简易晶体管测试仪

简易晶体管测试仪可以测量NPN型及PNP型小功率晶体管的集电极反向饱和电流I\(_{ebo}\)、穿透电流Iceo及晶体管共发射极静态电流放大系数h\(_{FE}\)（β-）。整个仪器结构简单，制作容易，同时仪器可以用市电或电池供电。

集电极反向饱和电流I\(_{cbo}\)的测量 Icbo表示晶体管发射极开路时，在集电极和基极间加反向电压时所产生的电流。测量的原理线路见图1。图中R\(_{1}\)是限流电阻，取值100欧左右。

穿透电流I\(_{ceo}\)的测量 Iceo表示晶体管基极开路时，集电极与发射极之间的反向电流，也叫穿透电流。测量的原理线路见图2。I\(_{ceo}\)数值较Icbo为大，所以必须在电表两端跨接分流电阻R\(_{2}\)，R2可按下式计算：

式中R\(_{m}\)为表头内阻；Im为电流表的量程;I\(_{n}\)为扩展后的量程。在本仪器中，Im为100微安，R\(_{m}\)为763欧，In为1毫安，所以R2≈85欧。

共发射极直流放大系数h\(_{FE}\)的测量 在静态状态下晶体管的集电极直流电流Ic与基极直流电流I\(_{b}\)的比值称为共发射极直流电流放大系数，用公式hFE=\(\frac{I}{_{c}}\)Ib来表示。从公式可以看出，在测量电路中只要固定I\(_{b}\)和Ic中的一个电流，通过对另一个电流的测量，就可以得到相应的h\(_{FE}\)。我做的这个仪器，是采用固定Ic的方法，因此h\(_{FE}\)与Ib是反比关系，同时因为表盘上h\(_{FE}\)的刻度亦不均匀，hFE在100范围内，刻度间隔大，读数较准确，这正是我们测试中所需要的部分。

测量h\(_{FE}\)时分两步进行。首先使仪器处在“校正”位置，原理线路见图3。这时电流表是串接在集电极电路中，用来测量Ic。通过调节“校正”电位器R\(_{5}\)，可以把Ic调到一个预定的“校正”值上。根据一般晶体管的使用情况，我们选“校正”值I\(_{c}\)分别为2毫安、1毫安和500微安。因为Ic较I\(_{m}\)为大，所以在电流表两端跨接了分流电阻R3=40欧。调节R\(_{5}\)，使电流表指针满偏转时的读数为2毫安。同理调节R5，也可以使电流表指针偏转位置的读数为1毫安及500微安。“校正”值一旦选定，R\(_{5}\)就不再旋动。然后把仪器转换到测量hFE位置，原理线路见图4。此时根据串接在基极电路中的电流表所测得的I\(_{b}\)值，就可算出hFE的大小。

为了保证电流表转接后，基极和集电极的电路条件不变，在图3中，在晶体管的基极电路中串接了电阻R\(_{8}\)，它等效于电流表的内阻Rm；在图4中，在晶体管的集电极电路中串接了电阻R\(_{7}\)，它等效于Rm与R\(_{3}\)的并联值，即 R7≈38欧。

图5是整个仪器的电路图。开关K\(_{3}\)只有当K2处于h\(_{FE}\)位置时，才能完成“校正”及 hFE的测量。电源采用桥式整流电路，输出电压为8伏，亦可以用6伏电池供电。

仪器中分流电阻R\(_{2}\)、R3、R\(_{7}\)和R8可以用电阻丝绕制。R\(_{8}\)也可以用碳膜电阻刮去些碳膜的方法改制。制作电阻时，最好用电桥来测试。其余的电阻均为1/4瓦碳膜电阻。开关K1、K\(_{2}\)分别用晶体管收音机中的四刀二掷及六刀三掷波段开关。

仪器表盘的画法可参阅本刊74年第一期。为了简便起见，也可以利用表头原来的表盘，分别标出I\(_{cbo}\)、Iceo。h\(_{FE}\)的标尺刻度可自己绘制。首先固定Ic=1毫安，根据公式h\(_{EF}\)=IcI\(_{b}\)，给出hFE值，算出I\(_{b}\)值，如上表。按着上表绘出hFE刻度线。若“校正”值为2毫安或500微安时，只要将h\(_{FE}\)标尺刻度上的指针读数乘以2或1;2即可。为了便于记忆，在hFE标尺刻度下，分别用符号“·h\(_{FE}\)×2”、“·hFE×1”和“·h\(_{FE}\)×\(\frac{1}{2}\)”来表示三个“校正”值时指针所偏转的位置。

仪器的接线及元件排列无特殊要求，读者可自行安排。我做的这个仪器装在一个高为19厘米、宽为16.8厘米、厚为9.5厘米的三用表盒内，面板排列见图6。

使用时，先将NPN、PNP开关K\(_{1}\)放到正确位置上，插上晶体管，接通电源开关K4，把开关K\(_{2}\)放到测Icbo位置，从I\(_{cbo}\)标尺刻度上读出指针读数即为Icbo值。然后把开关K\(_{2}\)放到测Iceo位置，读出I\(_{ceo}\)的值。测量hFE时先把K\(_{2}\)放到测hFE位置，把开关K\(_{3}\)放到Ic位置（即“校正”位置），旋动“校正”调节电位器，根据所需，使指针停在h\(_{FE}\)×2、hFE×l、h\(_{FE}\)×\(\frac{1}{2}\)某一点上，然后再将K3放到测h\(_{FE}\)位置，读出hFE标尺刻度上的指针读数，并乘以“校正”点位置的系数，即为所测晶体管的h\(_{FE}\)了。若在“校正”过程中，Ic不随电位器调节而变化，说明被测管已坏。（冯继成）