CN102854448A

CN102854448A - 一种自动判别三极管极性、管脚排布和hfe的装置

Info

Publication number: CN102854448A
Application number: CN2012103827623A
Authority: CN
Inventors: 王建平
Original assignee: Zhejiang Industry and Trade Vocational College
Current assignee: Zhejiang Industry and Trade Vocational College
Priority date: 2012-10-09
Filing date: 2012-10-09
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2032-10-09
Also published as: CN102854448B

Abstract

本发明提供了一种自动判别三极管极性、管脚排布和hfe的装置，包括单片机、三个阻值相同的电阻R1、R2和R3、三个容量相同的电容C1、C2和C3、三个测试端子以及六个电压采集点；单片机的三个IO口分别经第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3与三个测试端子相连，三个测试端子分别经第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3与地相连；六个电压采集点分别设置在第一电阻R1的两端、第二电阻R2的两端和第三电阻R3的两端。本发明基于单片机实现，可作为万用表的一个模块使用；由于单片机成本越来越低，性能越来越高，本发明只用了极少的器件，就可大大提高万用表的自动化测试水平。

Description

一种自动判别三极管极性、管脚排布和hfe的装置

技术领域

本发明属于电子检测设备领域，具体涉及一种自动判别三极管极性、管脚排布和hfe的装置。

背景技术

万用表是电子行业的最基本仪器，销量巨大，但传统的万用表功能较少。高档的万用表一般都带三极管hfe测试装置，但用万用表测试三极管放大倍数需要事先知道三极管是PNP还是NPN，还需知道管脚排布，这给三极管测试带来了很大的局限性。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种自动判别三极管极性、管脚排布和hfe的装置。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种自动判别三极管极性、管脚排布和hfe的装置，包括单片机、三个阻值相同的电阻R1、R2和R3、三个容量相同的电容C1、C2和C3、三个测试端子以及六个电压采集点；

单片机的三个IO口分别经第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3与三个测试端子相连，三个测试端子分别经第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3与地相连；

六个电压采集点分别设置在第一电阻R1的两端、第二电阻R2的两端和第三电阻R3的两端。

进一步的，六个电压采集点分别与单片机的六个ADC引脚相连。

本发明所述的自动判别三极管极性、管脚排布和hfe的装置是由电阻R1-R3、电容C1-C3及单片机IO组成的完全对称的硬件电路，三个测试端子可分别与待测三极管的三个管脚相连，待测三极管不需和电源及地连接，就可实现自动判别三极管的极性 (NPN或PNP)、三极管的材料(锗管或硅管)、三级管的管脚排布以及三级管的直流放大倍数(hfe)。

本发明待测三极管三个管脚均不接电源或地，由单片机直接驱动，能产生三极管测试所需要的全部组合电平，为自动化测试三极管类型（NPN或PNP）及管脚排布提供了硬件平台。

本发明利用三极管各管脚上接的三个容量相同的电容C1-C3，使基极电压缓升或缓降，实现了一种不需数模转换器(DAC)或其它电压产生电路的简易的电压产生电路；同时六路电压采集可用单片机的六路模数转换器(ADC)，也可用一片八选一模拟开关加一路模数转换器(ADC)采集六路电压。

本发明基于单片机实现的自动判别三极管极性、管脚排布和hfe的装置可应用于万用表内，作为万用表的一个模块使用；由于单片机成本越来越低，性能越来越高，本发明只用了极少的器件，就可使万用表具有智能功能，性能成倍提高，价钱相对便宜，可大大提高万用表的自动化测试水平。

附图说明

图1为本发明所述自动判别三极管极性、管脚排布和hfe的装置电路原理图；

图2为本发明所述自动判别三极管极性、管脚排布和hfe的装置电路处于测试状态电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示，本发明提供了一种自动判别三极管极性、管脚排布和hfe的装置，其特征在于，包括单片机、三个阻值相同的电阻R1、R2和R3、三个容量相同的电容C1、C2和C3、三个测试端子以及六个电压采集点；单片机的三个IO口PX.0、PX.1、PX.2分别经第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3与三个测试端子相连，三个测试端子分别经第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3与地相连；六个电压采集点ADC_CH0、ADC_CH1、ADC_CH2、ADC_CH3、ADC_CH4、ADC_CH5分别设置在第一电阻R1的两端、第二电阻R2的两端和第三电阻R3的两端。六个电压采集点ADC_CH0、ADC_CH1、ADC_CH2、ADC_CH3、ADC_CH4、ADC_CH5分别与单片机的六个ADC引脚相连，也可以与一片八选一模拟开关和一路模数转换器(ADC)相连。其中，三个测试端子用于与待测三极管的三个管脚相连；R1、R2、R3阻值相同，均等于Rx，为电流采样电阻；C1、C2、C3容量相同，目的是使当PX.n(n=0，1，2)脚电压由0到1跳变时使加到三极管上的电压缓慢上升或缓慢下降，使各组采样值的Vb基本保持不变，这样就可以不用DAC来产生电压。本发明保证了待测三极管的三个管脚硬件完全对称，且待测三极管的三个管脚均不和电源和地连接。

本发明可自动判别出待测管是PNP管还是NPN管，并自动测出管脚排列及放大倍数，由于三极管可以任意插入，插法可有多种组合。本实施例中仅以NPN管按如图2接法为例描述工作原理，其它接法工作原理类似，本发明中不再赘述。

本发明所述自动判别三极管极性、管脚排布和hfe的装置的工作原理如下：

2.1）先判断基极：

按以下顺序施加电平并采集电压；

1) PX.1=高电平，PX.2=低电平, PX.3=低电平，采集以下电压:

Vb(ADC1_CH4)，Vc(ADC_CH3)，Ve(ADC_CH5)；

2) PX.1=低电平，PX.2=高电平, PX.3=低电平，采集以下电压:

Vb(ADC1_CH4)，Vc(ADC_CH3)，Ve(ADC_CH5)；

3) PX.1=低电平，PX.2=低电平, PX.3=高电平，采集以下电压:

Vb(ADC1_CH4)，Vc(ADC_CH3)，Ve(ADC_CH5);

对NPN管，当基极接高电平，发射极和集电极均接低电平时，此时两个PN结均因正向偏置而导通，此时Vb显著下降，而Ve及Vc上升且基本相等；由此找出NPN管基极，并计算出导通压降Vb-“Ve”或Vb-“Vc”，此压降还可作为判别硅管或锗管的依据。

2.2）判别发射极和集电极

基极找到后再按以下顺序施加电平并采集电压

1）先将单片机接集电极的管脚输出高电平，接发射极的管脚输出低电平，接基极的管脚输出低电平，延时等待稳定。

2）将单片机接三极管基极的管脚输出高电平，由于基极上接有电容，基极电压会缓慢上升，同时开始采集6路电压值，当集电极电流等于设定值（可预先任意设定）时停止采样，算出此时的放大倍数hfe1， hfe1=Ic1/Ib1；由于Ic1=VRc1/Rx，Ib1= VRb1/Rx ，VRc1为接到三极管集电极的采样电阻两端压降，VRb1为接到三极管基极的采样电阻两端压降，所以hfe1= VRc1/VRb1；

3）再将单片机接集电极的管脚输出低电平，接发射极的管脚输出高电平，接基极的管脚输出低电平，延时等待稳定。

4）将单片机接三极管基极的管脚输出高电平，由于基极上接有电容，基极电压会缓慢上升，同时开始采集6路电压值，当集电极电流等于设定值（可预先任意设定）时停止采样，算出此时的放大倍数hfe2， hfe2=Ic2/Ib2，由于Ic2=VRc2/Rx，Ib1= VRb2/Rx ，VRc2为接到三极管集电极的采样电阻两端压降，VRb2为接到三极管基极的采样电阻两端压降，所以hfe2== VRc2/VRb2；

5）比较hfe1和hfe2，放大倍数较大的是正确的集电极和发射极，放大倍数较大的hfe值为正确的hfe，由此即可判断出三极管的极性、管脚排布和hfe。

本发明不仅局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其它多种具体实施方式实施本发明，因此，凡是采用本发明的设计结构和思路，做一些简单的变化或更改的设计，都落入本发明保护的范围。

Claims

1.一种自动判别三极管极性、管脚排布和hfe的装置，其特征在于，包括单片机、三个阻值相同的电阻（R1）、（R2）和（R3）、三个容量相同的电容（C1）、（C2）和（C3）、三个测试端子以及六个电压采集点；

单片机的三个IO口分别经第一电阻（R1）、第二电阻（R2）和第三电阻（R3）与三个测试端子相连，三个测试端子分别经第一电容（C1）、第二电容（C2）和第三电容（C3）与地相连；

六个电压采集点分别设置在第一电阻（R1）的两端、第二电阻（R2）的两端和第三电阻（R3）的两端。

2.根据权利要求1所述的自动判别三极管极性、管脚排布和hfe的装置，其特征在于，六个电压采集点分别与单片机的六个ADC引脚相连。