测量达林顿管电流放大倍数
01 达林顿三极管
一、前言
这款BC517 NPN型达林顿三极管， 将被用于弱电流测量电路。 下面测量它的电流放大系数。 这是利用 晶体管住手测量， 在其发射极电流为 5.3mA 时， 对应的电流放大倍数大约为 48300。
二、测量方法
这是在面包板上搭建的测量电路， 电路图非常简单。 待测的达林顿三极管的基极电流， 是由可调电压源 DH1766 通过 R1 提供。 电阻 R1 的阻值为 4G 欧姆的高阻。 功率仪提供 5V的工作电压， 它能够自动记录流过达林顿三极管的集电极电流。 这样， 可以通过基极电压的变化， 计算出基极电流的变化， 然后与集电极的变化相除， 便可以获得三级的的电流增益了。 这是功率仪记录数据软件界面。
▲ 图1.2.1 测量电路
通过联网软件编程， 自动控制DH1766输出电压， 使其从0V 连续变化到 60V， 通过功率仪给出的电流变化， 计算出三极管的电流增益。
三、测量结果
这是测量结果， 其中蓝色的是 10kHz 采集的实时电流波形， 橙色为平均电流， 最高点对应的电流值为60V时的测量值， 此时对应的集电极电流为 303微安， 根据达林顿三极管基极电压约为 1.2V， 再由基极电阻为 4G 欧姆， 这样可以计算出电流增益大约为 20600， 这个值比使用晶体管助手所测量得到 的 48000 小了一半多。 ·这应该是因为对应小电流下， 晶体管的电流增益会变小的原因。
▲ 图1.3.1 测量结果
这个瞬时电流变化这么大， 主要是受到工频噪声的干扰。 为此， 将所有的电路放在一个金属屏蔽盒中， 通过屏蔽线与外部电路联系。 这样便可以消除工频噪声的影响。
这是测量的结果， 可以看到采集到的瞬时电流的波形中的干扰已经变得非常小了。
▲ 图1.3.2 放在屏蔽盒中进行测量的结果
下面改动达林顿管的基级电阻。 从 4G 欧姆降低到 1G 欧姆， 这个红色电阻， 就是修改后的 1G 欧姆， 下面重新进行测量。 使用相同的测量过程。
由于减少了基级电阻， 所以达林顿三极管电流增加了， 根据测量数据， 可以得到电流放大倍数大约为 23800。
▲ 图1.3.3 测量结果
※ 总 结 ※
本文测试了手边达林顿管电流放大倍数， 在金属盒子中测量可以避免工频信号干扰。
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