第十二章：基础电子学

晶体管测试器

    目前，让我们假设手头没有市购的晶体管测试器，而我们将自己做一个 (或者至少、探索怎样自己做一个)。晶体管的增益被定义为集电极/发射极的电流除以基极/发射极的电流。例如，如果1毫安流经集电极而0.01毫安流入基极来维持这种集电极流，则晶体管在1毫安有100倍的增益。携带不同的电流负载时，晶体管增益会发生变化。我们目前为止所看的电路，1毫安是测量晶体管增益的合理电流。那么让我们建立一个电路来测量增益吧：

    用这里所示的电路，调整可变电阻，直到毫安表上显示1毫安集电极电流，而晶体管的增益于是在可变电阻器旋钮上的刻度读出。电路建在一个装有电池的小盒子里，并且带有一个可以插入晶体管的插座。接下来的问题是，对于电阻R1和可变电阻VR1应该选择什么值?

    好吧，我们可以选择要显示的最小增益为10。这将对应于可变电阻器滑块一路行进直到电路图里的点“A”，有效地从电路图带出可变电阻器。如果晶体管增益是10而集电极电流是1毫安，则基极电流将为0.1毫安。这个电流要流过电阻R1，而它有一个(9.0－0.7)伏的电压穿过它，因为当晶体管导通时，基极/发射极电压是0.7伏。欧姆定律给我们 欧姆=伏特/安培，其中电阻R1意味着 欧姆=8.3/0.0001或83,000欧姆或83K。

    经验法则：如果有1伏通过它，1K提供1毫安，所以如果有1伏通过它，10K会给出0.1毫安。以8.3伏通过它，它需要8.3倍大，以保持电流下降到所需0.1毫安，所以电阻应该在83K大小。

    因为83K不是标准大小，我们需要用两个或更多个标准电阻器来给出那个阻值。最接近标准尺寸低于83K的是82K，所以我们可以用一个82K的电阻和一个1k电阻串联得到所需的83K。

    假定我们说，我们希望有500作为最高增益显示在我们的测试仪上，那么当VR1在其最大值时，它和R1应提供1毫安的集电极电流的1/500，即0.002毫安或0.000002安培。从欧姆定律我们再次得到VR1+R1=4,150,000欧姆或4M15。不幸的是，可变电阻现有最大值是2M2，所以电路按照现在的情况，将无法应付。

    假设我们只用了一个2M2的可变电阻器作为VR1，我们能显示晶体管的增益范围是多少？嗯，欧姆定律……让我们计算出用8.3伏跨越（83,000+2,200,000）欧姆的基极电流，由此得出的将是277.77（在1毫安上）的最大晶体管的增益。你会买一个“线性”标准碳轨可变电阻器，这样，当轴旋转时阻值变化平稳。您将制作出平均步长的刻度，它将从最低设置的10移动到最高设置的278。

    但这不是我们想要的。我们要测量高达500。但他们没有造出足够大的可变电阻，那么我们怎么办？好吧，如果我们想要，我们能够降低电池的电压，这反过来会降低电阻值。由于9伏电池非常适用于这种电路，让我们不要走那条路线吧。我们可以增加额外的电路来把9伏电池电压降下来到一个较低的值。最简单的解决方法是添加一个额外的电阻器和开关来得到两个范围。如果我们在VR1上方的一个额外的2M2电阻器里切换，则电路将测量从278到刚过500的晶体管增益，而我们要做的一切将是为VR1的指针旋钮添加第二个刻度来从上面移动。我们可以提供额外的叠加范围，而且它具有更恰当的刻度来标记。设计由你。

    上面包括的设计不是测量晶体管增益的唯一途径。第二种方法，它承认它不是那么准确，采取一组基极电流，并测量集电极电流作为增益的引导。在这个简单的方法里，选择一个或多个电阻值以得到增益范围，再用毫安表读取相应的增益：

    这里，当晶体管增益是100时，可能会选择电阻R1以得到1毫安(仪表满刻度偏转)的集电极电流。可能采取电阻R2使满刻度偏转而得到一个200的增益，采取R3得到一个400的增益，采取R4得到一个600的增益……等等。 一般来说，并非必须知道确切的增益，而对的它任何适度的近似估值就足够了。 通常你在需要180的增益的地方选择一个晶体管，所以，如果你采取的晶体管有着210或215的增益，它是不重要的——你只是避免晶体管增益低于180。

    你怎样计算出电阻R1到R4的值？嗯，你大概不会想到，但你用欧姆定律。电压降是8.3伏，而基极电流由满刻度偏转的1毫安除以每个范围的晶体管增益得出，即，R1为1/100毫安，R2为1/200毫安，……R4为1/600毫安，……