探讨一下MF47的hFE档为什么可以是线性的

abbey_tom

今天看了坛友布衣菜饭的关于指针表hFE标定的帖子http://www.crystalradio.cn/forum ... &extra=page%3D1
深受启发，该帖子论证了为什么hFE档是非线性的。
而有网友提出MF47是线性的，坛友布衣菜饭表示不理解。
我赶紧去看了一下我古老的MF55表，赫然发现hFE刻度却是线性的。
正好这两天我对MF47的电原理图研究得比较多，
于是下午研究了一下，
因为不研究清楚这个问题，
我可能再看我的MF55或MF47的时候，
必定如梗在喉，虽然我并不拿它测晶体管。
研究后，有一些心得，
觉得线性还是可以理解的。
下面我来探讨一下成果，
为什么MF47的hFE档可以是线性的。

abbey_tom

我就不画图了，直接借用坛友的图吧

abbey_tom

我论述的角度不一样，
所以上来的公式也和坛友布衣菜饭的不太一样，
不知道上楼的图中这个公式对不对。
如果是对的话，
那么：
由Ie=hFE*Ib+Ib,
知：hFE=Ie/Ib -1

abbey_tom

（这个矿石收音机的水印有时候很讨厌，嘿嘿）
上面就是我们要测量的hFE与我们实际测量的Ie之间的关系。
显然，这个无须列表数据比对，
正如坛友说的那样，它们之间是非线性的。
其中的Rb是基极偏置电阻，
VCC是电池电压，
Vbe是结电压，硅管取0.65，锗管取0.25，
R0是测Ie时等效电流表的电阻，
测量时，我们认为它们都是常数。
造成上式非线性的原因，
主要是分母的Ie*R0这一项，
如果没有这一项该多好，
显然是做梦。
但是，俗话说：
人是一定要有梦想的，
万一实现了呢。
这个梦想就给我们提供了解决问题的思路，
假如与分子相比，
分母中有一项非常小，
这一项完全可以忽略。
我们来看一看它们之间的比值，
约掉共同因子Ie之后，
实际就是Rb与R0之比。
我们知道Rb一般取40k－60k,
假如R0只有30Ω，
则Rb与R0之比就达1000多倍
当分子是1000，分母中有一项的项只是1的话，
那就有它没它一样过年是不是，
这样的话，
公式就变成了：

abbey_tom

一般没有单独hFE的表，
都是借用R*10K档，
其中值在300欧左右，
而MF47有单独的档，
分流电阻只有30Ω，
并且分流电阻与表头之间省去了几十K的一个串联电阻，
这样使得上述公式中可以忽略掉Ie*R0的分母项，
采用近似线性的刻度。

abbey_tom

事实胜于雄辩，
我们也用数据来验证一下：

abbey_tom

上面是以MF47表的hFE档位为背景，
使用原始非线性公式算出的数据，
满刻度5mA对应hFE为300，
其它的Ie值对应的hFE值，
最后一项是hFE与Ie的比率，
可以看到比率基本在50－59之间，
一般管子的放大倍数也在是50－200，
非线性率在弧长的10%之内，
所以即使画成线性刻度，
也大差不差，
况且，这样的设计可以全弧长利用，
有些借用X10电阻档的只利用了表盘的一半。

abbey_tom

用同样的公式，把R0改成300Ω，
结果是如下：
大致相同区间内的比率变化达到近30，
这种情况显然不能画成线性的了。

abbey_tom

所以，问题的关键在于表头的等效内阻，
有人说，为什么非借用X10档啊，
X1档的内阻也只有20多欧哦，
问题是：
X1档的电流有近百毫安，
对于小管子来说，
恐怕是测一个烧一个吧。

abbey_tom

再顺便说另外一个问题，
有人说用MF47测hFE不如以前准，
抛开个人感觉的主观因素外，
要注意的是：
老表PNP和NPN采用的是不同的电阻，
PNP管被默认为锗管，
不可能会准。
另外，说句实话，
尽管MF47的hFE档画成线性一般差不到10%，
但毕竟还是画成轻微的非线性更符合实际一些对不？

nelec

肯定是为了好看，线性是不可能的。不然当时能买几套房的进口图示仪不成了摆设

abbey_tom

nelec 发表于 2022-2-6 07:56
肯定是为了好看，线性是不可能的。不然当时能买几套房的进口图示仪不成了摆设

为了好看，
造成误差的巨大，
您也太把国人的觉悟和智商低估了，
我这里说的是通过设计变成与线性贴近，
同时也兼顾一下美观是可以的。

至于您说的图示仪，
用途不同，精度不同，
任何时候造价都是有巨大差异的。

nelec

abbey_tom 发表于 2022-2-6 08:04
为了好看，
造成误差的巨大，
您也太把国人的觉悟和智商低估了，

兼顾美观     

abbey_tom

nelec 发表于 2022-2-6 08:19
国人能有啥觉悟，自己能赚钱就行了。活了这么多年除了电视里宣传的，现实中还真没看到有啥觉悟的人

MF47流行这么多年，
包括我的MF55也是线性刻度（也有四五十年的历史了），
有大量觉悟不高，
造假的人，我信。
但您说设计上有巨大瑕疵的表，
作为经典流行了这么多年，
这是不是侮辱国人的智商？

abbey_tom

nelec 发表于 2022-2-6 08:19
兼顾美观

这有什么可笑的，
以您从美观的角度来看，
非线性刻度不好看，
通过设计使得从机理上非常接近线性，
然后表盘上画成线性兼顾了美观，
这是很难理解的事儿吗？

从反面来说，
电阻档是非线性的，
按您的为了美观的思路，
为什么不画成线性的？
这是因为从机理上无法设计成非常接近线性。