记得小时候睡觉前最快乐的事就是拿手电筒照着墙,和奶奶用手摆出各种手势在墙上映出各种动物打架。手电筒,第一次接触到的电器。
小学时候寒暑假陪父母去缅甸,那边很偏僻,没有通电,晚上只能点煤油灯,还记得晚上蚊子和小虫特别多,不慎就会吸到嘴里。母亲在指挥部旁开了个小商店,指挥部里有一位老爷爷教我用烟包装盒里的锡纸做导线,一只电池,一个小灯泡,一张叠成条的锡纸,几根橡皮筋就造出了个小手电筒。我觉得特别神奇,拿母亲铺子里买的材料复制了好多个,晚上挂在床头特别有成就感,激动得一晚没睡着。
后来小学里流行玩MINI四驱车,没钱不敢跟奶奶要,就每天省5毛的早点钱,半个月花5块钱买了一盒散件连夜来拼装,最后发现少了一根小铁棒,小车没能完工,半个月的挨饿也化作了泡影。
所幸的是我第一次看到了比碾米机上小那么多的“小马达”,一通电就能“嗡嗡”地转,而且交换下电池方向马达就能反转。我像发现新大陆一样发现了又有一种让我着迷的东西。给它装个易拉罐剪的“小刀片”,兴致勃勃地跑到门外墙角消灭杂草,然后把手割破了好几次,但是依旧玩得不亦乐乎。
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原本是想通过本人的经历引出下文的,但由于作文功底太差,发现写了那么多废话还是引不出来。干脆直接讲了!
晶体三极管,是最基础一种元器件。刚接触这东西时候搞不清楚它为什么要分NPN,PNP型。而且脚位有那么多种,EBC、ECB、BCE等等。。而且电流放大系数也各不相同,记得曾经花了好久来记怎样用万用表来分辨它的各个极,不过到今天我还是用 这个方法来分辨不明型号三极管的三个极,实在有些麻烦。
想来学习单片机N久了,决定用STC的51单片机来做一个能快速分辨出三极管各个脚的机器;后期还打算测量出三极管的hEF值、漏电流Iceo、各结压降等基本参数。(今天已经完成到能分辨PNP和NPN型的任意脚位,通过LCD1602显示出来了)
不过,万丈高楼平地起,还得从最基础的功能来,俺们搞DIY的,先不考虑成本和啥最优方案,脑子里冒出什么就照思路来!一切以完成功能为目的。
先分析晶体三极管构造:
首先是NPN型的晶体三极管 然后是PNP型晶体三极管
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V V
NPN内部相当于两个二极管阳极相连作为B极(基极),其他两极为C、E极。
所以对于NPN型管子我最方便能确定的脚就是B极,STC单片机设为非标准IO口模式(默认模式),内部上拉作用相当于一个300K左右的上拉电阻,我就利用这个电阻来提供一个较小的B极电流Ib,而且能作为共射极放大电路的集电极电阻Rc。
将三极管三个脚接到单片机的3个IO口,都输出高电平,按顺序每次置低一个脚,检测剩余两个脚电平情况,在所有情况中,只有拉低E极时会出现剩余两个脚都为低,因为E接地,Vcc通过内部上拉作用给B极一个Ib电流,这个电流比较小,大概只有15uA,有了Ib,就势必会有Ic从C极留下来,上拉电阻有300K多,哪怕Ib很小或hEF较小也能输出低电平,而且B极被钳制在Ube≈0.7V(普通硅管),单片机认为:1/2Vcc以下为低电平,所以当用单片机扫描各个脚时一个脚拉低,其他两个脚也为低时,说明被人为拉低的那个脚就是NPN型的E脚。
然而在我们分析时却不能单独分析NPN型的特点而忽略PNP型的作用,否则就出麻烦了!
你看,PNP内部正好和NPN的二极管方向相反,如果按刚说的方法判别,如果是PNP型的管子B极被拉低,它的C和E极也都会因为二极管的钳制作用钳制成低电平,此时就不能分辨所测管子是哪一种情况了。但可以确定的是,人为拉低这个脚要么是NPN的E,要么是PNP的B!
为了将其区分开来,还需要找到一个条件,就像二元一次方程,两个条件才能确定两个未知数。
到底怎样才能确定呢?。。。我们再看,在以上过程中,我们按顺序拉低某个脚,判断其他脚的电平情况,NPN型是不是拉低E或者C都会把B脚拉低,而PNP型只有拉低B极才会拉低其余两个脚。我们是不是只要记录每次变换拉低一个脚时把其余任何一个脚被拉低的情况记个数,三次变换后看这个计数值,如果有两次其余脚有拉低情况则说明这个为NPN型三极管,如果只有一次拉低就说明是PNP型。
现在是不是就能判断到底是NPN还是PNP了。到此为止,我们已经用单片机确定出了所测管子的类型和一个脚(NPN的E 或者 PNP的B)。
手酸了。。。休息会儿会陆续更新!