在电视机中,对高频晶体管的要求是比较严的。因为它的高频性能的好坏,直接影响到电视机的接收质量。为了在自制电视机时能方便地检验高频晶体管,我们制作了这个小仪器。用它可以比较、判断晶体管的高频特性,检验晶体管的集电极反向电压,测量管子的直流放大倍数。
仪器线路见图1(a),四刀五掷开关K\(_{1}\)各位置示于图1(b)。K1的五个位置分别测试NPN、PNP两种类型管子的I\(_{b}\)、Ic及高频频率f。安装时将图1(a)、图1(b)中标有相同数字序号的接线端接在一起。选取元器件时,L\(_{1}\)与L2线圈均用线径为1毫米的漆包铜线空心间绕。L\(_{1}\)直径为1O毫米,绕7圈。拉长到2厘米左右。在2\(\frac{1}{2}\)圈处抽头。L2直径为12毫米,套在L\(_{1}\)外面,绕1~3圈,视振荡强度实验决定。振荡电容C1用2~21微微法的空气介质可变电容,经实验也可用2~7微微法的瓷介微调电容,但旋动时较困难且易磨损。二极管的质量要好并要求有足够高的工作频率,否则振荡频率较高时在它上面将产生很大衰减,使电表指示不准,通常可用2AK2或2AP9。电阻R\(_{1}\)用来在转换测量项目时代替表头内阻,以保证测量的准确,同时它能保护三极管在W调为零时不致于因基极电流过大而烧坏发射结,取R1的阻值等于表头内阻、电阻R\(_{3}\)是在测量Ic时的表头分流电阻,它将表头量程由100微安扩展到10毫安,R\(_{3}\)可由公式R3=I\(_{M}\)RM/(I\(_{0}\)-IM)求出,式中I\(_{M}\)为表头满度电流,这里取100微安,I0为扩展后的满度电流,这里取10毫安。R\(_{M}\)为表头内阻。R1与R\(_{3}\)的阻值通常不是整数,我们可以找标称值稍小的碳膜电阻。一面用刀片逐渐刮去碳膜,增加阻值,同时用准确的万用表或电桥检验,直到阻值合适后再涂漆封好。图1(a)中的R1、R\(_{3}\)阻值是我们实验中取得的。R2取1.2千欧,它除了在振荡电路中起作用外,还起限制晶体管发射极电流作用,即使被测管完全损坏或被击穿,也不致于烧坏表头。仪器用外接电源供电,有两个电源插孔CK\(_{1}\)与CK2,分别供测量NPN、PNP型三极管时用。电源电压选12伏,使管子测试条件更接近在电视机中的使用条件。全部元件安装在70×140(毫米)\(^{2}\)的绝缘板上,放在金属盒内。安装时要注意接线应尽量短捷、牢靠,把线圈L\(_{1}\)用硬导线直接焊牢在可变电容上。仪器的面板见图2所示。


使用时先将待测管子接面板上的管脚插孔插好,并根据所测管子类型选取相应的电源插孔接上电源,测量时为避免人体影响不要用手扶着管子。
1.检验晶体管的集电极、发射极之间的反向去穿电压BV\(_{ceo}\):将K1置于“I\(_{c}\)”档,表头被接入图1(a)中的③、④端,R1被接入①、②端,把被测管的c、e两脚插入管座插孔,这时表头读数为l\(_{ceo}\)(因被测管b极未插入插孔,R1不起作用。无I\(_{b}\)流通)。这个读数同时也反映了加在被测管集电极、发射极之间反向电压Uce的大小。因为若所测管的I\(_{ceo}\)很小(可同手册上同类型管的Iceo作比较),说明此时被测管的反向电压还可以提高,即该管的反向击穿电压BV\(_{ceo}\)较高(高于12伏);若所测Iceo较大。说明此管的BV\(_{ceo}\)较低(低于12伏)。应指出,由于表头此时并联电阻R3,扩大后的量程为10毫安,而一般小功率晶体管的穿透电流约在几百微安范围内,所以此时测量灵敏度较低,只要表针有很小的摆动,就说明它的性能不好。
2.测量晶体管的高频特性:将管子管脚插入管脚插孔,选取相应电源,把K\(_{1}\)置于“f”档,”图1(a)的①、②端接上电阻R1,⑤、⑥端接上表头。这时图1(a)相当于一个高频振荡器,其振荡强弱可通过接在检流回路的表头指示出来。先将C\(_{1}\)全部旋入,这时振荡频率最低(约60兆赫),调节W观察电表指示,读数应在50微安以上;然后将C1旋出,在回路的振荡频率变高的同时,指针读数会有下降,若C\(_{1}\)全部旋出时,指针读数仍在20微安以上,说明这只管子能工作在200兆赫以上;若C1旋出到某一点时,指针读数猛跌,电路停振,说明这只待测管的高频性能较差;C\(_{1}\)旋出时停振越早,高频性能越差;若插上待测管后电路不起振,说明此管不适合用于电视机或者管子已坏。
3.测量三极管的h\(_{FE}\):将K1置于“I\(_{c}\)”档,这时图1(a)中的③、④接线端接表头,①、②端接电阻R1。此时表头量程为10毫安,读数表示管子的I\(_{c}\)值(因Ic≈I\(_{e}\))。调节W,使Ic为预定大小(可取管子在电路中的工作电流值)。然后将K\(_{1}\)置于“Ib”档,这时表头量程为100微安,表针指示为I\(_{b}\)(由于R1=R\(_{M}\),故表头位置转换时不影响管子工作状态),再根据公式hFE=I\(_{c}\)/Ib,求出h\(_{FE}\)。
若不考虑管子在电路中的实际工作点,为了方便也可以先把K\(_{1}\)置于“Ib”档,调节W,使I\(_{b}\)等于100微安(或10微安),再将K1拨至“I\(_{c}\)”档,测出Ic。为读数方便,可将h\(_{FE}\)的值直接刻在表盘上。
应当指出,测量h\(_{FE}\)时,由于管子工作在振荡状态,因而电路中除直流外还有高频电流,使hFE测量不准,为此可在C\(_{2}\)与发射极连接处串一钮子开关,测hFE时使C\(_{2}\)断开管子处于停振状态。若有条件把K1改为六刀五掷开关,测h\(_{FE}\)时把C2断开将更方便。(陈鹏飞)