應該說晶體三極管是最基礎一種元器件，因此每次三極管測量都是必須的，尤其是在剛接觸這東西時候搞不清楚它為什麼要分NPN，PNP型。而且腳位有那麼多種，EBC、ECB、BCEdengdeng。erqiedianliufangdaxishuyegebuxiangtong，jidezengjinghualehaojiulaijizenyangyongwanyongbiaolaifenbiantadegegeji，buguodaojintianwohaishiyongzhegefangfalaifenbianbumingxinghaosanjiguandesangeji
，shizaiyouxiemafan。

 

想來學習單片機N久了，決定用STC的51單片機來做一個能快速分辨出三極管各個腳的機器；後期還打算測量出三極管的hEF值、漏電流Iceo、各結壓降等基本參數。(今天已經完成到能分辨PNP和NPN型的任意腳位，通過LCD1602顯示出來了。)先分析晶體三極管構造：

三極管構造

 

NPN內部相當於兩個二極管陽極相連作為B極(基極)，其他兩極為C、E極。所以對於NPN型管子最方便能確定的腳就是B極
，STC單片機設為非標準IO口模式(默認模式)，內部上拉作用相當於一個300K左右的上拉電阻
，我們就利用這個電阻來提供一個較小的B極電流Ib
，而且能作為共射極放大電路的集電極電阻Rc。

 

將三極管三個腳接到單片機的3個IO口
，都輸出高電平，按順序每次置低一個腳
，檢測剩餘兩個腳電平情況，在所有情況中

，隻有拉低E極時會出現剩餘兩個腳都為低，因為E接地，Vcc通過內部上拉作用給B極一個Ib電流

，這個電流比較小
，大概隻有15uA

，有了Ib，就勢必會有Ic從C極留下來，上拉電阻有300K多
，哪怕Ib很小或hEF較小也能輸出低電平，而且B極被鉗製在Ube≈0.7V(普通矽管)，單片機認為：1/2Vcc以下為低電平

，所以當用單片機掃描各個腳時一個腳拉低，其他兩個腳也為低時，說明被人為拉低的那個腳就是NPN型的E腳。

 

然而在我們分析時卻不能單獨分析NPN型的特點而忽略PNP型的作用，否則就出麻煩了！PNP內部正好和NPN的二極管方向相反，如果按剛說的方法判別
，如果是PNP型的管子B極被拉低，它的C和E極也都會因為二極管的鉗製作用鉗製成低電平，此時就不能分辨所測管子是哪一種情況了。但可以確定的是，人為拉低這個腳要麼是NPN的E，要麼是PNP的B！為了將其區分開來
，還需要找到一個條件，就像二元一次方程，兩個條件才能確定兩個未知數。

 

底怎樣才能確定呢
？我們再看，在以上過程中

，我們按順序拉低某個腳，判斷其他腳的電平情況
，NPN型是不是拉低E或者C都會把B腳拉低
，而PNP型隻有拉低B極ji才cai會hui拉la低di其qi餘yu兩liang個ge腳jiao。我wo們men是shi不bu是shi隻zhi要yao記ji錄lu每mei次ci變bian換huan拉la低di一yi個ge腳jiao時shi把ba其qi餘yu任ren何he一yi個ge腳jiao被bei拉la低di的de情qing況kuang記ji個ge數shu
，三san次ci變bian換huan後hou看kan這zhe個ge計ji數shu值zhi
，如ru果guo有you兩liang次ci其qi餘yu腳jiao有you拉la低di情qing況kuang則ze說shuo明ming這zhe個ge為weiNPN型三極管
，如果隻有一次拉低就說明是PNP型。

 

現在是不是就能判斷到底是NPN還是PNP了。到此為止，我們已經用單片機確定出了所測管子的類型和一個腳(NPN的E或者PNP的B)。整個主電路設計使用了3片4051，1片4066，三個繼電器。

 

這是整個電路的鳥瞰圖：

整個電路圖一

整個電路圖二

1602液晶開機顯示

9014三極管的測試照片

 

NPN型xing三san極ji管guan測ce試shi程cheng序xu最zui簡jian單dan，可ke以yi很hen快kuai測ce試shi出chu來lai，程cheng序xu設she計ji比bi較jiao人ren性xing化hua，即ji插cha即ji顯xian示shi
，拔ba出chu即ji顯xian示shi錯cuo誤wu，不bu用yong任ren何he按an鍵jian，不bu過guo現xian在zai是shi測ce試shi階jie段duan，沒mei有you焊han接jie專zhuan門men的deZIP座，直接插上杜邦線裏。液晶第二行顯示晶體三極管類型 、從左到右管腳名稱，很明顯，液晶顯示 ： NPN E B C。

 

然後把9014反個方向來插，會顯示什麼呢
？請看圖：

電路圖三

 

是不是照樣能顯示出正確的管腳名稱！再看，測量下PNP型的三極管吧
，這是一個9015型號的：

電路圖四

電路圖五

 

之前修改到整機能夠分辨出NPN，PNP這兩種類型的任意腳位三極管了

，但是還不能測量其電流放大係數，也就是俗稱的β值。

 

先弄兩個恒流源
，一個正方向的供NPN型測量
，一個負方向的供PNP測量，當完成鑒別類型和管腳序列後我把4051組成的陣列達到相應的檔位，然後接通後麵的共射極測量電路(這裏考慮到STC12單片機內部AD隻能測量正極性的電壓，必須要有切換方向的操作)，將之前的三個IO置成高阻輸出狀態防止影響各電流
，如果三極管是NPN型(大多數情況下)，則默認繼電器繞組不供電時電路接通為NPN共射放大電路，如果是PNP型，則三個繼電器吸合接通為對應的PNP共射放大電路
；K2實現了Ib電流的切換，隻要測量C端口的電壓經過計算就能計算出該晶體三極管的電流放大係數β值。如圖：

共射極測量電路

 

下麵說說這恒流源該怎麼弄。手頭上最多的就是LM358這款運放，裏麵兩個單元的運放剛剛好，雖然精度有限，但在這個粗製濫造的DIY裏已經足夠了。用運放和三極管搞定它！如圖：正的Ib產生靠這個電路，Ib=(Vcc-Uref)/R1。

恒流源電路一

 

這個電路產生負方向的Ib。Ib=Uref/R2。

恒流源電路二

 

因為Rc取的是1.5K的電阻，Vcc=5V，按可測最大hEF值為400，而且考慮到三極管Uce飽和管壓降，初步打算采用Ib=8uA
，雖然計算很粗糙，但就先這樣設定吧

，之後有問題再來調整了。

 

以上的程序和硬件還有很多地方要修改
，為了讓感興趣的大家也能跟著我一起
，先給大家分享個隻能測量NPN型的程序，這個程序隻要有最最普通的51單片機，AT89係列的或者STC的都行，而且除了基本最小係統電路和1602，完全不需要其他電路
，因為三個接三極管的IO口我程序裏是寫在P0口的，所以如果使用AT89係列的朋友要改下端口，因為AT89的單片機P0口為OD輸出
，不具備上拉作用。