ПРИБОР ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТРАНЗИСТОРОВ

May 19, 2010 by admin Комментировать »

С.Матлин

В брошюре «Радиолюбительские измерительные приборы на транзисторах» авторов Д. Демиденко и Д. Кругликова (М., ДОСААФ, 1977) описан прибор для проверки транзисторов. К со­жалению, при повторении схемы этого прибора добиться его рабо­тоспособности не удалось, так как авторами допущены неточности. Кроме того, в устройстве имеются существенные недостатки:

прибор измеряет сквозной ток, определение которого в люби­тельских условиях не рекомендуется (транзистор может быть легко выведен из строя);

clip_image002

Рис. 1. Принципиальная схема прибора

не предусмотрено определение таких важных параметров, как начальный Iкн i обратный токи коллектора Iко;

система коммутации пределов измерения тока в цепях базы и коллектора испытуемого транзистора не исключает выход из строя микроамперметров.

В данной статье предлагается аналогичный указанному выше прибор (рис. 1), в котором эти недостатки устранены и, кроме того, использованы вместо кнопочных широко распространенные галетные переключатели.

Прибор позволяет определять начальные и обратные токи коллектора, статический коэффициент передачи тока ВСт, снять прямые характеристики передачи по току и выходные характеристики транзисторов малой и боль­шой мощности. Питание прибора осуществляется от двух батарей Gl, G2 напряжением 4,5 В, расположен­ных в корпусе прибора.

При снятии характеристик и испытании мощных транзисторов к гнездам XI, Х2 подключается отдельный стабилизированный выпрямитель, обеспечивающий плав­ное изменение напряжения от 1 до 20 В при токе до 500 мА. Внутренний источник питания (батарея G1) при подключении выпрямителя автоматически отклю­чается.

Как видно из схемы, испытуемый транзистор Va под­ключается к гнездам «Э», «Б», «К». Установка рода работы прибора осуществляется переключателем S1. В положении «Iкн» можно измерять начальный ток, в положении «Iко» — обратный ток коллектора и в поло­жении «Вст» — статический коэффициент передачи тока. В этом же положении переключателя S1 можно снимать и характеристики транзисторов при различных токах базы и напряжениях на коллекторе.

Токи коллектора испытуемого транзистора отсчиты-ваются по шкале микроамперметра PL Нужный предел измерения тока (0,1; 1; 10; 100 или 500 мА) устанавли­вается переключателем S3. Применение отдельных для каждого предела измерений шунтов RlR4 позволяет добиться минимального падения напряжения на участке цепи измерителя. Наличие блокировки, осуществляемой секциями S3.1 и S3.2 переключателя S3, предотвращает выход из строя стрелочного индикатора при переходе с одного предела измерения на другой при включенном источнике питания коллекторной цепи, поскольку исклю­чается возможность преждевременного включения мик­роамперметра Р1 в коллекторную цепь до включения шунта.

Предусмотрена возможность использования прибора в качестве многопредельного микроамперметра постоян­ного тока. Для этого при отключенном транзисторе Va переключатель S2 устанавливается в положение р-n-р или n-р-n.

Миллиамперметр включают в измеряемую цепь с помощью гнезд ХЗ, Х4. Применение подобного миллиам­перметра с малым падением напряжения на участке цепи измерителя особенно целесообразно при измерении силы тока в аппаратуре на транзисторах при низких напряжениях питания. Использование миллиампермет­ров с универсальным шунтом, обладающих на малых пределах измерения большим сопротивлением, в этих случаях исключено (из-за большой погрешности изме­рения).

Изменение полярности включения источников пита­ния и микроамперметров PI, P2 при испытании транзи­сторов с различной структурой производят переключате­лем S2. В среднем положении этого переключателя осу­ществляют контроль напряжения источника питания G1 или внешнего выпрямителя. Вольтметр образован микро­амперметром Р1 и добавочным резистором R6. Предел измерения — 20 В. При контроле напряжения источник питания коллекторной цепи нагружается резистором R5.

Для защиты микроамперметра Р1 от перегрузки при измерении токов Iкн и Iко (в случае короткого замы­кания в транзисторе) служат резисторы R13 и R14. От­счет сил этих токов по шкале Р1 производят с нажатой кнопкой S7, замыкающей резистор R13 при проверке маломощных транзисторов или R14 — при проверке мощ­ных транзисторов. Если радиолюбитель имеет достаточ­ный опыт работы с авометром, элементы S6, S7, S1.3, R13 и R14 из прибора можно исключить (соединив, по схеме рис. 1, точки «в» и «г»). Однако в этом случае исходным положением переключателя 53 должен быть верхний предел измерения — 500 мА.

Плавная регулировка тока базы испытуемого тран­зистора обеспечивается переменным резистором R12, R10 или R8 — в зависимости от предела измерения, ко­торый устанавливается переключателем S4. На каждом из пределов измерения «0,1», «1» и «10» максимальный ток базы ограничивается резисторами Rll, R9, R7 со­ответственно. Отсчет тока базы производится по шкале микроамперметра Р2.

clip_image004

Рис. 2. Передняя панель прибора

В конструкции применены микроамперметры с током полного отклонения 100 мкА и сопротивлением рамки 1000 Ом. Шунты R1 — R4, R15, R16 — проволочные. Они намотаны проводом ПЭШОК-0,2 на высокоомных резисторах МЛТ-2. Практически можно использовать лю­бые микроамперметры с током полного отклонения до 100 мкА, однако данные шунтов будут другими. Рези­сторы R5 — R7, R9, Rll — МЛТ, R8, R10, R12 — CПO-1.

Переключатели S1S4 использованы галетные (Si, S4 — одноплатные ЗПЗН, S2 — трехплатный, каждая плата вида ЗПЗН, S3 — одноплатный 5П2Н); 55, S6 — ТВ2-1 и ТП1-2 соответственно; кнопка S7 и гнездо XI — самодельные.

Расположение органов управления на передней па­нели прибора приведено на рис. 2. Размеры конструк­ции не приводятся, так как они, в основном, опреде­ляются габаритами используемых микроамперметров. Гнезда XI и Х2 расположены на задней стенке корпуса прибора.

Батарея G1 составлена из трех элементов «373», со­единенных последовательно, G2 — элемент 3336Л.

Если все детали исправны, сопротивления шунтов подобраны правильно и при монтаже конструкции не допущено ошибок, налаживания не требуется,

Порядок работы с прибором. Переключа­тель S2 устанавливают в положение, соответствующее типу проводимости испытуемого транзистора. Предвари­тельно в среднем положении этого переключателя («К») проверяют напряжение батареи G1.

При проверке транзисторов малой мощности переклю­чатели устанавливают в следующие положения: S1 — «IКН», S3 — «0,1», S4 — «0,1», S6 — «М. мощ.». Движки переменных резисторов R12, RIO, R8 должны быть в положении максимального сопротивления. При проверке транзисторов средней или большой мощности предел измерения Iкн с помощью переключателя S3 увеличивают до 10 мА, а переключатель S6 устанавливают в поло­жение «Мощ.». Затем испытуемый транзистор, согласно цоколевке, вставляют в держатель с гнездами «Э», «Б», «К», замыкают цепь питания (S5) и по шкале прибора Р1 при нажатой кнопке 57 отсчитывают ток Iкн. Для маломощных транзисторов он достигает 10 — 30 мкА, а для мощных — 3 — 10 мА. Удобный для отсчета предел измерения выбирают переключателем S3.

Может оказаться, что на пределах «0,1» или «1» (в положении S6 — «М. мощ.») или «10» (в положении S6 — «Мощ.») стрелка прибора Р1 зашкаливает. Это говорит о пробое транзистора. Отбраковывают также транзисторы, которые на наименьшем пределе измерения (по S3) не вызывают каких-либо заметных отклонений стрелки прибора Р1. В таких транзисторах имеется обрыв.

Аналогично измеряют ток IКО, для этого переключа­тель S1 устанавливают в положение «Iко», нажимают кнопку S7 и по шкале прибора Р1 производят отсчет.

Для определения статического коэффициента переда­чи тока Вст переключатели S3, S4 должны быть на нужном пределе измерения, переключатель S1 — в поло­жении «БСТ» и одним из переменных резисторов R12, R10 или R8 (в зависимости от предела измерения тока базы) по шкале Р1 устанавливают ток коллектора, при котором нужно измерить Вст. Величину БСТ рассчиты­вают по формуле Вст= IK/Iб где Iб — ток базы, отсчиты­ваемый по шкале микроамперметра Р2.

Необходимо отметить, что все вышеуказанные изме­рения желательно производить при определенных напряжениях на коллекторе, которые приводятся в справочниках. В этом случае полученные значения Iкн, Iко и Вст можно сравнивать с паспортными данными.

В любительских условиях Iко, Iкн и Вст транзисторов малой мощности обычно определяют при напряжении на коллекторе 4,5 — 5 В, при токах коллектора 0,5 мА (низкочастотные малошумящие), 1 мА (остальные низ­кочастотные), 5 мА (высокочастотные) или 10 мА (транзисторы для работы в импульсном режиме).

Подобрать парные (идентичные) транзисторы и опре­делить Вст при различных режимах работы удобно по статическим характеристикам прямой передачи по току, снятым для отдельных образцов транзисторов одного наименования. Каждая из характеристик представляет собой зависимость тока коллектора Iк от тока базы Iб при постоянном напряжении на коллекторе — Iк = = ф(Iб) при UK=const.

Для снятия характеристики на коллектор испытуе­мого транзистора подают нужное напряжение UK и, поддерживая его постоянным, переменным резистором R12 (RIO, R8) устанавливают ряд значений силы тока Iб (по прибору Р2), записывая каждый раз соответствую­щие им силы тока Iк (по прибору Р1). Затем на мил­лиметровой бумаге строят график характеристики, от­кладывая по горизонтальной оси значения Iб, а по вертикальной — Iк. Такую характеристику на том же листе бумаги строят для каждого испытуемого транзи­стора. Идентичные транзисторы по Вст будут иметь совпадающие характеристики или близкие друг к дру­гу. Предварительно транзисторы подбирают с одинако­выми значениями Iк0.

С помощью подобного прибора можно снять семей­ство статических выходных характеристик транзи­сторов, включенных по схеме с общим эмиттером. Такая характеристика представляет собой зависимость силы тока Iк от напряжения на коллекторе Uк при постоянном токе базы IбIк = ф(Uк) при I6=const. Снимается она следующим образом. Прибор включают для измере­ния Вст. Подключают внешний источник питания. На коллектор подают напряжение около 1 В. Переключа­телями S4, S3 устанавливают нужные пределы измере­ния токов Iб, Iк. Регулировкой переменного резистора R12 {RIO, R8) по прибору Р2 добиваются тока базы Iб = 50 — 100 мкА (для маломощных транзисторов) или . 100 — 200 мкА (для мощных) и фиксируют силу тока Iк (PJ). После этого увеличивают коллекторное напряже­ние на 2 — 4 В (до максимального допустимого) и каждый раз записывают соответствующий ему ток Iк.

Установив новое значение силы тока базы Iб и снова изменяя напряжение на коллекторе в вышеуказанных пределах, снимают вторую выходную характеристику. Для маломощных транзисторов ток базы изменяют через 100 мкА, для мощных — череа 200 — 400 мкА. Обычно снимают пять-шесть таких характеристик при различ­ных токах базы.

По полученным данным на миллиметровой бумаге строят график выходных характеристик, пользуясь кото­рым можно определить различные параметры транзи­сторов, выбрать оптимальный режим работы и произ­вести необходимые расчеты.

При снятии характеристик следует помнить, что мощность, рассеиваемая на транзисторе, не должна пре­вышать допустимую.

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