放大倍数的测量主要针对晶体管及场效应晶体管,主要有直流参数放大倍数和交流小信号放大倍数。下文将分别介绍其测量方法。
1.直流电流放大倍数的测量
晶体管是电流控制电流型半导体分立器件,因此放大倍数是电流放大倍数β。而场效应晶体管则是电压控制电流型器件,因此其放大倍数称为跨导gm。但两者测量的方法是一致的,都是在额定的静态工作点上进行测量。以晶体管8050的直流放大倍数为例,介绍直流电流放大倍数的测量方法。
测量条件:Uce=1V,Ic=100mA。
合格条件:85≤β≤300,β(TYP)=160。
测量方法:测量电路如图10-25所示。首先建立静态工作点,使晶体管工作在放大区。根据测试条件要求,恒压源2预施加的电压可以根据限流电阻R1和晶体管集电极电流Ic以及集电极到发射极电压Uce计算得到。恒压源1的电压从晶体管基极的导通电压Ube以下开始逐步增加,起始状态是晶体管截止,在增加的过程中晶体管导通,进入放大区工作状态,同时集电极的电流从零开始慢慢变大,电压表监视到集电极与发射极间电压Uce由大到小变化,直到满足Uce=1V,停止恒压源1的变化,此时电流表A1测量电流Ib,电流表A2测量电流Ic,计算放大倍数β=,得到共射直流放大倍数β。
图10-25 晶体管直流放大倍数测量原理图
2.交流小信号放大倍数的测量(www.xing528.com)
交流小信号的放大倍数是被测器件工作在额定的静态工作点上,对交流小信号的放大能力。交流信号叠加在直流信号上,要保证整个周期放大管工作在导通线性放大状态,因此交流信号的幅度不能过大。以下以晶体管8050为例介绍其交流小信号放大倍数的测量方法。
测量条件:Uce=1V,Ic=100mA,输入交流信号频率为1kHz,输入交流电流的幅度为直流的10%。
合格条件:。
测量方法:晶体管交流小信号放大倍数测量方法的原理框图如图10-26所示,主要有静态工作点建立电路、直流Ib补偿电流、交流电压电流测量电路及交流信号源组成。建立好静态工作点后,在输入端输入1kHz的正弦信号,幅度为直流成分的10%左右,测量交流成分的电流与,计算交流小信号放大倍数的。
测量电路中,C1、C2及C3值的选择在1kHz频率下呈现出无穷小的阻抗,起到耦合和旁路作用。LC并联电路,相比于晶体管输入阻抗呈现无穷大的阻抗。
交流小信号电流放大倍数的测量有两种方法:第一种是直接测量交流电流,计算放大倍数;第二种方法是电压测量法,通过测量交流电压U1、U2及U3,已知R1和R2的阻值,计算出基极与集电极的交流电流,从而计算交流放大倍数。
图10-26 晶体管交流小信号放大倍数测量原理框图
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