晶体管电路的调试方法

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一、为什么必须对电路进行调试

由晶体管放大电路的知识可知:晶体管在输入交流信号的同时,必须叠加一个直流电压,使被放大的信号不致产生失真。为晶体管提供发射结正向偏压的直流偏置电路有图1中的a、b、c、d四种。在各类偏置电路中,只有将晶体管集电极电流I\(_{c}\)调整在一个适当的范围内,才能保证晶体管的正常工作。在电源电压Ec、集电极负载电阻Rc、发射极电阻Rc(指图1c、d电路)一定时,Ic仅由晶体管电流放大系数β和基极电阻(称偏流电阻)R\(_{b}\)决定。收音机各级偏置电路中的静态Ic值,都是针对晶体管一定的β值而设定的。由于同一型号的晶体管的β值存在差异,我们在设置一级放大电路或更换晶体管时,都必须通过调整R\(_{b}\)来获得合适的Ic。这一调整过程就是电路的调试,其实质是封晶体管寻求一个理想的工作点。

图1
图1 🔍原图 (709×709)

二、电路调试的基本方法

调试之前必须弄清楚R\(_{b}\)的变化是如何改变Ic的。在图1的a、b、c电路中,R\(_{b}\)是唯一的。并且都是Rb增大时I\(_{c}\)减小、Rb减小时I\(_{c}\)增大。而在d电路中,调整Rb1和R\(_{b2}\)均可改变Ic,R\(_{b1}\)增大时Ic减小,但R\(_{b2}\)增大时Ic却亦增大,一般都通过调整R\(_{b1}\)来改变Ic。

电路调试的具体步骤如下:

1.选取一只定值电阻和一只电位器(或微调电阻),串联后接入电路用以代替偏流电阻R\(_{b}\)。定值电阻能对晶体管起保护作用,其阻值一般取电路图上标注的偏流电阻(标有*号)Rb阻值的一半。而电位器的阻值通常取R\(_{b}\)的1~2倍。例如电路图上Rb为62kΩ时,可取30kΩ的定值电阻与51kΩ~100kΩ的电位器串联。在调试开始前还应将电位器的阻值调至最大。

2.找到电路板上连接晶体管集电极与电源正极(指NPN管,下同)的铜箔条,条上一般都设计有一个供检测用的缺口(如若没有,可自行用刀片刻断铜箔条形成1mm宽的缝隙)。将万用表直流毫安挡串联接入缺口,红表笔接电源正极一侧,黑表笔接集电极一侧,见图2。毫安表的量程应为I\(_{c}\)值的2倍。例如:需调Ic为2.5~3mA时,可选用5mA挡。

图2
图2 🔍原图 (797×367)

3.接通调试电路电源,缓慢地调节电位器,将其阻值逐渐减小,可观察到毫安表上反映I\(_{c}\)的示数会相应地增大。当Ic达到规定值时,即停止调节。断开电源,拆下串联的定值电阻与电位器,用万用表欧姆挡测出它们的串联电阻值。再选一个与测量值相当的定值电阻正式装入电路,通电后再次检测I\(_{c}\)值,若无异常,可用焊锡将缺口封好,电路调试即告完成。

三、调试中应注意的问题

1.调试时应使晶体管处于无交流信号输入状态。可将连接晶体管基极的耦合电路断开。

2.若规定的I\(_{c}\)值有一个范围,可取中间值。

3.在用电烙铁焊上调试用的R\(_{b}\)或正式装入的Rb后,须待晶体管冷却1~2分钟后再进行调试,以减小I\(_{c}\)因温度升高而形成的误差。

4.若调整R\(_{b}\)时无Ic或I\(_{c}\)无变化,则应检查晶体管是否损坏、管脚是否插错、其它元件有无问题。

5.如果不便断开集电极通路的铜箔条,可用直流电压表并联在R\(_{e}\)两端,测出Re两端电压,再由欧姆定律换算出I\(_{e}\),也即近似的Ic(此法对图1中的a、b电路不适用)。(苗之雄)