Испытатель полевых транзисторов

June 15, 2010 by admin Комментировать »

В радиолюбительской практике не так уж часто возникает необ­ходимость в применении полевых транзисторов, поэтому многие радиолюбители обычно не утруждают себя постройкой приборов для измерения их основных параметров. Между тем современные полевые транзисторы обладают рядом уникальных качеств, кото­рые, при прочих равных условиях, недоступны их биполярным со­братьям. Вспомним лишь некоторые из них: высокое входное со­противление, большое усиление по мощности, низкий уровень соб­ственных шумов, меньшие искажения формы входного сигнала, отсутствие вторичного теплового пробоя. Даже на заурядных поле­вых транзисторах серий КПЮЗ, КПЗОЗ, КП305 можно собрать все­возможные варианты схем маломощных усилителей, генераторов, детекторов, ключей, при этом созданные узлы могут получиться заметно проще, чем узлы с равноценными свойствами, выполнен­ные исключительно с применением биполярных транзисторов.

Чтобы эффективно применять усилительные полевые транзи­сторы в своих конструкциях, кроме максимально допустимых ре­жимов работы, например, таких как максимальные ток стока, рас­сеиваемая мощность и напряжение сток-исток, желательно знать и другие их основные параметры. К их числу можно отнести началь­ный ток стока, напряжение отсечки, крутизну вольт-амперной ха­рактеристики. Эти параметры индивидуальны для каждого кон­кретного экземпляра транзистора и могут существенно различать­ся даже у однотипных транзисторов из одной партии. Для измере­ния этих параметров и предлагается собрать несложный прибор, схема которого изображена на рис. 5.33. Остальные важные стати­ческие и динамические параметры можно найти в справочниках.

Предлагаемый для сборки прибор позволяет измерять началь­ный ток стока, напряжение отсечки, а при выполнении несложных вычислений и крутизну вольта-мперной характеристики (усили­тельные свойства полевого транзистора).

clip_image002

Рис. 5.33

Параметры измеряются с помощью стрелочного микроампермет­ра РА1, который в зависимости от положения перекпючателя SB2 измеряет ток стока или напряжение затвор-исток. Оба вида измере­ний имеют три поддиапазона – 1,5, 15, 30 миллиампер или вольт, которые выбираются трехпозиционным переключателем SB1. Если переключатель SB3 находится в верхнем по схеме положении – «р», то прибором можно проверять транзисторы с р-каналом – КП101, КПЮЗ. Если переключатель SB3 установить в положение «п», то тогда можно проверять транзисторы с п-каналом – КП302, КПЗОЗ, КП307 и другие аналогичные.

Для проверки полевых транзисторов с каналом обедненного ти­па необходимо двуполярное напряжение питания. Для получения стабилизированного напряжения отрицательной полярности из од­нополярного прибор оснащен несложным однотактным преобразо­вателем полярности напряжения, выполненным по знакомой мно­гим схеме. На транзисторе VT1, трансформаторе Т1 и их внешних элементах выполнен высокочастотный преобразователь. Каскад на транзисторе VT2 выполняет функции параметрического стабилиза­тора напряжения -10 В. То, что для питания этого прибора доста­точно одного напряжения, позволяет использовать для его питания практически любой источник энергии с одним выходным напряже­нием 9…12 В, например, батарею «Крона», «Ника» или 7Д-0,125Д. Стабилитрон VD6 – заш1итный на случай пробоя транзистора VT2. Резистор R15 предназначен для разрядки конденсатора СЗ при отключении питания. Сенсор Е1 предназначен для выравнивания потенциалов статического напряжения прибора и тела человека. Диоды VD1, VD2 заш1ищают микроамперметр от повреждения при возможных перегрузках, например, из-за пробоя проверяемого транзистора. Светодиод HL1 светится при наличии напряжения питания.

Детали и конструкция. В устройстве можно использовать по­стоянные резисторы С1-4, С2-23, МЛТ, ВС. Переменный резистор R9 может быть с выключателем питания типа СПЗ-4в, СПЗ-33-20 сопротивлением 2,2…4,7 кОм. Конденсаторы С1, СЗ – К50-35, К50-16, К50-19. Остальные конденсаторы любые керамические или пле­ночные, например, КМ-5, К73-17, К73-39. Кремниевые диоды VD1, VD2 можно взять любые из серий КД521, КД522, КД105, Д223, 1 N4001-1 N4007. Диодный мост VD3 можно заменить на КЦ422 (А-Г), КД906 или четырьмя диодами КД521А. Стабилитроны: VD4 -КС533А, КС527А, 1N4752A, TZMC-33, BZX/BZV55C-33; VD5 -КС207Б, КС211Ж, 1 N4741 А, TZMC-11, BZX/BZV55C-11; VD6 -КС207В, КС212Ж, КС508А, КС512А, 1N4742A, TZMC-12, BZX/BZV55C-12. Светодиод HL1 использован красного цвета све­чения, выполненный в прямоугольном корпусе 5lj2,5 мм. Без каких-либо ограничений его можно заменить любым из серий L63, L1503, L1513, АЛ307, КИПД40. Транзистор VT1 может быть серий КТ602, КТ611, КТ630, 2SC2331, 2SC2316; VT2 заменяется на КТ502, КТ639, КТ644, 2SA642, 2SA916 с любым буквенным индексом. Трансформатор Т1 можно изготовить на чашечном ферритовом магнитопроводе диаметром 13 мм и высотой 8 мм от генератора тока стирания и подмагничивания отечественного носимого кас­сетного магнитофона, например, «Электроника-324». Обмотки 1 и 3 трансформатора содержат по 240 витков провода ПЭВ1-0,06, обмотка 2-35 витков провода ПЭВ1-0,06. Обмотки наматывают последовательно согласно нумерации. Между ними прокладывают по одному слою тонкой фторопластовой или полиэтилентерефта­латной пленки от конденсаторов. Трансформатор можно намотать и на кольцевом ферритовом магнитопроводе К16x13x4 из феррита М2000НМ1. Число витков обмоток и тип провода те же. РА1 – мик­роамперметр М4761 от индикатора уровня записи/воспроизведения катушечного магнитофона. Сопротивление рамки этого индикатора постоянному току – 1 кОм. Его можно заменить любым другим с током полного отклонения до 300 мкА, например, М4204, но в этом случае может потребоваться существенная коррекция сопротивлений резисторов R1-R6. Переключатели SB1~SB3 от импортной аудиотех-ники, при этом SB1 должен быть на три положения, а переключатели SB2, SB3 могут быть и типа ПД-2, 2П4Н от переключателя диапазонов карманного радиоприемника. Для подключения проверяемого транзи­стора удобно использовать какой-либо разъем с шагом гнезд 2,5 мм или один ряд доработанной 14-выводной DIP-панельки для микро­схем [50]. Сенсор Е1 можно сделать из неисправного транзистора в металлостеклянном корпусе, например, МП39.

На монтажной плате размещают только детали преобразовате­ля. Диоды VD1, VD2 и резисторы R1-R8 припаиваются к контактам переключателей. В авторском варианте прибор собран в корпусе размерами 135x70x35 мм от радиоприемника «Невский».

Налаживание, Подбором резисторов R1-R3 устанавливают границы диапазонов при измерении напряжения. Начинать следует с подбора резистора R1. Резисторами R4-R6 устанавливают гра­ницы диапазонов при измерении тока. Начинать следует с подбора резистора R6. Рамка М4761 обладает небольшой нелинейностью, поэтому наносить деления на новой шкале желательно во время градуировки, например, в положении «1,5 В». Эффектно будет смотреться шкала, нарисованная с помощью компьютера, напри­мер, программой «Соге1 DRAW 11.663» и распечатанная на цвет­ном принтере. Естественно, в зависимости от вкусов, потребностей или наличия рамки с подходящей шкалой можно выбрать и другие пределы измерений. Если преобразователь полярности на транзи­сторе VT1 не возбуждается, то следует поменять местами выводы обмотки 2. При желании повысить КПД преобразователя, ток потреб­ления которого при отсутствии проверяемого транзистора не должен превышать 20 мА, можно подобрать емкость конденсатора С2.

Работа с прибором. Вставлять в разъем проверяемый транзи­стор можно только при выключенном питании, предварительно кос­нувшись сенсора Е1. При подключении маломощных полевых транзисторов с изолированным затвором, например, таких как

КП305, их выводы желательно закорачивать проволочной пере­мычкой, например, временно обмотав их тонкой проволокой у ос­нования корпуса транзистора. Напряжение отсечки – это напряже­ние между затвором и истоком, при котором ток стока уменьшается почти до нуля. Начальный ток стока – ток при нулевом напряжении затвор-исток. Крутизну характеристики можно вычислить по про­стой формуле S^pjQ = ALa/AUb, где А1, AU – приращение тока стока

при соответствующем приращении напряжения затвор-исток.

Об изменениях конструкции. Если имеется свободный двупо-лярный источник питания с выходными напряжениями ± 10 В, то можно отказаться от преобразователя полярности напряжения пи­тания. Можно использовать и две батареи «Крона». Если ввести еще один переключатель на два положения, то можно переключать нижний по схеме вывод резистора R9 от общего провода к правому по схеме выводу резистора R6. Это позволит детально проверять полевые транзисторы обогащенного типа, например, такие как КП501, КП505, BUZ90. Измерение напряжения затвор-исток при этом удобнее проводить цифровым вольтметром, подключенным к общему проводу и среднему выводу резистора R9.

Этим прибором не следует проверять чрезвычайно чувствитель­ные к повреждениям арсенидгаллиевые полевые транзисторы -ЗП324, ЗП344 и другие аналогичные.

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