用DIY的测量工具对三极管h参数（低频参数）的测量记

changwanren

              用DIY的测量工具对三极管h参数（低频参数）的测量记
       前绪：三极管的相关的直流h参数可以取代低频h参数，但对于工作在几毫安的小功率锗管来讲，测量出的直流hFE不能代替交流低频hfe，工作在低频的三极管，通常使用测出与低频h参数相关的直流参数，来取代低频h参数，如输入阻抗和电流放大倍数等。但3AX系列小功率三极管，在数据手册中,标有直流放大倍数的，测试条件都是Ic等于几十毫安，如50、100、200毫安等，因为3AX系列rce和rbc较小，测试小电流放大倍数，受rce和rbc影响，误差非常的大，所以，要准确的知道小电流的放大倍数，如1毫安、2毫安等，还是通过测量交流放大倍数，才能知道准确的放大倍数。例如，标有绿点的3AX31，用数字万用表测量直流放大倍数，测量值为hFE=232,无法用直流放大倍数取代低频交流放大倍数.是不是hFE=232的放大倍数减去基极不加偏流时显示的放大倍数就可以了，实际测量结果，不行。



   还有更不靠谱的直流放大倍数的测量，红点低频锗管，竟测出直流放大倍数一千多倍。

所以，小功率低频锗管，还是测量交流放大倍数才能获取准确的低频放大倍数数值。
   现在的电子元件和运放芯片非常便宜，所以DIY一个测量三极管低频h参数的工具还是比较容易的。
    我DIY的测量三极管h参数的工具介绍如下
测量工具构成：数控信号发生器100—20000Hz。三路电压表，量程为20mV,工作频率为100——10KHz，输入阻抗1M的两路交流电压表，用来测量交流电压和电流，完成交流的ΔIb、ΔIc、ΔUb等的测量等。一路为可转换量程的直流电压表，用来测量三极管的静态直流Ie0和集电极直流供电电压Uc。
仪器总体装在我的“收音机检测仪”中，配合相关上拉机软件和探头，插接被测量的三极管的附件盒。

huxiangming

“Form1”好熟悉 VB6做的吧？

changwanren

一、采用DIY的测量工具实测例
1、实测标有绿点的三极管3AX31B的数据
（1）实测hFE和Ie数据：

（2）实测在工作频率1000Hz条件下hfe和Ie数据：

（3）实测在不同的工作频率条件下Ie=1毫安的hfe和频率f的数据：

   2、实测标有绿点的三极管3DG6A的数据
（1）三极管3DG6A的直流放大倍数hFE

（2）三极管3DG6A在1000Hz的交流放大倍数hfe

  （3）三极管3DG6A的交流放大倍数hfe与频率的关系

    （4）三极管3DG6A的输入阻抗与Ie的关系

    未完待续

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3、实测三极管S9018的数据
（1）三极管S9018的直流放大倍数hFE

  （2）三极管S9018在1000Hz的交流放大倍数hfe跟Ie的对应数值

   （3）三极管S9018的交流放大倍数hfe跟频率的对应值

changwanren

二、测量装置照片：
由于自制的收音机检测仪只有三路电压输入，用来测量Ib、Ic、Ie0，由于Uc是常数，所以，单独测量一次，填入Uc后面的数据框中。
1、测量3AX31B的装置图片
(1)、测量交流放大倍数




未完待续

changwanren

（2）、测量交流放大倍数跟频率的关系


2、测量3DG6A的输入阻抗照片




未完待续

changwanren

三、测量附件的制作
       测量工具的主体在我制作的“收音机检测仪”中，信号发生器用的是数控芯片AD9833,A/D转换芯片采用的是ADS1115,若没有此仪器，制作出探头和附件盒，采用针式万用表方可测量，所以主要介绍附件的制作。
1、测量三极管接插的附件盒及盒内的电路
  （1）电路图及测量原理
   BG1是被测量的三极管，由两只双电位器用来手动分别调整被测三极管的Ie和Uc，利用毫伏表分别测量ΔU1, ΔU2, ΔU3，ΔIb= U1/2K, ΔIc= U3/0.5K    Ie=U4/100    Δ表示交流电。
hfe= ΔIc/ ΔIb      hie= ΔU2/ ΔIb

（2）PCB板设计

  将此电路做成PCB板焊接元件后，装到一个小盒里，便于三极管的接插测试的链接。（此盒做的有点丑陋）
（3）附件盒

     被测三极管的发射极的通交电容选取容量的数值要大，若选取100u，虽然交流阻抗只有几欧姆，它起到负反馈的作用，反馈给三极管的输入阻抗要乘以放大倍数，会导致输入阻抗多出上百欧姆。
     测量的直流放大倍数是对应点电流的放大倍数，测量交流放大倍数是交变输出电流和交变输入电流之比的数值，得到的数值受输入交变电流的大小影响。可以比喻成瞬时速度和平均速度，只有平均速度的时间选取越小才越接近瞬时速度。  
未完待续

changwanren

2、探头的制作
  普通数字万用表可以测量交流的小信号的电压和电流，其频率响应随型号的不同差异很大，普通型由几十Hz到几百Hz，特殊型号的可由几十Hz到1MHz，采用频响很高的能够测量交流毫伏的数字万用表，就用不着特意制作探头，可以采用数字万用表直接测量，再通过计算求出。
    （1）探头内部电路框图及工作原理

   
     为了保证测量工具有较小的误差，对交流的电压测量仪器应具有较高稳定系数，较高的测量线性，在频率100—10000Hz范围内电压不随频率而改变。
    此探头电路采用LT082进行10倍放大，LM318进行10倍放大，共放大100倍，将20毫伏放大到2伏，由于增益是由负反馈电阻的比值决定的，所以增益非常稳定。LT082和LM318为高速运放芯片，所以对于100—10000Hz 每个芯片设计10倍的增益，所以增益不会随频率的改变而改变。利用LM358完成高线性的整流，克服了人整流二极管对小信号整流的非线性，具有良好的小信号线性整流，将交流转换成直流电压。
交流转化为直流的小信号整流电路，不能采用简单的整流和滤波，因为它的线性较差，影响测量精度，所以采用输出与输入幅值相等的（增益=1）深度负反馈式交变直整流电路，可以获得输出交流电的幅值与输入交流电的幅值的相等。以获得很高的转换线性。
    线性整流可采用全波整流和半波整流
   全波整流电路图

调试结果见下图

半波整流电路图:

调试结果见下图

(2)探头PCB板设计与制作

lmwyl

难道我使用普通的晶体管特性图示仪因为它的测量频率是固定的，所以测量岀来的参数也有很大误差吗？

changwanren

lmwyl 发表于 2025-3-19 09:17
难道我使用普通的晶体管特性图示仪因为它的测量频率是固定的，所以测量岀来的参数也有很大误差吗？

所说的晶体管特性图示仪若是输出显示的是三极管的输出特性曲线，此曲线是三极管的直流参数，他的扫频频率不能视为三极管的工作频率，扫频频率是锯齿波，输入给三极管基极的是阶梯变话的电流。
输出曲线是下面的这种：