1 校准信号

a) 波形：由产品标准规定；

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b) 范围：由产品标准规定；

c) 误差：由产品标准规定。

4.4.2 Y 轴部分

4.4.2.1 输入方式

由产品标准规定。

4.4.2.2 集电极电流偏转系数

a) 范围：由产品标准规定；

b) 分档：优选1、2、5进制；

c) 误差：由产品标准规定(可分档给出)。

有倍率功能时，由产品标准规定范围和误差。

4.4.2.3 二极管反向电流偏转系数

a) 范围：由产品标准规定；

b) 分档：优选1、2、5进制；

c) 误差：由产品标准规定。

4.4.2.4 基极电压偏转系数

a) 范围：由产品标准规定；

b) 分档：优选1、2、5进制；

c) 误差：由产品标准规定。

4.4.2.5 基极源偏转系数

a) 范围：由产品标准规定；

b) 误差：由产品标准规定。

4.4.2.6 外接输入偏转系数

a) 范围：有此功能时，由产品标准规定；

b) 误差：由产品标准规定。

4.4.3 X 轴部分

4.4.3.1 输入方式

由产品标准规定。

4.4.3.2 集电极电压偏转系数

a) 范围：由产品标准规定；

b) 分档：优选1、2、5进制；

c) 误差：由产品标准规定。

有倍率功能时，由产品标准规定范围和误差。

4.4.3.3 基极电压偏转系数

a) 范围：由产品标准规定；

GB/T 13973—2012

b) 分档：优选1、2、5进制；

c) 误差：由产品标准规定。

4.4.3.4 基极源偏转系数

a) 范围：由产品标准规定；

b) 误差：由产品标准规定。

4.4.3.5 外接输入偏转系数

a) 范围：有此功能时，由产品标准规定；

b) 误差：由产品标准规定。

4.4.4 阶梯部分

4.4.4.1 阶梯形式

连续阶梯、脉冲阶梯等。

4.4.4.2 阶梯极性

正、负。

注：逐渐上升的阶梯为正极性，逐渐下降的阶梯为负极性。

4.4.4.3 阶梯电流

a) 范围：由产品标准规定；

b) 分档：优选1、2、5进制；

c) 误差：由产品标准规定。

有倍率功能时，由产品标准规定范围和误差。

4.4.4.4 阶梯电压

a) 范围：由产品标准规定；

b) 分档：优选1、2、5进制；

c) 误差：由产品标准规定。

有倍率功能时，由产品标准规定范围和误差。

4.4.4.5 阶梯电流偏移

a) 范围：有此功能时，由产品标准规定；

b) 误差：由产品标准规定。

4.4.4.6 阶梯电压偏移

a) 范围：有此功能时，由产品标准规定；

b) 误差：由产品标准规定。

4.4.4.7 串联电阻

a) 范围：有此功能时，由产品标准规定；

b) 分档：由产品标准规定；

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c) 误差：由产品标准规定。

4.4.4.8 阶梯级数

由产品标准规定，通常为0～10连续可变。

4.4.4.9 阶梯次数

由产品标准规定。

4.4.4.10 阶梯作用

单簇、关、重复。

4.4.4.11 阶梯电流幅度线性误差

当给出每一级阶梯电流误差时，
一般可不规定阶梯电流幅度线性误差。当仅给出总阶梯电流误差

时，由产品标准规定阶梯电流幅度线性误差。

4.4.4.12 阶梯电压幅度线性误差

当给出每一级阶梯电压误差时，
一般可不规定阶梯电压幅度线性误差。当仅给出总阶梯电压误差

时，由产品标准规定阶梯电压幅度线性误差。

4.4.4.13 阶梯电流不平度

由产品标准规定。

4.4.4.14 阶梯电压不平度

由产品标准规定。

4.4.4.15 脉冲阶梯占空比

有此功能时，由产品标准规定。

4.4.5 集电极扫描部分

4.4.5.1 扫描形式

函数波、直流或交流等。

4.4.5.2 集电极峰值电压范围及电流容量

由产品标准规定。

4.4.5.3 集电极峰值电压极性

正、负或交流。

4.4.5.4 集电极功耗限制电阻

a) 范围：由产品标准规定；

b) 分档：由产品标准规定；

c) 误差：由产品标准规定。

GB/T 13973—2012

4.4.5.5 集电极容性电流

由产品标准规定。

4.4.5.6 集电极漏电流

由产品标准规定。

4.4.6 其他

4.4.6.1 倍率

若具有"倍率"开关时，其涉及指标的范围、误差，由产品标准规定。

4.4.6.2 显示屏

4.4.6.2.1 外观

由产品标准规定相关内容。

4.4.6.2.2 图像调整

若具有图像调整装置时，由产品标准规定相应的偏差：

a) 垂直度偏差值；

b) 边缘直线度偏差值。

4.4.6.3 二簇对称性

若具有二簇测试功能时，由产品标准规定对称性指标和适用范围。

4.4.6.4 光标

若具有光标功能时，由产品标准规定光标形式、误差。

4.4.6.5 存储调用

若具有存储调用功能时，由产品标准规定相应的功能特性。

4.4.6.6 接口

若具有接口功能时，由产品标准规定接口类型。

4.5 功率

由产品标准规定产品视在功率[单位为伏安(VA)]
或消耗功率[单位为瓦(W)]。

4.6 安全

仪器安全性应符合 GB 4793.1—2007 的要求。

4.7 环境适应性

4.7.1 分组原则

本标准根据GB/T6587—2012
规定的环境组别确定(见表1),图示仪优先采用Ⅱ组，具体组别由产

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GB/T 13973—2012

品标准规定。

4.7.2 环境组别

图示仪分组符合以下规定。

a) I
组：通常指对环境条件要求严格的情况下所使用的图示仪。如在设有空调设备的可控环境，
允许受到轻微的震动。计量用的图示仪可列入本组。

b)
Ⅱ组：通常指对环境条件要求不严格的情况下所使用的图示仪，如在具有保温供暖及通风的室
内环境。使用中允许受到一般的振动与冲击。

c)
Ⅲ组：通常指在环境条件较为恶劣时所使用的图示仪。如在室外环境、有大量热源的高温环
境、无保温条件的低温环境、有摇动、颠震和冲击的车辆或船舶舱室内等。如便携式图示仪等。

4.7.3 特殊环境要求

低气压、霉菌、盐雾、液态水(凝露、雾、滴水或溅水、深水)、爆炸性气体等特殊环境要求由产品标准

规定。

表 1 环境要求分组

GB/T 13973—2012

表 1 (续)

4.8 包装运输

由产品标准规定流通条件，按照5.10进行试验后，包装箱不应有较大的变形和损伤。受试图示仪

及附件不应有变形、松脱、涂覆层剥落等机械损伤，其性能特性应符合产品标准的要求。

4.9 电磁兼容性

图示仪应按GB/T18268.1—2010
的规定。所有组别图示仪的抗扰度要求应符合GB/T17626.2、

GB/T 17626.3、GB/T17626.4、GB/T17626.6 的规定，发射要求应符合GB4824
的规定。在特殊使用

场合时，应增加其他要求。

由产品标准规定具体抗扰度等级及测试限值。

4.10 电源适应性

在产品标准中应确定图示仪在电源频率与电压工作范围内对电源的适应能力。在下列任何电压和频

率组合情况下，图示仪的性能特性不应受到影响。本标准以电源电压220
V、电源频率50 Hz 为额定值。

a) 稳态电压允许范围：220×(1±10%)V;

b) 稳态频率允许范围：50×(1±5%)Hz。

4.11 可靠性

由产品标准规定图示仪的平均故障间隔时间(MTBF) 的检验下限值m₁ 值。

5 测试方法

5.1 基准工作条件

基准工作条件的基准值或范围见表2。

表 2 基准工作条件的基准值或范围

GB/T 13973—2012

表 2 (续)

5.2 检验条件

除非在产品标准中另有规定，检验条件应符合下述要求：

a) 温度：15℃~35℃;

b) 湿度：(25～75)%RH;

c) 大气压：86 kPa～106 kPa;

d) 电源：按规定的标称交流电源；

e) 状态：正常工作位置。

5.3 测试要求

5.3.1
被测图示仪的插入单元及有关附属装置通常应与主机作为一个整体进行测试。

5.3.2 被测图示仪及测试设备均应在各自产品标准中规定的预热时间后进行测试。

5.3.3
产品标准的测试方法中，应规定被测图示仪在测试时面板控制件的合理安放位置，以尽可能地
排除机内其他电路对测试造成的影响。

5.3.4
在进行性能特性测试时，图示仪应处于完整状态，即不得打开机箱的情况下进行。若有特殊情
况，必须打开机箱的情况下进行测试时，应在产品标准中说明。

5.3.5
本标准规定了图示仪性能特性测试的基本方法，可采用其他方法测试，若发生异议时，以本测试
方法为仲裁。

5.3.6 测试仪器、设备与要求

5.3.6.1 供给量设备

a) 标准直流电流源；

b) 标准电压源；

c) 可调直流电压源；

d) 正弦信号发生器；

e) 标准脉冲电压发生器；

f) 脉冲恒流源等。

5.3.6.2 测量设备

a) 电阻测量器；

b) 具有差分输入端的示波器；

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c) 数字电压表；

d) 电压表；

e) 电流表；

f) 功率表；

g) 精密电阻器等。

5.3.6.3 要求

5.3.6.3.1
由产品标准提供性能特性测试时所需的设备清单，并标明测试仪器设备的名称、主要性能
特性及其误差。

5.3.6.3.2 测试仪器设备应符合 GB/T 6592—2010 中的规定。

5.3.6.3.3 测试仪器设备应稳定可靠和处于有效计量检定周期内。

5.4 外观与结构

用目测法判别其结构形式。

5.5 尺寸和重量

用长度尺检查被测图示仪的外形尺寸的宽、高、深；用标准衡器来称整机或主机、插入单元、附属装

置的重量。

5.6 功能正常性

借助于面板各控制件、信号，检查被测图示仪的功能，用半导体管进行使用检查。

5.7 性能特性

5.7.1 校准信号

5.7.1.1 校准信号为直流电压

5.7.1.1.1 测试方框图

测试方框图如图1所示。

style="width:5.04678in;height:2.5135in" />被测图示仪

直流数字 校准信号输出

电压表 0-

图 1

5.7.1.1.2 测试步骤

按图1连接，将有关控制件置于校准信号相对应的档级位置，用直流数字电压表测量校准信号的电

压值(V), 则校准信号幅度误差为：

style="width:1.9267in;height:0.59994in" /> ………………………… (1)

式中：

V。— 校准信号电压幅度的额定值；

V— 直流数字电压表指示的电压幅度值。

5.7.1.2 校准信号为矩形脉冲信号

5.7.1.2.1 测试方框图

测试方框图如图2所示。

style="width:6.90662in;height:2.27326in" />被测图示仪

校准信号输山

工

5.7.1.2.2 测试步骤

GB/T 13973—2012

测量示波器

A 输入端

-0 B 输入端

按图2连接，测量示波器偏转系数置合适档，使输入耦合接地时，光迹上下居中，然后置输入耦合为
"DC",
将被测图示仪的校准信号输出与标准脉冲电压发生器输出分别同时馈入测量示波器差分输入
端，调节标准脉冲电压发生器的输出，使测量示波器输入信号的差分值波形重合，读取此时标准脉冲电

压发生器指示的电压幅度值(V 。), 则校准信号幅度误差为：

式中：

style="width:2.05996in;height:0.619in" />

…………………………

(2)

Vo—— 校准信号电压幅度的额定值；

V,—— 标准脉冲电压发生器指示的电压幅度值。

5.7.2 Y 轴部分

5.7.2.1 集电极电流偏转系数

5.7.2.1.1 测试方框图

测试方框图如图3所示。

style="width:5.94028in;height:2.28681in" />style="width:0.2799in;height:0.31328in" />

图 3

图3被测图示仪中测试连接位置，由产品标准说明。

5.7.2.1.2 测试步骤

按图3连接，调节标准直流电流源，使其输出值为被测集电极电流量程档级的 N
倍(度),则Y 轴 集

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电极电流偏转系数为：

Y 轴集电极电流偏转系数的误差为：

style="width:1.05335in;height:0.5599in" />

style="width:0.9934in;height:0.5533in" />

(3)

(4)

style="width:4.46009in;height:0.59334in" />

……… … …………

(5)

式中：

K— 偏转系数的额定值；

A — 信号源输出值；

N ——偏转的额定显示幅度；

Ka—— 偏转系数的实测值；

H — 偏转的显示幅度。

本方法也适用于经倍率后偏转系数的测试。当Y
轴放大器输入端栅流不能忽略时，允许扣除引入

的误差，但栅流的大小由产品标准规定。

5.7.2.1.3 集电极大电流偏转系数

5.7.2.1.3.1 测试方框图

测试方框图如图4所示。

style="width:10.2199in;height:4.33334in" />被 测 图 示 仪

脉 冲 恒 流 源

同步脉冲输入 恒定电流输出

大电流测试座

C E

小电流测试座

图 4

图4被测图示仪中测试连结位置，由产品标准说明。

5.7.2.1.3.2 测试步骤

按图4连接，调节脉冲恒流源，使其输出值为被测集电极电流量程档级的 N
倍(度),则Y 轴集电极

电流偏转系数的误差按式(3)、式(4)和式(5)计算。

本方法适用于集电极电流大于50 A 的测试。

5.7.2.2 集电极电流倍率

5.7.2.2.1 测试方框图

测试方框图如图3。本测试应在所有电流倍率档级上进行。

GB/T 13973—2012

5.7.2.2.2 测试步骤

按图3连接，将集电极电流开关置于产品标准规定的基本量程档级，调节标准直流电流源，使其输
出值为被测集电极电流档级的 N
倍(度),然后将集电极电流倍率置于扩展状态，并调节标准直流电流

源，使其输出值为被测集电极电流档级乘以倍率值的 N 倍(度),则此时Y
轴集电极电流倍率为：

style="width:1.55996in;height:0.57332in" /> (6)

Y 轴集电极电流倍率的误差为：

style="width:4.38in;height:0.61336in" /> (7)

式 中 ：

K — 倍率的实测值；

K。— 倍率的额定值；

Ho—— 经倍率后，对输入改变额定倍率的偏转显示幅度；

H— 偏转的显示幅度。

5.7.2.3 二极管反向电流偏转系数

5.7.2.3.1 测试方框图

测试方框图如图5所示。

style="width:6.19375in;height:2.3in" />

图 5

图5被测图示仪中测试连接位置，由产品标准说明。

5.7.2.3.2 测试步骤

按图5连接，用5 . 7 .2 . 1 .2同样的步骤进行测试。

5.7.2.4 基极电压偏转系数

5.7.2.4.1 测试方框图

测试方框图如图6所示。

style="width:5.98681in;height:2.30694in" />

图 6

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5.7.2.4.2 测试步骤

按图6连接，调节标准电压源，使其输出值为被测基极电压档级值的N
倍(度),则Y 轴基极电压偏

转系数的误差按式(5)计算。

5.7.2.5 基极源偏转系数

将被测图示仪Y 轴作用开关置于基极源位置，并使 X 轴和Y
轴放大器输入选择均置于"上",调节 X 轴、Y
轴位移，使光点位于坐标刻度上(下)端水平刻度线中心位置，然后将被测图示仪的Y
轴放大器

输入选择置于"校准",光点即向下(上)偏转n 度，则Y
轴基极源偏转系数的误差按式(5)计算。

注：此时，N 为该档校准电压实测值除以标称偏转系数。

5.7.2.6 外接输入偏转系数

5.7.2.6.1 测试方框图

测试方框图如图7所示。

style="width:5.95347in;height:2.28681in" />style="width:0.30664in;height:0.4334in" />

图 7

5.7.2.6.2 测试步骤

按图7连接，将Y 轴作用开关置于"外接",调节标准电压源，使其输出值为Y
轴放大器外接档级偏

转系数的N 倍(度),则Y 轴外接偏转系数的误差按式(5)计算。

5.7.3 X 轴部分

5.7.3.1 集电极电压偏转系数

5.7.3.1.1 测试方框图

测试方框图如图8所示。

style="width:5.95334in;height:2.26666in" />标准电压源

style="width:0.32002in;height:0.45342in" />

被测图示仪

0C

O B

E

图 8

5.7.3.1.2 测试步骤

按图8连接，调节标准电压源，使其输出值为被测集电极电压档级值的N
倍(度),则X 轴集电极电

16

GB/T 13973—2012

压偏转系数的误差按式(5)计算。

本方法也适用于经倍率后偏转系数的测试。

5.7.3.2 集电极电压倍率

5.7.3.2.1 测试方框图

测试方框图如图8。

5.7.3.2.2 测试步骤

按图8连接，将集电极电压开关置于产品标准规定的基本量程档级，调节标准电压源，使其输出值
分别为基本量程档级的N 倍(度)和基本量程档级乘以倍率值 N 倍(度),则此时X
轴集电极电压倍率

的误差按式(7)计算。

本测试应在所有电压倍率档级上进行。

5.7.3.3 基极电压偏转系数

5.7.3.3.1 测试方框图

测试方框图如图6。

5.7.3.3.2 测试步骤

按图6连接，调节标准电压源，使其输出值为被测基极电压档级值的N
倍(度),则X 轴基极电压偏

转系数的误差按式(5)计算。

5.7.3.4 基极源偏转系数

按图6连接，将被测图示仪X 轴作用开关置于基极源位置，并使Y 轴和X
轴放大器输入选择均置 于"工",调节 X 轴、Y
轴位移，使光点位于坐标刻度左(右)端垂直刻度线中心位置，然后将被测图示仪
的 X 轴放大器输入选择置于"校准",光点即向右(左)偏转 N 度，则 X
轴基极源偏转系数的误差按

式(5)计算。

注：此时，N 为该档校准电压实测值除以标称偏转系数。

5.7.3.5 外接输入偏转系数

5.7.3.5.1 测试方框图

测试方框图如图9所示。

style="width:5.95334in;height:2.26666in" />标准电压源

style="width:0.30664in;height:0.45342in" />

被测图示仪

X 轴外接

输入端

图 9

5.7.3.5.2 测试步骤

按图9连接，将X 轴作用开关置于"外接",调节标准电压源，使其输出值为X
轴放大器外接档级偏

转系数的N 倍(度),则 X 轴外接偏转系数的误差按式(5)计算。

GB/T 13973—2012

5.7.4 阶梯部分

5.7.4.1 阶梯极性

5.7.4.1.1 测试方框图

测试方框图如图10所示。

style="width:5.75347in;height:2.25347in" />style="width:0.31341in;height:0.45342in" />

图 1 0

5.7.4.1.2 测试步骤

按图10连接，并将被测图示仪置于测试档级，且输出正常的阶梯信号。然后从测量示波器上观察

阶梯信号的极性。

5.7.4.2 阶梯电流

5.7.4.2.1 测试方框图

测试方框图如图11所示。

style="width:5.98681in;height:4.66042in" />style="width:0.10667in;height:0.19338in" />style="width:5.98681in;height:4.66042in" />style="width:5.98681in;height:4.66042in" />style="width:5.98681in;height:4.66042in" />

图 1 1

5.7.4.2.2 测试步骤

按图11连接，置测量示波器偏转系数开关为合适档，使输入耦合接地时，光迹上下居中，然后输入耦
合为"DC", 将被测图示仪n 级阶梯电流(一般n
取10)在精密电阻器上形成的电压与可调直流电压源的输
出，分别同时馈入测量示波器分差输入端，调节可调直流电压源的输出，使测量示波器输入信号的差分值

波形重合。读取此时直流数字电压表上所示可调直流电压源的实际输出值，则阶梯电流的误差为：

style="width:2.00679in;height:0.5533in" /> …… ………………… ( 8)

GB/T 13973—2012

式中：

Am——n 级额定阶梯电流流过精密电阻所产生的电压值；

V - 直流数字电压表指示的电压幅度值。

本方法也适用于经倍率后阶梯电流的测试。测试时，应首先将被测图示仪阶梯电流输出的阶梯起
始电平调整为零电平。当采用小于或等于1Ω精密电阻器时，输入测量示波器的阶梯信号应直接从精
密电阻器两端引出，并应注意接触电阻引入的误差；当采用大于或等于1
kΩ以上精密电阻器时，应考虑

示波器输入电阻的分流影响。精密电阻器(精确度±0.5%)参考值见表3。

表 3 精密电阻器参考值

5.7.4.3 阶梯电流倍率

5.7.4.3.1 测试方框图

测试方框图如图11。

5.7.4.3.2 测试步骤

按图11连接。将被测图示仪阶梯电流置于产品标准规定的基本量程档级。调节可调直流电压源，
使其输出值分别为 n
级标称阶梯电流流过精密电阻器所产生的电压值和乘以倍率值后的电压值。然后

按5.7.4.2.2同样方法测试，则阶梯电流倍率的误差按式(7)计算。

5.7.4.4 阶梯电压

5.7.4.4.1 测试方框图

测试方框图如图12所示。

style="width:6.03403in;height:4.33403in" />style="width:0.16677in;height:0.23342in" />style="width:6.03403in;height:4.33403in" />

图12

GB/T 13973—2012

5.7.4.4.2 测试步骤

按图12连接，置测量示波器偏转系数开关为合适档，使输入耦合接地时，光迹上下居中，然后输入
耦合为"DC", 将被测图示仪n
级阶梯电压与可调直流电压源的输出，分别同时馈入测量示波器分差输

入端，调节可调直流电压源的输出，使测量示波器输入信号的差分值波形重合。读取此时直流数字电压

表上所示可调直流电压源的实际输出值，则阶梯电压的误差为：

style="width:1.98665in;height:0.59334in" /> (9)

式中：

Vm——n 级额定阶梯电压的电压值；

V — 直流数字电压表指示的电压幅度值。

5.7.4.5 阶梯电压倍率

5.7.4.5.1 测试方框图

测试方框图如图12。

5.7.4.5.2 测试步骤

按图12连接，将被测图示仪阶梯电压置于产品标准规定的基本量程档级。调节可调直流电压源，
使其输出值分别约为 n
级标称阶梯电压值和乘以倍率值后的电压值。然后按5.7.4.2.2同样方法测

试，则阶梯电压倍率的误差按式(7)计算。

5.7.4.6 阶梯电流偏移

5.7.4.6.1 测试方框图

测试方框图如图11。

5.7.4.6.2 测试步骤

按图11连接，置被测图示仪阶梯信号输出为零位，并使测量示波器偏转系数开关置合适档，使输入
耦合接地时，光迹上下居中，然后输入耦合为"DC",
将被测图示仪阶梯偏移电流在精密电阻器上形成的
电压与可调直流电压源的输出，分别同时馈入测量示波器分差输入端，调节可调直流电压源的输出，使
测量示波器输入信号的差分值波形重合。读取此时直流数字电压表上所示可调直流电压源的实际输出

值，则阶梯电流偏移的误差为：

style="width:1.9267in;height:0.58652in" /> ………………………… (10)

式中：

A,— 额定阶梯偏移电流流过精密电阻器所产生的电压值；

V — 直流数字电压表指示的电压幅度值。

5.7.4.2 。

5.7.4.7 阶梯电压偏移

5.7.4.7.1 测试方框图

测试方框图如图12。

GB/T 13973—2012

5.7.4.7.2 测试步骤

按图12连接，置被测图示仪阶梯信号输出为零位，并使测量示波器偏转系数开关置合适档，使输入
耦合接地时，光迹上下居中，然后输入耦合为"DC",
将被测图示仪阶梯偏移电压与可调直流电压源的输
出，分别同时馈入测量示波器分差输入端，调节可调直流电压源的输出，使测量示波器输入信号的差分

值波形重合。读取此时直流数字电压表上所示可调直流电压源的实际输出值，则阶梯电压偏移的误

差为 ：

style="width:1.93331in;height:0.60676in" />

式 中 ：

V。 额定阶梯偏移电压的电压值；

V— 直流数字电压表指示的电压幅度值。

5.7.4.8 串联电阻

5.7.4.8.1 测试方框图

测试方框图如图13所示。

…………… …………

(11)

style="width:5.95334in;height:2.48666in" />被测图示仪

—

电阻测量器

图 1 3

图13被测图示仪中测试连接位置，由产品标准说明。

5.7.4.8.2 测试步骤

按图13连接。置被测图示仪控制件于规定的位置，然后用电阻测量器对串联电阻器进行测量(应

扣除串联电阻为零时的读测数)。

5.7.4.9 阶梯电流幅度线性误差

5.7.4.9.1 测试方框图

测试方框图如图11。

5.7.4.9.2 测试步骤

按图11连接，并使被测图示仪的阶梯部分控制件置于相应测试档级，然后按5.7.4.2.2同样方法，

在直流数字电压表上逐一读取 n 级阶梯的幅度值A,,
并算出每级阶梯的幅度值an。

a,=A,-A,- 1 (12)

式 中 ：

a,—— 第 n 级阶梯的幅度值；

A,——n 级阶梯的总幅度值；

n —— 1 、2 、3 … …。

GB/T 13973—2012

阶梯电流幅度线性误差则为式(13)和式(14)中较大者。

style="width:2.18677in;height:0.85316in" />

style="width:2.18662in;height:0.88in" />

式 中 ：

amax——n 级阶梯中幅度最大 一 级的幅度值；

a —n 级阶梯幅度的平均值
style="width:1.06656in;height:0.66in" /> ;

amin——n 级阶梯中幅度最小 一 级的幅度值。

式(13)、式(14)中的 amax、ami如 图 1 4 所 示 。

style="width:3.55337in;height:2.04666in" />

图 1 4

则每一级阶梯电流的误差为：

style="width:1.83325in;height:0.53988in" />

式 中 ：

a—— 一 级标称阶梯的幅度值；

a,—— 第 n 级阶梯的幅度值。

5.7.4.10 阶梯电压幅度线性误差

5.7.4.10.1 测试方框图

测试方框图如图12。

5.7.4.10.2 测试步骤

(13)

(14)

………………………… (15)

按图12连接，并使被测图示仪的阶梯部分控制件置于相应测试档级，然后按5.7.4.4.2同样方法，
在直流数字电压表上逐一读取n 级阶梯的幅度值A,,
并按式(12)算出每级阶梯的幅度值a, 。 阶梯电压
幅度线性误差则为式(13)和式(14)中较大者。式(13)、式(14)中的amax、ami
如图14所示。则每 一 级阶

梯电压的误差按式(15)计算。

5.7.4.11 阶梯电流不平度

5.7.4.11.1 测试方框图

测试方框图如图11。

5.7.4.11.2 测试步骤

按图11连接，并按5 . 7 .4 . 2 . 2同样方法，读取不平度最大的 一
级阶梯的不平坦幅度△a ( 如 图 1 5

所示)。

style="width:1.3334in;height:0.48664in" />GB/T 13973—2012

style="width:4.36679in;height:2.02664in" />

则不平度为：

式 中 ：

图 1 5

style="width:1.42009in;height:0.6468in" />

…………………………

(16)

△a—— 不平度最大 一 级阶梯的不平坦幅度；

a — n
级阶梯幅度的平均值style="width:1.20354in;height:0.6534in" />

5.7.4.12 阶梯电压不平度

5.7.4.12.1 测试方框图

测试方框图如图12。

5.7.4.12.2 测试步骤

按图12连接，并按5.7.4.4.2同样方法，读取不平度最大的一级阶梯的不平坦幅度△a
( 如 图 1 5 所

示)。则不平度按式(16)计算。

5.7.4.13 脉冲阶梯占空比

5.7.4.13.1 测试方框图

测试方框图如图10。

5.7.4.13.2 测试步骤

按图10连接，并使被测图示仪置于测试档级，且输出连续的脉冲阶梯。然后从测量示波器上读测

脉冲阶梯的周期和宽度(如图16所示)。

style="width:3.27332in;height:2.86in" />T

T

图 1 6

则脉冲阶梯占空比为：

…………………………

GB/T 13973—2012

式中：

— — 脉冲阶梯的宽度；

T—— 脉冲阶梯的周期。

5.7.5 集电极扫描部分

5.7.5.1 集电极峰值电压范围及峰值电流容量

5.7.5.1.1 测试方框图

测试方框图如图17所示。

style="width:3.33326in;height:2.91984in" />

图17

5.7.5.1.2 测试步骤

按图17连接，将相应功率的可变电阻器接于被测图示仪的"C"、"E"
二端间，然后将被测图示仪 X 轴集电极电压控制件和Y
轴集电极电流控制件，分别置于被测集电极峰值电压及峰值电流相对应的档
级，同时改变集电极峰值电压范围和可变电阻器的阻值，调节集电极峰值电压的输出至额定值，然后在

被测图示仪显示屏上读取峰值电压范围和峰值电流范围。

5.7.5.2 集电极峰值电压极性

5.7.5.2.1 测试方框图

测试方框图如图18所示。

style="width:5.73999in;height:2.29328in" />测量示波器

输入端

style="width:0.27344in;height:0.36674in" />

被测图示仪

C'

-0E

图 1 8

5.7.5.2.2 测试步骤

按图18连接，并使被测图示仪"C"
端输出集电极电压，然后从测量示波器上观察被测图示仪的集

电极峰值电压的极性。

5.7.5.3 集电极功耗限制电阻

5.7.5.3.1 测试方框图

测试方框图如图19所示。

GB/T 13973—2012

style="width:6.23333in;height:2.49375in" />

图19

图19被测图示仪中测试连结位置，由产品标准说明。

5.7.5.3.2 测试步骤

按图19连接，置被测图示仪控制件于规定的位置，然后用电阻测量器对集电极功耗限制电阻器进

行测量(应扣除功耗限制电阻为零时的读测数；应排除外电路对功耗限制电阻器高阻值档级的影响)。

5.7.5.4 集电极容性电流及漏电流

5.7.5.4.1 集电极扫描形式为函数波

将被测图示仪的Y 轴集电极电流和X
轴集电极电压分别置于产品标准规定的合适档级(如产品标
准未作规定，功耗限制电阻一般可置于1
kΩ左右),调节集电极峰值电压的输出至额定值，然后在被测

图示仪显示屏上读取容性电流和漏电流(如图20所示)。

style="width:5.73999in;height:1.45332in" />

图20

图20中"零电流"可用下述方法获得：调节集电极峰值电压的输出为零，借助X
轴和Y 轴位移，使光点 位于坐标刻度中间水平刻度线的起始端，此时调节 X
轴位移所产生的光点轨迹，即可视为“零电流”线。在

读取容性电流和漏电流数值前，允许对被测图示仪在不开启箱板的情况下，进行容性电流平衡。

本方法也适用于集电极扫描形式为交流的测试。

5.7.5.4.2 集电极扫描形式为直流

将被测图示仪的Y 轴和X
轴分别置于产品标准规定的电流和电压档级(如产品标准未作规定，功
耗限制电阻一般可置于1
kΩ左右),调节集电极峰值电压的输出至额定值，然后在被测图示仪显示屏上

读取光点与"零电流"线间的垂直距离，即为漏电流值。

5.7.6 显示屏

5.7.6.1 外观

用目测法判别外观；用长度尺检查外形尺寸的宽、高、深。

5.7.6.2 垂直度偏差

5.7.6.2.1 测试方框图

测试方框图如图21所示。

GB/T 13973—2012

style="width:5.96042in;height:2.29375in" />style="width:0.29327in;height:0.42658in" />

图 2 1

5.7.6.2.2 测试步骤

使被测图示仪的Y
轴放大器无输入信号，调节被测图示仪的集电极峰值电压，并借助Y 轴 和X 轴
位移控制器的作用，使水平光迹与坐标刻度的水平轴线相重合，将集电极峰值电压调回至零，借助
X 轴

和Y 轴位移控制器的作用，使光点处在坐标刻度的中心点。

按图21连接，调节正弦信号发生器的输出，使其输出幅度不低于检验工作面的80%,如图22所

示，读取此时X 轴坐标刻度线与Y 轴图像的交角α,则垂直度偏差为：

90°— α ………………………… (18)

style="width:3.53323in;height:3.12004in" />

图 2 2

5.7.6.3 边缘直线度偏差

5.7.6.3.1 测试方框图

测试方框图如图21。

5.7.6.3.2 测试步骤

使被测图示仪的Y 轴和X
轴均处于外接位置，然后按图21所示先后将正弦信号发生器的输出馈
至被测图示仪Y 轴和X
轴的外接输入端，调节正弦信号发生器的输出，使光迹幅度达到检验工作面的
幅度。调节被测图示仪位移，如图23所示，测得其在检验工作面内上下(或左右)边缘位置时，光迹最大

弯曲偏离直线的距离 Dmax应不超过产品标准中规定。

style="width:4.66005in;height:1.51998in" />

图 2 3

GB/T 13973—2012

5.7.7 二 簇 对 称 性

5.7.7.1 阶梯电流对称性

5.7.7.1.1 测试方框图

测试方框图如图11。

5.7.7.1.2 测试步骤

按5 . 7 . 4 . 2 .
2同样方法，分别对被测图示仪工作于二簇工作状态时的二个阶梯信号输出端口进行

测试，则阶梯电流对称性的误差为：

style="width:2.06657in;height:0.61336in" />

………

…………

(19)

式 中 ：

A′ 、A 。—
被测图示仪在二簇工作状态时，直流数字电压表指示的两个电压幅度值。

5.7.7.2 阶梯电压对称性

5.7.7.2.1 测试方框图

测试方框图如图12。

5.7.7.2.2 测 试 步 骤

按5 . 7 .4 .4 .
2同样方法，分别对被测图示仪工作于二簇工作状态时的二个阶梯信号输出端口进行

测试，则阶梯电压对称性的误差按式(19)计算。

5.7.7.3 集电极电压对称性

使被测图示仪工作于二簇工作状态，并在显示屏上显示二簇集电极电压扫描线，调节集电极电压的
输出值，使 一簇集电极电压扫描线的长度(L 。) 为水平有效刻度线长度的 一
半，借助刻度线读出另 一 簇

集电极电压扫描线的长度(L), 此时集电极电压对称性误差为：

style="width:1.90011in;height:0.56672in" />

…………………………

(

20)

5.7.8 光 标

测试方法由产品标准规定。

5.7.9 存 储 调 用

测试方法由产品标准规定。

5.7.10 接 口

测试方法由产品标准规定。

5.7.11 功 率

5.7.11.1 视 在 功 率

5.7.11.1.1 测试方框图

测试方框图如图24所示。

style="width:0.2799in;height:0.41998in" />class="anchor">GB/T 13973—2012

style="width:4.39375in;height:2.49375in" />

图 2 4

5.7.11.1.2 测试步骤

按图24连接，测出被测图示仪在额定电源电压条件下的有效值电流与电压，其视在功率为：

P=V×I (21)

式中：

V— 实测交流电压有效值；

I— 实测交流电流有效值。

当被测图示仪视在功率与工作状态有明显关系时，应按照产品标准中说明的最大功率状态进行

测定。

5.7.11.2 消耗功率

5.7.11.2.1 测试方框图

测试方框图如图25所示。

style="width:5.74028in;height:2.50069in" />style="width:0.22672in;height:0.17314in" />

图 2 5

5.7.11.2.2 测试步骤

按图25连接，测出被测图示仪在额定电源电压条件下的实测功率。

5.8 安全

5.8.1 接触电流

5.8.1.1 试验豁免条件

在正常条件下，电压值不超过30 V (交流有效值)或直流60 V,
可以不进行该项试验。电压值超过

30 V(交流有效值)或直流60 V, 应进行该项试验。

5.8.1.2 试验方法

按 GB 4793.1—2007 中附录 A 的规定方法进行。

GB/T 13973—2012

5.8.2 介电强度

5.8.2.1 试验要求

试验时仪器处于非工作状态，电源开关置于接通位置，按 GB/T 6587—2012
表3规定的试验电压

值对受试仪器进行试验。

可任选交流、直流或峰值脉冲试验，仪器能通过三者之一即可。但在产品标准中应明确一种试验

方法。

脉冲试验在每个极上至少进行3个脉冲，最小间隔时间为1 s。

鉴定检验在进行交流或直流电压试验时，为避免瞬态跳变，试验电压应在10 s
或10 s 以内逐渐升

到规定值，保持1 min,然后平稳下降到零。

质量一致性检验时只在A
组进行电压试验，只检查带电端子和可接触导电部分之间的绝缘。应在 2s
内将试验电压升高到规定值，并在此电压保持2s。
电源线与可接触导电件间的抗干扰电容器不应

开路，若这些电容器不能用交流电进行试验，则可以用一个数值为交流电压1.4倍的直流电压试验。

试验中不应出现击穿或重复飞弧，但允许出现电晕效应及类似现象。

5.8.2.2 施加试验电压应遵循的基本规定

试验电压(交流有效值)不超过2000 V
时，仪器在100%试验电压下可进行多次重复试验。

试验电压(交流有效值)超过2000 V
时，仪器在100%试验电压下只允许进行2次试验，若要再进

行试验，则只应施加80%的试验电压。

5.8.3 保护接地

保护导体端子和有保护连接的每个可触及零部件间的阻抗都不得超过0.1Ω,不包括电源线的

阻抗。

鉴定检验时，施加试验电流1
min,然后计算阻抗，进行检查，试验电流选下面较大者：

——25A 直流或在额定电源频率下的交流有效值；

——仪器额定电流值的两倍。

质量一致性检验需要时，应在A 组检验中进行该项试验。

5.9 环境适应性

5.9.1 温度试验

按GB/T 6587—2012 中的5.9.1进行。

5.9.2 湿度试验

按GB/T 6587—2012 中的5.9.2进行。

5.9.3 振动试验

按GB/T 6587—2012 中的5.9.3进行。

5.9.4 冲击试验

按 GB/T 6587—2012 中的5.9.4进行。包括倾斜跌落试验。

5.10 包装运输

按GB/T 6587—2012 中的5.10进行。

GB/T 13973—2012

5.11 电磁兼容性

按GB/T 6587—2012 中的5. 11进行。

5.12 电源适应性

按GB/T 6587—2012 中的5. 12进行。

5.13 可靠性

按 GB/T 6587—2012 中的5.13进行。性能特性的测试范围按产品标准规定进行。

6 质量检验规则

6.1 检验分类

本标准规定的检验分为：

a) 鉴定检验；

b) 质量一致性检验。

6.2 检验项目

按GB/T 6587—2012 中表9规定进行。

6.3 检验方法

按本标准规定的试验方法、测试方法以及产品标准中另行增加的检验项目的测试方法进行检验。

6.4 鉴定检验

6.4.1 检验项目

按表4规定的项目和要求。

6.4.2 抽样方案

按GB/T 6587—2012 中6.3.2进行。

6.4.3 合格判据

按GB/T 6587—2012 中6.3.3进行。

表 4 鉴定检验项目

GB/T 13973—2012

表 4 ( 续 )

GB/T 13973—2012

表4(续)

6.5 质量一致性检验

6.5.1 检验项目

按表5规定的项目，分 A、B、C、D、E、F组进行。

6.5.2 检验方案

按GB/T 6587—2012 中6.4相关条款进行。

6.5.3 接收与拒收

按GB/T 6587—2012 中6.4.8进行。

表 5 质量一致性检验项目

GB/T 13973—2012

表 5 ( 续 )

GB/T 13973—2012

表 5 (续)

7 标志、包装、运输、贮存

7.1 标志

应符合 SJ/T 10463 的相关规定。

7.2 包装

应符合 SJ/T 10463 的相关规定。

7.3 运输

应符合 SJ/T 10463 的相关规定。

7.4 贮存

应符合 SJ/T 10463 的相关规定。

GB/T 13973—2012

8 随机文件和备附件

使用说明书应随每台仪器提供，使用说明书的编制应符合GB/T 9969 的规定。

装箱单应指明所有的单独包装件，并列出随仪器一起运输的附件和元件的详细清单，如果使用说明

书是装入包装件内，则装箱单中还包含使用说明书。

延伸阅读

更多内容 可以 GB-T 13973-2012 半导体管特性图示仪通用规范. 进一步学习

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