项目三 装调整流滤波电路

任务一 测量电容器

电容器是电子产品中常用的元器件之一。要进行电子产品的装接，首先要能认识电容器，并能进行测量。

一、学习目标

1.能认识常用电容器。

2.会使用QS18A型万用电桥电路。

3.会进行电容器的测量。

4.会测量电容器的电容量和损耗因数。

5.养成细心观察和规范操作的习惯。

二、学习准备

1.学习教材和参考资料的相关知识，查阅网络（关键词：电容器）。

2.完成“测量电容器”工作任务书上的相关学习任务与工作任务，如表3-1所示。

3.复习万用表的使用方法。

4.设备和材料

（1）明亮、宽敞、通风的电子技术应用实训室或模拟教学车间。

（2）1只万用表。

（3）1台QS18A型万用电桥。

（4）各种电容器若干。

（5）多媒体演示台（选用）。

三、学习过程

1.电容器的识别

电容器由两个导体及它们之间的介质组成。它在电路中用于阻隔直流或旁路信号、耦合信号等。

（1）电容器的符号和分类

[1] 电容器的分类。电容器的分类方法很多，按电容器的电容量可否变化分为固定式和可变式（包括半可变电容器和微调电容器）两类；按介质分为空气介质电容器、油浸电容器及固体介质（云母、纸介、陶瓷、薄膜等）电容器，以及电解电容器；按有无极性分为极性电容器和无极性电容器。

部分电容器的外形如图3-1所示。

[2] 电容器的符号。不同的电容器的符号也有些差别，常用电容器的符号如图3-2所示。

（2）电容器的标志方法

[1] 直标法。这种方法是将容量、偏差和耐压等参数直接标在电容体上，常用于电解电容器。

[2] 文字符号。使用文字符号法时，将容量的整数部分写在单位符号的前面，将容量的小数部分写在单位符号的后面。例如，将0．33pF写为p33，将6800pF写为6n8，将4700μF写为4μ7。对10pF以下的电容器采用的绝对偏差标志符号是：±0．1pF用B标志，0．2pF用C标志，±0．5pF用D标志。

[3] 数字法。在一些瓷片电容器上，常用三位数表示标称容量，此方法以pF为单位。在这三位数字中，前面两位表示标称值的有效数字，第三位数字表示有效数字后零的个数。例如，在电容器上标有数字103，则标称容量为10000pF=0．01μF。若最后一位为9，它表示有效数字乘以0．1，如229表示2．2pF。

有的电容器的误差直接标出了，如±5%、±10%、±20%，相应的也可以定为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级。有的误差则用字母表示出来了：G表示±2%，J表示±5%，K表示±20%，N表示±30%，P表示+100%、-10%，S表示+50%、-20%，Z表示+80%、-20%。

[4] 色标法。电容器的色标法在原则上与电阻器的色标法相同，其单位为 pF；电解电容器的工作电压有时也采用颜色标记，如用棕色标记6．3V，用红色标记10V，用灰色标记16V，色点标记在正极。

2.电容器的简单测试

（1）固定电容器的检测

[1] 检测10pF以下的小电容器。因10pF以下的固定电容器容量太小，故用万用表进行测量时只能定性地检查其是否有漏电、内部短路或击穿现象。测量时，可选用万用表的R×10k挡，用两表笔分别任意接电容器的两个引脚，测出的阻值应为无穷大。若测出的阻值（指针向右摆动）为零，则说明电容器漏电损坏或内部击穿。

[2] 检测10pF～0．01μF固定电容器。通过检测10pF～0．01μF固定电容器是否有充电现象可判断其好坏。检测方法是：选用万用表的R×1k挡，两只三极管的β值均应为100以上，且穿透电流要大些，故可选用3DG6等型号的硅三极管组成复合管。将电容器的两个引脚分别与三极管的基极b和集电极c相连，万用表的红和黑表笔分别与复合管的发射极e和集电极c相连。由于复合三极管的放大作用，故使得被测电容器的充、放电过程被放大了，使得万用表指针的摆动幅度也加大了，从而便于观察。应注意的是：在测试操作时，特别是在测较小容量的电容器时，要反复将被测电容器两个引脚进行交换，才能明显地看到万用表指针的摆动。若能看到充、放电现象，则电容器为好的，否则是坏的。

[3] 检测0．01μF以上的固定电容器。对于0．01μF以上的固定电容器，可用万用表的R×10k挡直接测试电容器有无充电过程，以及有无内部短路或漏电，并可根据指针向右摆动的幅度大小估计出电容器的容量。

（2）电解电容器的检测

[1] 万用表量程的选择。因为电解电容器的容量较一般固定电容器大得多，所以在测量时，应针对不同容量选用合适的量程。根据经验，在一般情况下对 1～47μF 之间的电容可用R×1k挡测量，对大于47μF的电容可用R×100挡测量。

[2] 检测过程。将万用表红表笔接负极，黑表笔接正极，在刚接触的瞬间，万用表指针即向右偏转较大角度（对于相同电阻挡，容量越大，摆幅越大），接着逐渐向左回转，直到停在某一位置。此时的阻值便是电解电容的正向漏电电阻，此值大于反向漏电电阻。实际使用经验表明电解电容器的漏电电阻一般应在几百千欧以上，否则它将不能正常工作。在测试中，若正向、反向均无充电的现象，即表针不动，则说明电容器容量消失或内部断路；如果所测阻值很小或为零，说明电容器漏电大或已击穿损坏，不能再使用。

对于正、负极标志不明的电解电容器，可利用上述测量漏电阻的方法加以判别。即先任意测一下漏电阻，记住其大小，然后交换表笔再测出一个阻值。两次测量中阻值大的那一次便是正向接法，则黑表笔接的是正极，红表笔接的是负极，与上面的测试相反。

使用万用表电阻挡给电解电容器进行正、反向充电时，根据指针向右摆动幅度的大小，可估测出电解电容器的容量。

（3）可变电容器的检测

[1] 用手轻轻旋动转轴，应感觉十分平滑，不应感觉有时松时紧，甚至有卡滞现象。再将转轴向前、后、上、下、左、右等各个方向推动时，转轴不应有松动的现象。

[2] 用一只手旋动转轴，另一只手轻摸动片组的外缘，不应感觉有任何松脱现象。转轴与动片之间接触不良的可变电容器，是不能再继续使用的。

[3] 将万用表置于 R×10k 挡，一只手将两个表笔分别接可变电容器的动片和定片的引出端，另一只手将转轴缓缓旋动几个来回，万用表指针都应在无穷大位置不动。在旋动转轴的过程中，如果指针有时指向零，说明动片和定片之间存在短路点；如果碰到某一角度，万用表读数不为无穷大而是出现一定阻值，说明可变电容器动片与定片之间存在漏电现象。

以上方法都只能确定电容器的好坏或粗略地估计电容量，如果要精确地测量电容器的参数需要使用专门的仪表。本教材中将介绍一个能测量电阻器、电容器、电感器的参数的仪表，即QS18A型万用电桥。

3.QS18A型万用电桥的使用说明

QS18A型万用电桥的应用较广泛，它主要由桥体、交流电源（晶体管振荡器）和晶体管检流计三部分组成，如图3-3所示。其中桥体是仪器的核心，使用时通过转换开关切换，可以分别组成惠斯通电桥、并联电容比较电桥和麦克斯韦-文氏电桥，用以测量电阻器、电容器和电感器。测量电阻时，量程为1Ω和10Ω挡的电源使用的是机内的1kHz振荡信号；其他量程的电源使用的是机内的 9V 干电池。使用干电池做电源时，桥体输出的直流信号通过调制电路变为交流信号，再由晶体管检流计指示出来，这样可以提高测量灵敏度。

（1）面板的说明

QS18A型万用电桥的面板如图3-4所示，说明如下。

“被测1-2”接线柱：用于连接被测元件。

“外接”插孔：用于外接音频电源。

“外-内1kHz”拨动开关：用于选择桥体的工作电源。

“量程”开关：确定测量范围。其上的各指示值均指的是电桥读数在满刻度时的最大值。

“D×1、D×0．01、Q×1”开关：耗损倍率开关。测量空心电感器时，此开关宜放在“Q×1”处；测量小损耗电容时，开关宜放在“D×0．01”处；测量大损耗电容时，开关宜放在“D×1”处。测量电阻时，此开关不起作用。

指示电表：指示电桥的平衡状况。当电桥平衡时，电表指示为零。

“灵敏度”旋钮：用于控制电桥放大器的放大倍数。刚开始测量时，应降低灵敏度，随后再逐渐提高，以进行电桥的平衡调节。

“读数”旋钮：调节电桥的平衡状态。它由粗调和细调组成，一般先调粗调，再调细调，但两个旋钮要配合使用。电桥平衡时，由这两个读数盘及量程可配合读出被测元件的数值。

“损耗平衡”旋钮：用于指示被测元件（电容或电感）的损耗因数或品质因数。本旋钮的读数与“D×1、D×0．01、Q×1”开关读数的乘积即为被测元件的耗损因数或品质因数。

“损耗微调”旋钮：用于细调平衡时的损耗，一般情况下就置于“0”位置。

“测量选择”开关：用于确定电桥的测量内容。测量完毕，此开关应置于“关”位置以降低机内干电池的损耗。

（2）使用方法

[1] 电容器的测量。估计被测电容器的大小时，应先旋动“量程”开关并将其置于适当位置，使量程值大于被测电容器容量。再将“测量选择”开关置于“C”，将损耗倍率置于“D×0．01”（测一般电容器）或“D×1”（测电解电容器）。最后反复调节“读数”及“损耗平衡”旋钮，使电表指零。当电桥平衡时，被测量CX、DX分别为

CX=“量程”开关指示值ד读数”指示值

DX=损耗倍率指示值ד损耗平衡”指示值

[2] 电感器的测量。估计被测电感量的大小时，应先旋动“量程”开关并将其置于适当位置，再将“测量选择”开关置于“L”，将损耗倍率开关置于合适位置（测空心电感线圈时放于“Q×1”；测高Q值滤波电感线圈时放于“D×0．01”，此时Q=1/D；测铁芯电感线圈时放于“D×1”）。最后反复调节“读数”及“损耗平衡”旋钮，使电表指零。当电桥平衡时，被测量LX、QX分别为

LX=“量程”开关指示值 ד读数”指示值

QX=损耗倍率指示值 ד损耗平衡”指示值

[3] 电阻器的测量。估计被测电阻器值的大小时，应先旋动“量程”开关并将其置于适当位置。如被测电阻器在10Ω以内，“量程”开关应置于“1Ω”或“10Ω”位置，“测量选择”开关应置于“R≤10Ω”，否则上述开关应分别置于“100Ω”与“1MΩ”之间及“R＞10Ω”位置。调节“读数”旋钮，使电桥平衡，此时被测电阻器RX为

RX=“量程”开关指示值 ד读数”指示值

4.电容器参数的测量

（1）准备好QS18A型万用电桥和被测电容器。

（2）估计被测电容器的大小。

（3）将 QS18A 的“测量选择”开关置于“C”；并根据被测电容器大小将“量程”开关置于适当位置。

（4）根据被测电容器的类型将“损耗倍率”开关置于适当的位置。

（5）将SQ18A型万用电桥的“被测1-2”之间短接调零。

（6）将被测电容器接于SQ18A型万用电桥的“被测1-2”之间；反复调节“读数”及“损耗平衡”旋钮，使电表指零，记录读数值并根据下列等式计算出电容和损耗因数。

CX=“量程”开关指示值 ד读数”指示值

DX=损耗倍率指示值 ד损耗平衡”指示值

（7）重复步骤（5）和步骤（6），记录测量值。要有5～8个数据。

（8）比较几个测量值，若相差不大则取其平均值，即为测量结果。

（9）比较测量结果和电容标称值之间的差异。

四、学习评价

1.对学习态度、细心程度、实训场地的整齐清洁程度等进行评价。

2.对学习效果、合作精神进行评价。

3.对任务书的完成情况进行评价。

4.通过考核或比赛进行评价。在规定的时间内完成不同种类电容器的识读和测量，然后进行评价。对表3-2、表3-3、表3-4中的内容既可以以考核的形式，也可以以比赛的形式进行评价。

五、练习与拓展

1.画出常用电容器的符号并简述其分类。

2.电容器的标记方法有哪些？

3.在本项目内容的学习中，你觉得轻松吗？哪里是你觉得有点困难的地方？哪里又是你觉得最难的？

4.你的同学在学习本项目内容时有什么感觉？

5.通过网络查找电容器的参数时发现还可以用哪些仪器来测量它？

6.测量电容器的参数时为什么要重复测量 5～8 次？为什么得出测量结果时只用相差不大的数据求平均值，而把相差大的数据剔除？

六、知识拓展

电容器的选择

低频电路和直流电路可选用价格较低的纸介或金属化纸介电容器，也可选用低频瓷介（CT型）电容。

要求较高的中高、音频电路可选用塑料薄膜（CB、CL）型电容器，有特殊要求时可选用它们中的优品。

高频电路一般选用高频瓷介（CC型）、云母或穿心瓷介电容器。电源滤波、退耦旁路等电路中需用大容量电容器时，一般可采用铝电解电容器。银（铌）电解电容的性能稳定可靠，但价格较高，通常只用于要求较高的定时电路中。

高压电路一般应选用高压瓷介或其他专用高压型电容器。在交流电路中一般需选用专用交流电容。对于可变和微调电容器，如果不受体积大小的限制，则可选用空气介质型的。可变和微调电容器在使用时，一定要把动片接地，以减少调节时的人体感应现象。

任务二 测量晶体二极管

几乎在所有的电子产品中都要用到晶体二极管，它在许多电路中起着重要的作用，也是诞生最早的半导体器件之一，其应用非常广泛。晶体二极管是最简单的半导体器件。

一、学习目标

1.能识读和选用二极管。

2.会查阅晶体管手册。

3.会用万用表测试二极管。

4.会用XJ4810图示仪测试二极管的特性曲线。

5.养成态度严谨、胆大心细的习惯。

二、学习准备

1.阅读教材、参考资料、查阅网络（关键词：晶体二极管型号、分类、参数、测量方法）。

2.观察、认识实训室中的各种晶体二极管。

3.完成“测量晶体二极管”工作任务书上的相关学习任务与工作任务，如表3-5所示。

4.材料和仪器。

（1）1个万用表。

（2）1台XJ4810半导体管特性图示仪。

（3）晶体二极管若干。

三、学习过程

1.晶体二极管的单向导电特性

（1）晶体二极管

[1] 外形。如图3-5（a）所示，晶体二极管由密封的管体和两条正、负电极引线组成。

[2] 图形、文字符号。如图3-5（b）所示，晶体二极管的图形由三角形和竖杠组成。其中三角形表示正极，竖杠表示负极。VD为晶体二极管的文字符号。

（2）晶体二极管的单向导电性

二极管最重要的特性就是单向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。

[1] 正向特性。在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式，称为正向偏置。必须说明，当加在二极管两端的正向电压很小时，二极管仍然不能导通，流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电压达到某一数值（这一数值称为“门槛电压”，锗管约为0．2V，硅管约为0．6V）以后，二极管才能真正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变（锗管约为0．3V，硅管约为0．7V），称为二极管的“正向压降”。

[2] 反向特性。在电子电路中，二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端时，二极管中几乎没有电流流过，此时二极管处于截止状态，这种连接方式，称为反向偏置。二极管处于反向偏置时，仍然会有微弱的反向电流流过二极管，称为漏电流。当二极管两端的反向电压增大到某一数值时，反向电流会急剧增大，二极管将失去单方向导电特性，这种状态称为二极管的击穿。

可见，当正极电位高于负极电位时，二极管导通；当正极电位低于负极电位时，二极管截止。即二极管正偏导通，反偏截止。这一导电特性称为二极管的单向导电性。

2.晶体二极管的分类、型号和参数

（1）二极管的分类

常见的二极管有下列几种分类。

[1] 按材料分类：硅二极管和锗二极管。

[2] 按PN结面积大小分类：点接触型（电流小，高频应用）、面接触型（电流大，用于整流）。点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面，通以脉冲电流，使金属丝一端与晶片牢固地烧结在一起，从而形成一个 PN 结。由于是点接触，只允许通过较小的电流（不超过几十毫安），故它适用于高频小电流电路，如收音机的检波等。面接触型二极管的PN结面积较大，允许通过较大的电流（几安到几十安），主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用在开关、脉冲及高频电路中。

[3] 按用途分类：二极管用途广泛，有很多分类，几种常见的不同用途的二极管如图3-6所示。

例如，有利用单向导电性把交流电变成直流电的整流二极管；利用反向击穿特性进行稳压的稳压二极管；利用反向偏压改变PN结电容量的变容二极管；利用磷化镓把电能转变成光能的发光二极管；将光信号转变为电信号的光电二极管。

几种不同功能的二极管的外形如图3-7所示。

（2）晶体二极管的型号

国家标准将国产二极管的型号命名分为了五个部分，各部分的含义见表3-6。第一部分是用数字2表示的主称，即为二极管。第二部分是用字母表示的二极管的材料与极性。第三部分是用字母表示的二极管的类别。第四部分是用数字表示的序号。第五部分是用字母表示的二极管的规格号。

示例如下。

[1] 2AP9。2——二极管；A——N型锗材料；P——普通型；9——序号。

[2] 2CW56。2——二极管；C——N型硅材料；W——稳压管；56——序号。

（3）晶体二极管的主要参数

[1] 普通整流二极管，其参数如下。

最大整流电流IFM：二极管允许通过的最大正向工作电流的平均值。

最高反向工作电压URM：二极管允许承受的反向工作电压峰值。

反向漏电流IR：在规定的反向电压和环境温度下的二极管的反向电流值。

[2] 稳压二极管的主要参数有稳定电压UZ、稳定电流IZ、最大工作电流IZM、最大耗散功率PZM、动态电阻rZ等。

3.二极管的简单检测

（1）判断二极管的正负极性

测二极管时，先把万用表的转换开关拨到欧姆挡的R×100或R×1k挡位（注意不要使用R×1挡，以免电流过大烧坏二极管），再将红、黑两根表笔短路，进行调零。然后按如图3-8所示进行测量，若万用表指示电阻较小，呈低阻，则二极管处于正向偏置，说明黑表笔接的是二极管的正极，红表笔接的是二极管的负极，如图3-8（a）所示；反之，万用表指示电阻较大，呈现高阻，则二极管处于反向偏置，说明黑表笔接的是二极管的负极，红表笔接的是二极管的正极，如图3-8（b）所示。据此可判断出二极管的极性，即测得电阻较小时，黑表笔所连接的是二极管的正极。

（2）判断二极管的好坏

判断二极管好坏的方法与判别二极管极性的方法相同。若两次测得的阻值均为0，则二极管内部短路；若两次测得的阻值均很大或为∞，则二极管内部断路；若两次测得的阻值差别甚大，说明二极管特性较好。

用以上方法只能对二极管进行粗略地测量，若要测量二极管的具体参数及特性则要采用专门的仪器。下面介绍XJ4810型半导体管特性图示仪。

4.XJ4810型半导体管特性图示仪

XJ4810型半导体管特性图示仪可用来显示半导体器件的各种特性曲线，并可用来测量半导体器件的各种参数。

（1）主要技术性能

[1] Y轴偏转参数，如下所示。

集电极电流（IC）范围：10μA/div～0．5A/div，分15挡，误差不超过±3%。

二极管反向漏电流（IR）：0．2μA/div～5μA/div，分5挡。在2μA/div～5μA/div范围内时，误差不超过±3%。在0．2μA/div、0．5μA/div、1μA/div时的误差分别不超过±20%、±10%、±5%。

基极电流或基极源电压：0．05V/div，误差不超过±3%。

外接输入：0．05V/div，误差不超过±3%。

偏转倍率：×0．1，误差不超过±10%。

[2] X轴偏转参数，如下所示。

集电极电压范围：0．05V/div～50V/div，分10挡，误差不超过±3%。

基极电压范围：0．05V/div～1V/div，分5挡，误差不超过±3%。

基极电流或基极源电压：0．05V/div，误差不超过±3%。

外接输入：0．05V/div，误差不超过±3%。

[3] 阶梯信号，如下所示。

阶梯电流范围：0．2μA/级～50mA/级，分17挡。1μA/级～50mA/级，误差不超过±5%；0．2µA/级、0．5μA/级，误差不超过±7%。

阶梯电压范围：0．05V/级～1V/级，分5挡，误差不超过±5%。

串联电阻：0．10kΩ、1MΩ，分3挡，误差不超过±10%。

每簇级数：1～10连续可调。

每秒级数：200。

极性：“+”、“-”2挡。

[4] 集电极扫描信号。峰值电压与峰值电流容量应满足：各挡电压连续可调时，其最大输出不低于表3-7中的要求（AC例外）。

[5] 功耗限制电阻：0～0．5MΩ，分11挡，误差不超过±10%。

[6] 最大功率：约80W。

（2）仪器面板结构及各部件的名称和作用

仪器面板结构如图3-9所示。

[1] 峰值电压范围。分0～10V/5A、0～50V/1A、0～100V/0．5A、0～500V/0．1A四挡。当由低挡换成高挡来观察半导体器件的特性时，须将峰值电压控制旋钮调到 0，换挡后再按需要的电压逐渐增加，否则容易击穿半导体器件。

AC挡的设置是专为二极管或其他元件的测试提供双向扫描用的，以便同时显示器件正、反向的特性曲线。

[2] 集电极电源极性按钮。它用于转换集电极电压的正、负极性。在测试NPN型、PNP型半导体管时，极性可按面板指示的极性选择。

[3] 显示屏。它用来显示半导体器件的特性曲线，在示波管屏幕外装有刻度片。

[4] 电源开关及辉度调节。拉出旋钮即接通仪器电源，旋转旋钮可改变示波管光点的亮度。

[5] 电源指示灯。接通电源时灯亮。

[6] 聚焦旋钮。调节该旋钮可使光点清晰。

[7] 辅助聚焦旋钮。与聚焦旋钮配合使用，使光点清晰。

[8] 垂直位移及电流/度倍率开关。它用于调节扫描线在垂直方向的位移。拉出旋钮时放大器的增益会扩大10倍，电流/度各挡的IC标称值×0．1，同时指示灯亮。

[9] Y轴增益。校正Y轴增益用。

[10] Y轴选择（电流/度）开关。具有22挡4种偏转作用的开关，可以进行集电极电流、基极电压、基极电流和外接的不同转换。

[11]电流/度×0．1倍率指示灯。灯亮表示仪器进入电流/度×0．1倍工作状态。

[12]X轴增益。校正X轴增益用。

[13]X 轴选择（电压/度）开关。它可以进行集电极电压、基极电流、基极电压和外接 4种功能的转换，共17挡。

[14]显示开关。分转换、接地、校准3挡，其作用如下。

转换：使图像在Ⅰ、Ⅲ象限内相互转换，便于由NPN管转测PNP管时简化测试操作。

接地：放大器输入接地，表示输入为零的基准点。

校准：按下校准键，光点在X、Y轴方向移动的距离刚好为10度，以达到10度校正的目的。

[15]X轴位移。它用于调节扫描线在水平方向的位移。

[16]级/簇调节旋钮。可在0～10的范围内连续调节阶梯信号的级数。

[17]调零旋钮。未测试前，应先调整阶梯信号起始级，即零电平的位置。当在荧光屏上已经可以观察到基极阶梯信号后，按下测试台上选择按键的“零电压”按钮，观察光点在荧光屏上的位置，复位后调节调零旋钮，使阶梯信号的起始级光点仍在该处，这样阶梯信号的“零电位”即被准确校正。

[18]串联电阻开关。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管的输入电路中。

[19]阶梯信号（电压/级、电流/级）选择开关。可以调节每级的电流大小，电流流入被测管的基极并作为测试各种特性曲线的基极信号源，共 22 挡。一般选用基极电流/级，测试场效应管时可选用基极信号源电压/级。

[20]阶梯信号待触发指示灯。按下重复键时灯亮，表示阶梯信号已进入待触发状态。

[21] 单簇按键开关。按动单簇按键开关可使预先调整好的电压（电流）/级在出现一次阶梯信号后回到等待触发位置，因此可利用它瞬间作用的特性来观察被测管的各种极限特性。

[22] 测试选择开关。可以完成以下多种选择。

a.零电流：将半导体三极管基极空接。如测试ICEO时，就需要选择零电流。

b.零电压：将半导体三极管基极接地。

c.“左”、“右”：选择左边或右边的被测管的特性。

d.二簇：通过电子开关自动地交替显示左右二簇特性曲线。

[23] 左右测试插座插孔：插上专用插座，可测试F1、F2型管座的功率晶体管。

[24] 测试台。

[25] 左右晶体管测试插座。

[26] 晶体管测试插座。

[27] 二极管反向漏电流专用插孔（接地端）。

[28] 同[25]。

[29] 同[23]。

[30] 重复—关按键。按键弹出时为重复，此时阶梯信号重复出现，以用于正常测试；按键按下时为关，此时阶梯信号处于待触发状态。

[31] 极性按键。极性的选择取决于被测晶体管的特性。

[32] 辅助电容平衡。它是针对集电极变压器次级绕组对地电容的不对称而再次进行的电容平衡的调节。

[33] 电容平衡。由于集电极电流输出端对地存在各种杂散电容，将形成电容性电流，因而在电流取样电阻上会产生电压降，从而会造成测量误差。故为了减小电容性电流，在测试前应调节电容平衡，使电容性电流减至最小状态。

[34] 功耗限制电阻。它串联在被测管的集电极电路上，以限制功耗。它可作为被测半导体管集电极的负载电阻。

[35] 保险丝：1．5A。

[36] 峰值电压。峰值电压控制旋钮可以在 0～10V、0～50V、0～100V或 0～500V之间连续变化，面板上的标称值是作为近似值使用的，而精确值应从X轴偏转灵敏度读出。它位于仪器右侧板（如图3-10所示）上，其上还有[37]～[41]这几个按键。

[37] 二簇位移旋钮：在二簇显示时，可改变右簇曲线的位移，方便对晶体管的各种参数进行比较。

[38] Y轴选择开关置于外接时，Y轴信号由此输入。

[39] X轴选择开关置于外接时，X轴信号由此输入。

[40] 1V 校准信号由此输出。

[41] 0.5V校准信号由此输出。

（3）使用方法

[1] 测试前的注意事项有如下几点。

a.要对被测管的主要直流参数有一个大概的了解和估计，特别要了解被测管的集电极最大允许耗散功率PCM、最大允许电流ICM和击穿电压BUCEO、BUCBO、BUEBO。

b.选择好扫描和阶梯信号的极性，以适应不同管型和测试项目的需要。

c.根据所测参数或被测管允许的集电极电压选择合适的扫描电压范围，在一般情况下应先将峰值电压调至零。更改扫描电压范围时，也应先将峰值电压调至零。在选择一定的功耗电阻来测试反向特性时，功耗电阻要选大一些，同时应将X、Y偏转开关置于合适挡位。测试时扫描电压应从零逐渐调节到需要的值。

d.对被测管进行必要的估算，以选择合适的阶梯电流或阶梯电压，一般先取小一点的阶梯电流或阶梯电压，然后再根据需要逐步加大。测试时功耗不应超过被测管的集电极最大允许功耗。

e.在进行ICM的测试时，一般采用单簇为宜，以免损坏被测管。

f.在进行IC或ICM的测试中，应根据集电极电压的实际情况测试，其值不应超过仪器规定的最大电流。最大电流值如表3-8所示。

h.进行高压测试时，应特别注意安全，电压应从零逐渐调节到需要值，测试完毕后，应立即将峰值电压调到零。

[2] 测试步骤如下所示。

a.按下电源开关，指示灯亮，预热15分钟后才开始进行测试。

b.调节辉度、聚焦及辅助聚焦，使光点清晰。

c.将峰值电压旋钮调至零，将峰值电压范围、极性、功耗电阻等开关置于测试所需位置。

d.对X、Y轴放大器进行10度校准。方法为：先将光点移到屏幕左下角，然后按下显示开关的校准按键，此时光点应同时向上和向右移动十格到达屏幕的右上角。

e.调节阶梯调零。

f.选择需要的基极阶梯信号，将极性、串联电阻置于合适挡位，调节“级/簇”旋钮，使阶梯信号为10“级/簇”，将阶梯信号按钮置于重复位置。

g.插上被测晶体管，缓慢地增大峰值电压，荧光屏上就会显示出待测曲线了。

[3] 测试范例。

a.晶体三极管hFE和β的测量（采用3DG6NPN型晶体管）。首先将光点移到荧光屏的左下角作为坐标零点，再将仪器的有关旋钮置于以下位置。

峰值电压范围：0～10V；

极性：+；

功耗限制电阻：250Ω；

X轴集电极电压：1V/度；

Y轴集电极电流：1mA/度；

阶梯信号：重复；

阶梯极性：+；

阶梯信号选择开关：10µA/度。

再逐渐加大峰值电压直到在显示屏上看到如图3-11所示的一簇特性曲线。读出 X 轴集电极电压UCE=5V时最上面的一条曲线的IB值（每条曲线为10µA，最下面一条IB=0不计在内）和IC值。则

若把“X轴选择开关”放在基极电流位置，就可得到如图3-12所示的电流放大特性曲线。即

测量PNP型三极管的h FE和β 时，只需改变扫描电压极性、阶梯信号极性，并把光点移至荧光屏右上角，然后按上面的方法就可进行测量了。

b.晶体管击穿电压的测试（采用3DG6晶体管）。测试时，仪器部件的位置详见表3-9。

首先将被测管按表3-9所提供的参数进行设置，即做好测试前的准备工作，然后逐步调高峰值电压。

测量BUCBO时，被测管按图3-13（a）连接，Y轴的IC=0．1mA时，X轴的偏移量为BUCBO；测量BUCEO时，被测管按图3-13（b）连接，Y轴的IC = 0．2mA时，X轴的偏移量为BUCEO。

测试曲线如图3-14所示。从图中可读出

BUCBO=120V（IC = 100µA） BUCEO =35V（IC = 200µA）

c.场效应管的测试。将被测管S（E）、G（B）、D（C）分别插入测试插座的E、B、C插孔，按下被测管一方的测试选择按钮，根据被测管沟道的性质选择扫描电压极性和阶梯信号极性。对于N沟道场效应管，扫描电压选“+”，阶梯信号选“-”。对于P沟道场效应管，扫描电压选“-”，阶梯信号选“+”。

测试时，对于N沟道场效应管，应调节X、Y轴位移，使光点位于屏幕左下方零点位置；对于P沟道场效应管，应调节X、Y轴位移，使光点位于屏幕右上方零点位置。

下面以N沟道3DJ6F场效应管为例，说明场效应管的具体测试方法（见表3-10）。

首先将被测管按表3-10提供的参数进行设置，即做好测试前的准备工作，然后缓慢调节峰值电压，荧光屏上就会显示出IDS～UDS的曲线了（如图3-15所示）。

如果要显示转移特性曲线（UGS～ID曲线），只需将X轴选择开关旋转到基极源信号位置，就能显示出UGS～ID的曲线了，如图3-16所示，从曲线上可直接读出UP和IDSS的值。

d.二簇特性曲线的比较测试（采用3DG6）。将被测的两只晶体管分别插入测试台的左、右插座内，然后按表3-11所示将参数调整至理想位置。

按下测试选择按钮的“二簇”按键，逐渐增大峰值电压，就可在荧光屏上显示出二簇特性曲线（如图3-17所示）。

当测试的配对管要求较高时，可调节二簇移位旋钮，使右簇曲线向左移动，然后观察曲线的重合程度。

四、学习评价

1.对学习态度、细心程度、实训场地的整齐清洁程度等进行评价。

2.对学习效果、合作精神进行评价。

3.对任务书的完成情况进行评价。

4.通过考核或比赛进行评价。对通过在规定的时间内完成不同种类电容器的识读和测试进行评价。对如表3-12、表3-13中所示的内容，既可以以考核的形式，也可以以比赛的形式进行评价。

五、练习与思考

1.二极管有什么特性？它按功能可以分为哪些类型？

2.有人在测一个二极管反向电阻时，为了使万用表测试棒和管脚接触良好，用两手把两端接触处捏紧，结果发现管子的反向电阻比较小，于是认为它不合格，但将它用在电子设备上时却工作正常。这是什么原因？

3.在测量二极管时，你觉得要注意些什么？

4.有一台使用直流电源的电子设备，若电源极性接反，则该电子设备就可能损坏，你有什么办法可保证该电子设备在电源极性接反的情况下不损坏？

六、知识拓展

二极管的应用

整流二极管：利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉动直流电。

开关元件：二极管在正向电压作用下的电阻很小，处于导通状态，相当于一只接通的开关；在反向电压作用下，其电阻很大，处于截止状态，如同一只断开的开关。利用二极管的这种开关特性，可以组成各种逻辑电路。

限幅元件：二极管正向导通后，它的正向压降基本保持不变（硅管为0．7V，锗管为0．3V）。利用这一特性，可以将其在电路中用做限幅元件，它可以把信号幅度限制在一定范围内。

继流二极管：在开关电源的电感和继电器等感性负载中起继流作用。

检波二极管：在收音机中起检波作用。

变容二极管：使用于电视机的高频头中。

不同种类的二极管的选用经验及代换技巧

1.检波二极管的选用

检波二极管一般可选用点接触型锗二极管，如 2AP 系列等。选用时，应根据电路的服从分配要求来选择工作频率高、反向电流小、正向电流足够大的检波二极管。虽然检波和整流的原理一样，但整流的目的只是为了得到直流电，而检波则是从被调制波中取出信号成分（包络线）。因检波是对高频波整流，故二极管的结电容一定要小，所以可选用点接触二极管。能用于高频检波的二极管大多能用在限幅、钳位、开关和调制电路中。

2.检波二极管的替换

检波二极管损坏后，若无同型号二极管更换时，也可以选用半导体材料相同，主要参数相近的二极管来替换。在没有二极管的条件下，也可用损坏了一个 PN 结的锗材料高频晶体管来代替。

3.整流二极管的选用

整流二极管一般为平面型硅二极管，常用于下面提及的两种电源整流电路中。选用整流二极管时，主要应考虑其最大整流电流、最大反向工作电流、截止频率及反向恢复时间等参数。由于在普通串联稳压电源电路中使用的整流二极管对截止频率的反向恢复时间要求不高，故只要根据电路的要求选择最大整流电流和最大反向工作电流符合要求的整流二极管即可。对于开关稳压电源的整流电路及脉冲整流电路中使用的整流二极管，应选用工作频率较高、反射恢复时间较短的整流二极管或恢复二极管。

4.整流二极管的替换

整流二极管损坏后，可以用同型号的整流二极管或参数相近的其他型号的整流二极管替换。

通常可以用高耐压值（反向电压）的整流二极管替换低耐压值的整流二极管，而低耐压值的整流二极管则不能替换高耐压值的整流二极管。整流电流值高的二极管可以替换整流电流值低的二极管，而整流电流值低的二极管则不能替换整流电流值高的二极管。

5.稳压二极管的选用

稳压二极管一般用在稳压电源中作为基准电压源或用在过电压保护电路中作为保护二极管。

选用的稳压二极管应能满足应用电路中主要参数的要求。如稳压二极管的稳定电压值应与应用电路的基准电压相同，稳压二极管的最大稳定电流应高于应用电路的最大负载电流50%左右。

6.稳压二极管的替换

稳压二极管损坏后，应采用同型号的稳压二极管或电参数相同的稳压二极管来更换。可以用具有相同稳定电压值的高耗散功率稳压二极管来替换耗散功率低的稳压二极管，但不能用耗散功率低的稳压二极管来替换耗散功率高的稳压二极管。如 0．5W、6．2V 的稳压二极管就可以用1W、6．2V稳压二极管替换。

7.开关二极管的选用

利用开关二极管的单向导电特性可使其成为一个较理想的电子开关。开关二极管除能满足普通二极管和性能指标要求外，还具有良好的高频开关特性（反射恢复时间较短），故它被广泛应用在计算机、电视机、通信设备、家用音响、影碟机、仪器仪表、控制电路、各类高频电路及电子设备用开关电路、检波电路、高频脉冲整流电路等中。

开关二极管分为普通开关二极管、高速开关二极管、超高速开关二极管、低功耗开关二极管、高反压开关二极管、硅电压开关二极管等。对于中速开关电路和检波电路，可以选用2AK系列普通开关二极管。对于高速开关电路，要根据应用电路的主要参数（如E向电流、最高反向电压、反向恢复时间等）来选择开关二极管的具体型号。

8.开关二极管的替换

开关二极管损坏后，应用同型号的开关二极管更换或用与其参数相同的其他型号开关二极管来替换。高速开关二极管可以替换普通开关二极管，反向击穿电压高的开关二极管可以替换反向击穿电压低的开关二极管。

9.变容二极管的选用

选用变容二极管时，应着重考虑其工作频率、最高反向工作电压、最大正向电流和零偏压结电容等参数是否符合应用电路的要求，且应选用结电容变化大、高Q值、反向漏电流小的变容二极管。

10.变容二极管的替换

变容二极管损坏后，应更换与原型号相同的变容二极管或用与其主要参数相同（尤其是结电容范围应相同或相近）的其他型号的变容二极管来替换。

任务三 装调单相桥式整流电容滤波电路

电子电路工作时都需要直流电源给其提供能量，电池因使用费用高，一般只用于低功耗便携式的仪器设备中，所以很多电子电路都需要将交流电转换成直流电，我们把将交流电转换成直流电的过程称为整流。通过二极管整流输出的是脉动直流电，其极性方向虽然不变，但它的大小量值是波动的，在很多情况都需要把脉动直流中的脉动成分滤除，我们把滤除脉动直流电中的脉动成分的过程称为滤波。

一、学习目标

1.能认识几种常见的整流、滤波电路。

2.会安装整流、滤波电路。

3.会使用示波器观察整流、滤波电路各点的波形。

4.会用万用表对整流、滤波电路进行检测，并进行一般故障的检修。

5.养成细心观察和规范操作的习惯。

二、学习准备

1.学习教材和参考资料的相关知识，查阅网络（关键词：整流、滤波电路）。

2.完成“装调单相桥式整流电容滤波电路”工作任务书上的相关学习任务与工作任务，如表3-14所示。

3.设备和材料。

（1）明亮、宽敞、通风的电子技术应用实训室或模拟实习车间。

（2）万用表、示波器各1台。

（3）整流、滤波电路套件1套。

（4）多媒体演示台（选用）。

三、学习过程

1.单相整流电路

（1）作用

利用二极管的单向导电特性，将交流电变成脉动的直流电。

（2）单相半波整流电路

[1] 电路结构如图3-18（a）所示。

[2] 波形的分析。设u2为正弦波，波形如图3-18（b）所示。在u2正半周时，A点电位高于B点电位，二极管VD正偏导通，则uL≈u2；在u2负半周时，A点电位低于B点电位，二极管VD反偏截止，则uL≈0。

由波形可见，在u2的一个周期内，负载只有单方向的半个波形，这种大小波动、方向不变的电压或电流称为脉动直流电。

[3] 输出电压和整流二极管上电流的计算。

负载电压为

uL=0．45 u2

负载电流为

二极管的正向电流和负载电流为

二极管的反向峰值电压为

[4] 选管条件。二极管允许的最大反向电压应大于承受的反向峰值电压；二极管允许的最大整流电流应大于流过二极管的实际工作电流。

（3）单相桥式全波整流电路

[1] 电路结构如图3-19所示。

[2] 波形分析。设u2为正弦波，波形如图3-20所示，在u2正半周时，VD1、VD3导通（VD2、VD4截止），i1自上而下流过负载RL；在u2负半周时，VD2、VD4导通（VD1、VD3截止）， i2自上而下流过负载RL。

由波形图可见，在u2的一个周期内，两组整流二极管轮流导通产生的单方向电流i1和i2叠加形成了iL。于是在负载上可得到全波脉动直流电压uL。

[3] 输出电压和整流二极管上电流的计算。

负载电压为

u L =0．9u2

负载电流为

二极管的平均电流为

二极管承受的反向峰值电压为

[4] 选管条件。二极管允许的最大反向电压应大于承受的反向峰值电压；二极管允许的最大整流电流应大于流过二极管的实际工作电流。

2.电容滤波器

（1）电路结构

半波整流电容滤波电路结构如图3-21（a）所示。

（2）波形分析

在0～t1期间，因u2的作用，VD正偏导通，电容C充电，波形如图3-21中OA所示。

在t1～t2期间，因u2＜uC，VD反偏截止，电容C通过负载放电，波形如图3-21中AB所示。

在t2～t3期间，因uC＜u2，VD正偏导通，电容再次充电，波形如图3-21中BC所示。

重复上述过程，可得到一个近于平滑的波形。这说明通过电容的充、放电，输出直流电压中的脉动成分大为减小了。

全波整流电容滤波电路的工作原理与半波整流电路相同，不同点是：在u2的正、负半周， VD1、VD2轮流导通，对电容C充电两次，缩短了电容C向负载的放电时间，从而使输出电压更加平滑。

输出电压的估算公式为

uL≈1．2u2

应用：小功率电源。

根据上面的分析容易得到全波整流电容滤波电路的输出波形如图3-22所示。

（3）输出电压的计算

[1] 半波整流电容滤波电路，其电压如下所示。

uL≈u2（带载）

[2] 全波整流电容滤波电路，其电压如下所示。

uL≈1．2u2（带载）

（4）滤波电容器的选择

[1] 半波整流电容滤波电路中电容器的电容C满足

RL C≥（3～5）T

即

C≥（3～5）T/ RL

[2] 全波整流电容滤波电路中电容器的电容C满足

RL C≥（3～5）T/2

即

C≥（3～5）T/ 2RL

上式中的T为输入交流电的周期，RL为负载电阻值。通常电容器的耐压取u2的1．5～2倍，即大于。

3.电感滤波器

（1）电路

带电感滤波器的全波整流电路如图3-23所示。其特点是电感与负载串联。

（2）工作原理

它是利用流过电感的电流不能突变的原理来平滑输出电流的。

当电路电流增加时，电感存储能量；当电流减小时，电感释放能量。通过这个过程可使负载电流比较平滑，从而可得到比较平滑的直流电压。

（3）应用

用在较大功率电源中。

（4）缺点

体积大、质量大。

4.复式滤波器

其结构特点为电容与负载并联，电感与负载串联。其性能特点为滤波效果好。

（1）L型滤波器

[1] 电路如图3-24所示。

[2] 原理：整流输出的脉动直流经过电感L后，交流成分被削弱，再经过电容C滤波，就可在负载上获得更加平滑的直流电压了。

[3] 应用：用在较大功率电源中。

（2）∏型滤波器

[1] 电路如图3-25所示。

[2] 原理：整流输出的脉动直流经过电容C1滤波后，再经电感L和电容C2滤波，使脉动成分大大降低，然后在负载上即可获得平滑的直流电压了。

[3] 应用：用在小功率电源中。

5.安装说明

（1）安装电路

安装如图3-26所示的单相桥式整流电容滤波电路。

（2）各元件的安装要求

[1] 电阻的安装。普通电阻应采用水平安装且应贴紧印制板，电阻的色环方向应该一致。而微调电位器应尽量插到底，不能倾斜，三只脚均需焊接。

[2] 二极管的安装。普通二极管采用水平安装且应贴紧印制板。发光二极管应直立安装，底面离印制板6mm±2mm。注意安装二极管时极性要正确。

[3] 电容的安装。电解电容器、涤纶电容器应尽量插到底，元件底面离印制板最高不能大于4mm。元片电容器底面离印制板一般为2～4mm。注意安装电容器时极性要正确。

6.调试说明

（1）输入、输出电压的测量

[1] 万用表电压挡的使用，如表3-15所示。

a.测量前的准备。使用之前，应注意指针是否指在零位，如不指在零位，可通过调节机械调零将指针调到零位；安装好电池；把两根测试棒的表笔分别插到插座上，红表笔插在“+”插座内，黑表笔插在COM插座（公用插座）内。

b.直流电压的测量。把开关转到与被测电压相对应的直流电压（V）挡上，红测试笔接触电路的正端，黑测试笔接触电路的负端，测出的电压从第二条刻度线上读出。

c.交流电压的测量。与直流电压的测量相似，只需把开关转到交流电压的相应量程挡即可。在交流10V挡上看第三条刻度线，在其他各挡上看第二条刻度线。

读数的步骤：首先要看清读的是哪条标度尺，其次在读数时眼睛要位于指针上方，应与镜面垂直。另外要注意交流10V标度尺的读数。

注意

选择量程大小时，要根据被测电压的大小来选择。若被测电压可以估计出来，则选择比被测电压大的最小量程；若被测电压不能估计出来，则先用最大量程进行估测，然后再选择合适的量程。

[2] 整流滤波电路输入、输出电压的测量。接通220V市电，用万用表测桥式整流电容滤波电路的输入电压u2，输出电压uL，将它们的测量值填入表3-16中。

（2）示波器的使用

以POS020双踪示波器为例。

[1] 控制件位置图。示波器的面板控制件分布如图3-27所示。

[2] 控制件的名称和作用。示波器各控制件的名称和作用如表3-17所示。

[3] 面板一般功能的检查，步骤如下。

a.将有关控制件按表3-18所示位置设置。

b.接通电源，电源指示灯亮，稍后预热，屏幕上出现光迹。分别调节亮度、聚焦、辅助聚焦、迹线旋转，使光迹清晰并与水平刻度平行。

c.用10:1探极将校正信号输入至CH1输入插座。

d.调节CH1移位与X移位，使波形与图3-28相符合。

e.将探极换至 CH2 输入插座，将“垂直方式”置于“CH2”，内触发源置于“CH2”，重复d操作，得到与图3-28相符合的波形。

[4] 垂直方式的选择。当只需观察一路信号时，将“MODE”开关置“CH1”或“CH2”，此时被选中的通道有效，被测信号可从通道口输入；当需要同时观察两路信号时，将“MODE”开关置交替“ALT”，用该方式可使两个通道的信号被交替显示，交替显示的频率受扫描周期控制。当扫速低于一定频率时，交替方式显示会出现闪烁，此时应将开关置于断续“CHOP”位置；当需要观察两路信号代数和时，将“MODE”开关置于“ADD”位置，在选择这种方式时，两个通道的衰减设置必须一致，CH2移位处于常态时为CH1+CH2， CH2移位拉出时（PULLINVERT）为CH1-CH2。

[5] 水平系统的操作，具体操作如下所示。

a.扫描速度的设定。扫描范围从0．2μs/div～0．5s/div按1、2、5进位分20挡，微调提供至少 2．5 倍的连续调节。根据被测信号频率的高低，选择合适挡级，在微调顺时针旋足至校正位置时，可根据开关的示值、波形在水平轴方向上的距离读出被测信号的时间参数。当需要观察波形的某一个细节时，可进行水平扩展×10，此时原波形在水平轴方向上会被扩展10倍。

b.触发方式的选择。常态（NORM）：无信号输入时，屏幕上无光迹显示；有信号输入时，触发电平被调节在合适位置上，电路被触发扫描。当被测信号频率低于 20Hz 时，必须选择这种方式。

自动（AUTO）：无信号输入时，屏幕上有光迹显示；一旦有信号输入时，电平被调节在合适位置上，电路会自动转换到触发扫描状态，显示稳定的波形。当被测信号频率高于20Hz时，最常采用这一种方式。

[6] 峰-峰值电压的测量，测量步骤如下所示。

a.将信号输入至CH1或CH2插座，将“垂直方式”置于被选用的通道。

b.调节电压衰减器并观察波形，使被显示的波形在 5 格左右，将微调顺时针旋足（至校正位置）。

c.调整电平使波形稳定。

d.调节扫速控制器，使屏幕显示至少一个波形周期。

e.调节垂直移位，使波形底部在屏幕中的某一水平坐标上。

f.调整水平移位，使波形顶部在屏幕中央的垂直坐标上。

g.读出垂直方向两点之间的格数。

h.按下面的公式计算被测信号的峰-峰电压数（Up-p）。

Up-p=垂直方向的格数×垂直偏转因数

[7] 波形的检测。按表3-19要求改变电路状态，观察输出电压波形，并将波形图记录在表中。

四、学习评价

完成“装调单相桥式整流电容滤波电路工作任务书并填写表3-20。

五、练习与思考

1.为什么用交流电压挡测量直流电压时，红表笔接“正”，黑表笔接“负”，有读数且读数大约是真实值的2倍；而红表笔接“负”，黑表笔接“正”时无读数？

2.怎样判别桥式整流器的好坏及正、负电压输出端？

3.当整流滤波电路发生故障时应怎样排除？试简述电路故障的基本步骤和注意事项。

4.在如图3-29所示的桥式整流电容滤波电路中，如果用交流电压表测得变压器次级交流电压u2为20V，用直流电压表测量负载两端的电压为下列数值：（A）Uo=28V；（B）Uo=9V；（C） Uo=18V；（D）Uo=24V，试说明哪些是电路正常时的数据，哪些是电路有故障时的数据？并分析故障的原因。