ИСПЫТАТЕЛИ МАЛОМОЩНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ

May 17, 2010 by admin Комментировать »

Радиолюбители, занимающиеся разработкой аппаратуры на транзисторах или пов­торением конструкций по известным схемам, прежде чем устанавливать в них тран­зисторы, должны убедиться в исправности последних. Наиболее просто это сделать, определив величины обратного и начального токов коллектора и коэффициента уси­ления транзистора.

Обратным током Iко коллектора называют ток в цепи коллектор-база (рис. 1) при отключенном эмиттере. У исправных высокочастотных транзисторов ток IКо обычно не превышает 3 — 5 мкА, а у низкочастотных — 20 — 30 мкА. Если базу транзистора соединить с эмиттером через резистор R1 (рис. 2) с небольшим сопротивлением (500 — 1000 Ом), то в коллекторной цепи установится ток Iкн, называемый начальным. Величина этого тока зависит от обратного тока и коэффициента усиления транзистора и увеличивается вместе с ними. Токи Iкo и Iкн сильно зависят от температуры, вно-аА нестабильность в работу устройств, поэтому надо стремиться применять транзис­торы с минимальными значениями токов Iко и Iкн . Следует также учесть, чго если по величине обратного тока можно судить о качестве только одного перехода (кол­лектор-база), то по начальному току Iкн можно судить о работоспособности уже все­го транзистора, так как в этом случае включены оба его перехода.

Коэффициент усиления транзистора Р определяет усилительные свойства транзис­тора при включении его по схеме с общим эмиттером. Этот коэффициент показывает, во сколько раз приращение тока коллектора ДIк больше приращения тока в цепи базы ДIб (р = ДIк:ДI6) при неизменном напряжении на коллекторе транзистора. В прос­тейших приборах для испытания транзисторов вместо отношения малых приращений токов ДIк и ДIб определяется отношение постоянного тока Iк в цепи коллектора к ьызвавшеыу его постоянному току в цепи базы Iб. Это отношение (Вот=Iк:Iб) называется статическим коэффициентом усиления Вс1. При таком методе измере­ния коэффициента ВСт не учитывается влияние обратного тока коллектора Iко, раз­ного для каждого транзистора.

Коэффициент ВСт не равен коэффициенту |3: при малых токах коллектора он меньше р, при больших — больше. В любительских условиях допускается равенстве этих параметров, хотя они и могут отличаться друг от друга до 20% и более.

На рис. 3 приведена схема прибора для измерения обратного тока коллектора Iко и коэффициента усиления Вст при фиксировании тока базы Iб, который устанавлива­ется равным 100 мкА (Iб = Uб : R2 = 4 : 39 000 = 100 мкА). Для упрощения коммута­ции микроамперметр ИП1 включен так, что через него проходят и базовым и коллек­торный токи. Это вместе с рядом других причин вносит дополнительную погрешность при определении ВСт.

Прибор состоит из микроамперметра ИП1 с током полного отклонения 100 мкА,. двух переключателей (Bl, В2), выключателя ВЗ, трех резисторов и источника пита­ния — батареи «Рубин-2» напряжением 4В. В зависимости от структуры испытуемого транзистора переключатель В1 устанавливается в положение 1 (р-n-р) или 2 (n-р-n). Положение переключателя В2 определяет вид измерений (Iко или Всг). При измере­нии В ст параллельно микроамперметру подключается шунт R3, вследствие чего пре­делы измерения тока микроамперметром увеличиваются от 100 мкА до 10 мА.

При принятых значениях тока базы (Iб = 0,1 мА) и максимального тока коллек­тора (Iк= 10 мА) с помощью прибора можно измерить коэффициенты Вст до зна­чения Вст=Iк:Iб = 10:0,1 = 100. Так как с достаточной для практики точностью (при значениях Iк гораздо больших величины Р 1Х0, что имеет место в исправных транзисторах), ток коллектора Iк больше тока базы Iб в В ст раз. Шкалу микроам­перметра можно проградуировать в значениях Вст. В нашем случае шкала микро­амперметра имеет 100 делений, поэтому каждому делению шкалы соответствует зна­чение ВСт = 1, а вся шкала соответствует значению Вст= 100. Обычно для отсчета значения Вст используется имеющаяся шкала микроамперметра.

Измерение тока Iко с помощью прибора (см. рис. 3) производится следующим об­разом. Установив переключатель В1 в нужное положение («n-р-n» или «р-n-р», пе­реключатель В2 переводят в положение Iкo, в гнезда Гн1 — ГнЗ вставляют выводы испытуемого транзистора и замыкают контакты выключателя ВЗ. Величину тока Iкo отсчитывают по шкале микроамперметра.

Резистор R1, включенный в цепь базы, служит для ограничения тока, протекаю­щего через микроамперметр, в случае если коллекторный переход транзистора ока­жется пробитым.

Если величина тока Iко превосходит максимально гарантированный предел для данного типа транзистора более чем в 2 — 3 раза либо непрерывно увеличивается со временем («плывет»), то такой транзистор применять нельзя.

Измерение статического коэффициента усиления Вст производится вслед за из-|мереиием тока Iко путем установки переключателя В2 в положение «Вст». Отсчет ве­дут по шкале микроамперметра. Если, например, при измерении коэффициента уси­ления стрелка микроамперметра отклонится на 40 делений (1К = 4 мА), то это зна­чит, что Вст равен 40. Малопригодными можно считать те транзисторы, у которых Вст не превышает 5 — 8.

Практически, если при монтаже испытателя не было допущено каких-либо оши­бок и правильно подобрано сопротивление шунта R3, прибор сразу начинает работать.

Для увеличения пределов измерения Вст вдвое (до 200) надо увеличить примерно вдвое сопротивление резистора R2, при котором в цепи базы испытуемого транзисто­ра установится ток, равный 50 мкА.

На рис. 4 приведена более совершенная схема прибора для испытаний транзисто­ров. С помощью такого прибора можно измерять обратный ток коллектора Iко, на­чальный ток коллектора Iкн и коэффициент усиления р. При испытаниях транзисто­ров структуры р-n-р переключатель В2 устанавливают в положение 1. Если необхо­димо использовать прибор для проверки транзисторов структуры n-р-n. переключа­тель В2 устанавливается в положение 2, при этом изменяется полярность включения источника питания Б1 и микроамперметра ИП1.

Как видно из схемы, установка рода работы прибора производится переключате­лем В1. В положении 1 измеряется ток Iко) в положении 2 — ток Iкн и в положении 3 — коэффициент усиления (5. При измерении р контактная группа В1в параллельно мик­роамперметру подключает шунт R6, наличие которого расширяет пределы измерения тока микроамперметром (в данном случае до 5 мА). Контактная группа В1а комму­тирует цепь эмиттера испытуемого транзистора, а В16 подключает к базе цепь сме­щения. Ток базы регулируют переменным резистором R1. Резистор R2 ограничивает ток в цепи базы проверяемого транзистора, если резистор R1 перед измерением ока­зался случайно полностью выведенным, и тем самым исключает возможность вывода из строя транзистора в процессе его проверки. Резисторы R5, R4 включаются в цепь базы при измерении Iк, и Iкн.

Приращение тока в цепи базы ДIб достигается подключением кнопкой Кн! до­полнительного резистора R3, благодаря чему ток базы увеличивается на величину АIб = 4 : 200 000 =20 мкА. Измерение коэффициента усиления р в данном приборе производится при токе коллектора, равном 1мА. Так как измерения токов Iко и Iкн каких-либо особенностей не имеют, более подробно рассмотрим порядок измерения коэффициента усиления р.

Как уже указывалось, для измерения коэффициента усиления переключатель В1 устанавливают в положение 3. Затем переменным резистором R1 регулируют ток ба­зы так, чтобы ток коллектора стал равным 1 мА. Этим устанавливается рабочая точка испытуемого транзистора, соответствующая коллекторному напряжению 4 В и току 1 мА. Стрелка измерительного прибора при этом будет находиться у отметки, которая соответствует нулю при отсчете значения р (рис. 5). Такой способ измерения исключает влияние обратного тока коллектора на точность определения величины ко­эффициента усиления р.

Для увеличения тока базы на 20 мкА (ДIб= 20 мкА) нажимают кнопку Кн1, при этом ток коллектора увеличивается на величину ДIк. Приращение тока коллектора ДIк связано с приращением тока базы ДIб соотношением ДIк= З ДIб. Так как при-рсщение тока базы в данном испытателе — величина постоянная, приращение тока коллектора будет зависеть только от значения коэффициента усиления р.

Как видно из рис. 5, максимальное приращение тока коллектора, которое может быть измерено стрелочным прибором, равно 4 мА (ДIк=5 — 1 =4 мА). Поэтому ис­пытателем можно измерить максимальный коэффициент усиления, равный 200 (Рмакс= ДIк: ДIб = 4000 : 20 = 200). В этом случае каждый 1 мА, отсчитанный по шкале от. условного нуля, соответствует значению Р, равному 50 (Р = 1 : ДIб = 1 : 0,020 = 50). Так, например, если стрелка по шкале микроамперметра показывает ток 1,5 мА, то это соответствует Р, равному 25 (Р =/1,5 — 1/: 0,02 = 25), а при значении тока кол­лектора 2мА — 50 (р =/2 — 1/: 0,02 = 50) и т. д. Если необходимо уменьшить пределы измерения вдвое, значение сопротивления резистора R3 надо также уменьшить вдвое.

В приборе использован микроамперметр чувствительностью 100 мкА с сопротив­лением рамки 700 Ом. Переключатель В1 — галетного типа, одноплатный, на три по­ложения и три направления. Переключатель В2 выполнен на базе двух сдвоенных тумблеров, каждый из которых имеет деэ положения и два направления. В качестве переключателя В2 лучше всего использовать переключатель диапазонов от радиопри­емника «Сокол». Выключатель ВЗ спарен с переменным резистором R1 (типа ТК).

Кнопка Кн1 самодельная. Выполнена она на базе нормально разомкнутой пары контактов от электромагнитного реле. Резисторы R2 — R5 типа ВС-0,125 (УЛМ-0,12) или МЛТ-0,5. Батарея Б1 — «Рубин-2». Эта батарея отличается лучшими парамет­рами по сравнению с известной батареей 3336Л и при небольших нагрузках обес­печивает достаточно стабильное напряжение более длительного времени.

Самой ответственной операцией при налаживании прибора является подбор необ­ходимого сопротивления резистора R3, которое в основном определяет точность из­мерения коэффициента усиления транзистора. Сопротивление этого резистора должно быть таким, чтобы при номинальном напряжении батареи (4В) ток через резистор R3 был равен 20 мкА. Нужное сопротивление можно подобрать по току, протекающему р цепи, составленной из батареи Б1, микроамперметра на 50 мкА (можно использо­вать и имеющийся в приборе микроамперметр с током полного отклонения 100 мкА) и резистора R3. Из группы резисторов сопротивлением 200 кОм с допуском ±5% на­до подобрать такой, который бы вызвал в цепи ток, равный 20 мкА.

В дальнейшем испытатель можно немного усложнить, предусмотрев в нем конт­роль напряжения источника питания под нагрузкой (5 — 10 мА) с помощью вольт­метра. Для этого пригоден микроамперметр, имеющийся а приборе.

clip_image002

Москва, Издательство ДОСААФ СССР, 1976 г. Г-75792 от 11/XI-75 Изд. N 2/743a Зак.747

OCR Pirat

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты