小功率BJT管脚管型自动判别电路设计

　引言

　　在电子技术中，三极管是使用极其普遍的一种元器件，三级管的参数与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系，因此，在电子设计中，三极管的管脚、类型的判断和测量非常重要。测量三极管管脚的方法有多种，其中实验室常用的是利用万用表和三极管各管脚的特点进行测量，但由于三极管各个引脚间的电压、电流关系复杂，且三极管本身体积较小，给测量带来很大不便，而目前市场上还没有对三极管管脚、类型自动判别的装置。因此，设计出一款能够自动判别三极管管脚、类型的电路显得尤为重要。

　　1 硬件电路组成原理

　　根据目前常用三极管的类型及管脚排列方式，设计的自动判别电路包含中心控制单元、转换电路、检测放大电路和显示电路四个部分，如图1 所示，其中用AT89C2051 作为中心控制单元。

　　2 硬件电路设计

　　图2 所示为三极管管脚类型自动判别硬件电路原理图， 该硬件电路主要包括单片机AT89C2051、反相器CD4069、光电耦合器4N25、74LS06、74LS07、若干电阻和电容等元器件。

图2 判别电路原理图

　　首先由单片机的P3.0~P3.2 口送出三位二进制码（高低不同的电平），分别送至三极管的1、2、3号引脚。对于不同的三极管，在单片机送出不同的编码时，其1、2、3 号引脚上的电流方向不同，有流入和流出两种情况，用两只光电耦合器反向并联来检测哪个方向上有电流通过，此时三位二进制码变成六位二进制码。将检测到的来自光电耦合器的电信号进行放大，由于此时输出的信号并非标准的高低电平，不能直接被单片机识别，相位也不符合要求，故加一级反相器CD4069 进行反相，然后将反相器输出的标准的六位二进制码送至单片机的P1.0~P1.5 口。单片机根据从P1 口读出的数据与单片机内部预先写入的数据进行比较，当满足相应的条件时从P3.3~P3.7 口输出检测结果，最后用发光二极管来显示对应的三极管类型。

3 软件设计

图4 所示为制作的PCB 板图，实物制作成功后，取一只三极管，将管脚按1、2、3 顺序插入产品的测试孔中，保证接触良好，然后按下电源键，系统自动复位后运行，由LED 指示出所测三极管对应的管型和管脚。LED 灯的顺序与管脚管型是一一对应的，若左边第一只LED 灯亮则所测三极管为NPN型，管脚排列顺序为BEC;若左边第二只LED 灯亮则所测三极管为PNP 型，管脚排列顺序为EBC;若左边第三只LED 灯亮则所测三极管为NPN 型，管脚排列顺序为ECB;若左边第四只LED 灯亮则所测三极管为NPN 型，管脚排列顺序为EBC;若四只LED 灯同时闪烁则可能是被测三极管已坏或有引脚接触不良，单片机中未写该管型对应的程序。

图4 实物PCB 板图

　　在制作实物的过程中，可以从左至右依次在LED灯的一侧标明所对应的管脚和类型，也可以用不同颜色的LED 灯来显示不同的管脚和管型。

　　4 结论

　　根据硬件电路和软件设计进行电路的焊接和调试，设计所得的判别仪可以快速准确地判断小功率三极管的管脚和类型，并由相应的指示电路显示出判断结果，比用万用表测量要方便快捷很多。

　　本设计由于采用单片机作为中心控制单元，故可扩展性强。比如可在本作品的基础上增加测量三极管β 值的电路，可用数码管显示出β 值。另外，本设计现在只能测量常见中小功率的三极管，若加上驱动电路、限流电路，修改部分源程序也可测量大功率三极管。