晶体三极管HFE的多挡电流测试电路的工作原理

晶体三极管的直流放大系数HFE，是表示其放大能力的重要参数。根据电路中三极管的工作电流要求来挑选三极管的HFE，有利于三极管的充分利用和电路的正常工作。小功率三极管HFE能够比较容易的测量到，但对于中大功率三极管HFE的测量就不能够轻易地做到。笔者制作一个可调稳压电源，加一多挡IC电流下的HFE测量电路，较成功的解决了大中小功率晶体三极管特别是大功率晶体三极管的HFE测量问题，为电子制作时晶体三极管的选配提供了方便。其电路主要特点是：（1）IC电流从3mA到3A共分七挡，挡问电流跨距为1：3～3.3，提高了IC电流的均匀性。（2）表头满度HFE为300时，供电电压为10V；当供电电压为5.3V（硅管）和5.1V（锗管）时，表头满度HFE为600；当供电电压为19.4V（硅管）和19.8V（锗管）时，表头满度HFE为150。（3）同一只晶体三极管在多挡电流下测其HFE的大小，可粗略判断其线性的优劣。（4）表头的表盘刻度为30或300，有利于FE及电流读数。其电路原理如图1所示，它主要有电源部分、HFE的测量电路和基极偏置电阻三个部分组成。下面分别进行介绍。

一。稳压电源部分

1.按照图2制作一稳压电源板，并按照要求装配元件。

2.电源变压器功率为100W，铁芯截面为28mm×40mm，初级220V用φ0.47mm～0.51mm漆包线绕990匝，次级30V用φ1.2mm漆包线绕143匝。

3.三端稳压集成电路LM317和大功率管装在散热板上，LM317装在印制电路板铜箔面。

HFE测量部分

1.测量表头内阻可用高精度数字万用表测表头内阻尉，也可按图3所示的分流法测其内阻，先调电位器RP使表头指示满度，然后合上开关S，转动电阻箱上的变阻旋钮，使被测表头指针停在满度值1／2处，此时的电阻箱阻值即是被测表头内阻Ri。

2测量表头的灵敏度按图4所示接法测量表头灵敏度IM。

3.用闭路抽头法对电流分挡为计算方便，在这里设表头灵敏度IM=1mA，即0.001A，表头总电阻RM=400Ω，电流分7挡：3A、900mA、300mA、90mA、30mA、9mA、3mA，分别用I1～I7表示。鹿路组成如图5所示，其计算方法如下：

因I7=IM+ISIS=I7-IMIN×RM=RS（I7-IM）（1）Rs=IM×RM÷（I7-IM）=200ΩR1（I1-IM）=IM（RM+RS-R1）I1RI=IMRM+IMRS （3）将（1）式代入（3）式：

I1R1=RS（I7-IM）+IMRSI1R1=RSI7R1=（RS×I7）÷I1=200Ω×0.003A÷3A=0.2ΩR1+R2=RS×I7÷I2=0.6÷0.9=0.67Ω同理可以求出R3、R4、R5、R6、R7的阻值分别为：

所以R2=0.47Ω R3=1.33ΩR4=4.67Ω R5=13.3ΩR6=46.7ΩR7=Rs-（R1+R2+R3+R4+R5+R6）=133.3Ω三。基极偏置电阻的确定取硅管VBE=0.6V锗管VBE=0.2V当表头满度HFE=3003A挡测硅管Rb=（VC-VBE）÷IB=10-0.6÷3/300=940Ω（IB=IB/HFE）其余挡依次为3.13k、9.4k、31.3k、94k、313k、940k测锗管Rb=（VC-VBE）÷IB=10-0.2÷3/300=980Ω其余挡依次为3.26k、9.8k、32.6K、98k、326k、980k稳压电源部分的元器件无特殊要求，按图选配即可。HFE测量部分、电流表分流电阻应用锰铜电阻丝绕制，最好用万用电桥测其阻值，以保证各挡电流误差小于3％。各晶体管偏置电阻应用1／4W金属膜五环精密电阻。挡位选择开关应选择三刀七位旋转开关。

PNP、NPN转换开关，用双刀双掷钮子开关。硅、锗管转换用单刀双掷钮子开关。实际测量时，小功率管用小电源挡测量，大功率管用大电流挡测量，如果小功率管用大电流挡测量时，将导致晶体管烧毁，大功率管用小电流挡测量时，将得不到正确的HFE值。电路设ICEO测量按钮开关S3，此开关为常闭开关，当测ICEO时，按住该开关读数即为ICEO。锗管由于ICEO很大，精确测HFE时，需在IC中减去其值。为简化电路，测NPN管时，表头串人电源正极端，显示电流为IC+IB。测PNP管时，表头串入发射极，显示电流为IE，因IE=IC+IB，故测NPN、PNP测量结果一致，所测HFE值不管多大，读数减去1即可。

当作稳压电源使用时，能直接显示电路电流，此时务必注意电流分挡开关的位置应合适，以防烧坏表头（一般应先放最大电流挡位）。