趁長假期間，用洞洞板作了一個(gè)PC機(jī)晶體管圖示參數(shù)測試儀。

用了一天半的時(shí)間，搭測試電路和PC機(jī)聯(lián)調(diào)程序測試DAC和ADC元件，確定了方案后，再用了1天時(shí)間設(shè)計(jì)好電路、焊好洞洞板，接下來都是寫程序。

電路元件很少。核心是一塊串行多通道DAC（郵購拆機(jī)的M62359）和一塊串行多通道ADC（美信樣品MAX188）。ADC基準(zhǔn)電壓就用拆機(jī)KA431，還有兩個(gè)78L05和78L12對上述ADC DAC供電，電源用+20V 3A筆記本電源，M62359輸出驅(qū)動(dòng)1只大功率管做跟隨器擴(kuò)展電流，總共7只有源元件和20只電阻、電容。

整塊板面積手掌大小，臨時(shí)裝在一個(gè)硬盤的鑄鋁外殼上，功率管就裝在上面，順便還可以散熱。



PC機(jī)通過打印口，用8芯網(wǎng)線電纜（只用6芯）連接電路板。郵購到M62359（8通道DAC，可以輸出0-12V電壓，電流2.5mA），這樣接一只跟隨器作電流擴(kuò)展，遠(yuǎn)遠(yuǎn)比加運(yùn)放進(jìn)行電壓放大簡單得多。并且，輸出電壓有12V，扣除功率管壓降，估計(jì)至少有10V可以控制，一般測量都可以滿足了。

電路使用DAC兩個(gè)通道，一個(gè)通道控制Vbe電壓（這個(gè)通道用不用擴(kuò)流，小電流就可以了），一個(gè)控制Vce電壓（這個(gè)通道要加跟隨器擴(kuò)流）。 ADC手頭有2塊美信樣品的MAX188和一些拆機(jī)LTC1090，都是8通道串行控制的ADC，MAX188精度更高，所以選用了它。電路使用4個(gè)ADC通道，分別測量串在基極回路上采樣電阻兩端電壓，和測量串在集電極回路上采樣電阻電壓，通過這4個(gè)電壓可以換算出Ib、Vbe、Ic、Vce這4個(gè)參數(shù)。

使用串行控制，是為了節(jié)約控制線。控制ADC要4條線，DAC要3條線，但其中時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線可以共用，所以PC機(jī)和此電路板只需4條輸出控制線（DAC片選線，ADC片選線，公共移位時(shí)鐘線，公共數(shù)據(jù)線）、1條數(shù)據(jù)輸入線（ADC的轉(zhuǎn)換結(jié)果），還有一條地線，一共6條線。

PC機(jī)通過置、復(fù)位打印口的寄存器來控制ADC和DAC，通過軟件模擬移位時(shí)鐘和數(shù)據(jù)輸出/輸入。

程序現(xiàn)在已經(jīng)完成了以下模塊：1.二極管正向電壓和電流曲線模塊（下面是測量1N5401的特性圖）





原理圖：



原理介紹：基極上串連1K采樣電阻，分別測量1K兩端上的電壓V1、V2，這樣V2就是Vbe，而基極電流就是：(V1-V2)/1000 - V2/30000 。同樣，集電極串連3.4歐采樣電阻，分別測量其兩端電壓V3、V4，這樣V3就是Vce，集電極電流就是：(V4-V3)/3.4 - V3/30000。

根據(jù)上述4個(gè)數(shù)據(jù)，就可以測量很多東西了。例如，測二極管正向特性和電阻就是只測Vce和Ic；測N-MOS就和NPN一樣，只關(guān)心Vbe和Ic就行了。 測量PNP可能麻煩一點(diǎn)，還在寫程序，打算是PNP的發(fā)射極接C，集電極接地，不過一開始，Vbe就設(shè)置成較高電壓，集電極電壓就從0慢慢升高，直到V4>V4為止，這時(shí)候，PNP管才正式導(dǎo)通。測光電耦合器是光電二極管接在集電極和地，而光敏三極管接在基極端。

測量 J－FET較麻煩，打算是源極串連基準(zhǔn)電阻后，像NPN一樣接入測量。

下面談?wù)勥@個(gè)在使用中的缺點(diǎn)： 因?yàn)榛鶚O采樣電阻只有1K，而MAX188的精度只有1mv，還經(jīng)過3倍分壓，再加上干擾，所以，在基極采樣電阻上的壓降要達(dá)到10mV才可信，這樣，基極電流就至少得10uA才能有效測量。

同樣，集電極采樣電阻只有3.4歐，如果集電極電流小于3mA就是誤差了。這樣導(dǎo)致不能有效測量小功率管。

DAC輸出電流最大2.5mA，這樣，基極也最多2.5mA。測量Hfe較低的就不好辦；集電極采樣電阻3.4歐，這樣在電流1A時(shí)，壓降達(dá)到3V，留給測量管的只剩下5-7V了。

現(xiàn)在正在構(gòu)思1.1版本，基極采樣電阻分兩檔，兩個(gè)接線端b1/b2，采樣電阻分別是10K和100歐，基極電流也加入擴(kuò)流。最大輸出120mA，集電極采樣電阻也分兩檔c1/c2，采樣電阻1K和1.4歐， Vce輸出部分的擴(kuò)充電流部分打算加入限流，以保護(hù)管子。這樣將c1 c2 和 b1 b2組合有四種量程，滿足Ib=1uA--100mA，Ic＝100uA--2A測量。

量程不用繼電器切換，而是插到不同插座上。原來只使用4個(gè)通道ADC，現(xiàn)在用6通道ADC輸入端，這樣就不用增加繼電器和控制線。新板打算放4個(gè)5位接線柱，用于接大功率管測量。還放一個(gè)DIP20鎖緊插座用于測量小功率管。這樣，能滿足除了To-3外任何管腳插法。

測量沒有溫升是很好的，一般人試過在>0.3A下手動(dòng)測量管時(shí)，即使加散熱片，但看著讀數(shù)不停升高，根本不知道什么時(shí)候讀數(shù)才好。而這個(gè)測量器測量是沒有溫升的，排除了管子自身溫升影響，通過外加加熱器自己控制溫度，就能保證每一只管都可以在同樣溫度下測量。