ПРОСТОЙ ИСПЫТАТЕЛЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ

March 28, 2012 by admin Комментировать »

При разработке этого при б ора-приста в к и к автометру не ставилась задача достижения высокой точности или абсолютной полноты про веряемых ха рактери с – тик того или иного полупроводникового прибора. По мнению автора, такой подход привел бы к неоправданному усложнению прибора. Предлагаемая вниманию ра­диолюбителей приставка служит иллюстрацией того, насколько обширно число па­раметров самых разных полупроводниковых приборов, которое можно измерить с помощью авометра, не используя никаких активных элементов и внешних источ­ников питания.

Испытатель позволяет снимать вольтамперные характеристики диодов, в том числе фото-, свето-, туннельных и обращенных, в интервалах напряжения 0…4.5 В и тока 1 мкА.,.0,5 А.

У биполярных транзисторов любой структуры с помощью приставки можно измерить обратный ток коллекторного перехода 1КБ0, токи базы 1Б и коллектора !к (по их значениям рассчитывают статический коэффициент передачи тока Ь21Э), напряжения эмиттер —база UB3 и коллектор —эмиттер UK3

При проверке полевых транзисторов предусмотрено измерение тока стока /с (в том числе начального !снач) и напряжения затвор — исток изИ (в том числе отсечки Uзи отс)■ Поскольку в авометре нет и ности, в режиме измерения параметра Щи отс на истек транзистора подают поло­жительное напряжение, а затвор соединяют с общим проводом (именно таким способом создают необходимое напряжение смещения на затворе во многихуст- ройствах). При снятии сто к-затворных характеристик транзисторов с изолирован­ным затвором необходимо делать два вида измерений: отдельно для положитель­ных и отрицательных напряжений Щи.

Кроме того, приставка позволяет измерить ток через маломощный тринистор в открытом и закрытом состояниях, ток через управляющий переход и напряжение на нем, открывающие тринистор при напряжении на аноде 4,5 В, а также межбазо- вый ток и напряжение на эмиттере однопереходно го транзистора. С помощью ис­пытателя нетрудно подобрать пары транзисторов по напряжению эмиттер—база или статическому коэффициенту передачи тока Ь, светодиоды по яркости свече­ния и т. д.

Рис 1

Принципиальная схема испытателя приведена на рис. 1. Его основа — кнопоч­ный переключатель S32-SB6, первые пять кнопок которого — с зависимой фикса­цией, а последняя —- с независимой. Розетки XS1, XS2 предназначены для соеди­нения с авометром (в зависимости от структуры биполярного транзистора и типа канала полевого), XS3 — для подсоединения испытуемого полупроводнико­вого прибора. Работу приставки удобно рассмотреть на частных схемах измерения отдельных параметров.

Рис. 3

Схема измерения обратного тока коллекторного перехода /КБО транзистора структуры n-p-n (с авометром соединена розетка XS1, нажата кнопка SB1) пока­зана на рис. 2.

Измерительная цепь состоит из батареи питания авометра GB, микроампер­метра РА и резистора R5, ограничивающего ток через него в случае, если проверя­емый переход пробит. При нажатой кнопке SB1 измеряют также обратные токи диодов, р-n переходов полевыхтранзи сторов, токи утечки конденсаторов, снима­ют световые характеристики фотодиодов.

При измерении тока базы (нажата кнопка SB2) схема испытателя выглядит, как показано на рис. 3. Переменным резистором АЗ задают ток базы грубо, резисто­ром R4 точно. Резистор R2 ограничивает потребляемый от батареи GB ток, напри­мер, в случае проверки транзистора с пробитым участком эмиттер — кол лектор. Измерения начинают при полностью введенных сопротивлениях обоих перемен­ных резисторов (их движки — в нижних — по схеме — положениях). Установив тре­буемый ток базы, авометр переключают в режим измерения постоянного напряже­ния, а в приставке нажимают на кнопку SB4 («UB3»). При этом авометр (вернее — вольтметр) подключается параллельно гнездам «Э» и «Б», а вместо миллиампер­метра РА в цепь базы включается его эквивалент — резистор R1.

Аналогично измеряют прямой ток через р-n переход и напряжение на нем у различных диодов и тринисторов.

Рис 5

Коллекторный ток измеряют по схеме, приведенной на рис. 4 (в испытателе на­жата кнопка SB3). Как видно, авометр в этом случае переключается в цепь гнезда «К», а в цепи гнезда «Б», как и при измерении напряжения на р-n переходе, остает­ся включенным резистор R1. Измеренное значение коллекторного тока /к делят на установленный ранее ток базы /Б и получают статический коэффициент передачи h213 (для удобства вычислений ток базы рекомендуется устанавливать равным 0,1;

1   или 10 мА). Если необходимо измерить напряжение между коллектором и эмит­тером транзистора или анодом и катодом тринистора, авометр переводят в режим вольтметра и нажимают на кнопку SB5. Вместо миллиамперметра РА в этом случае включается резистор R2.

Полевые и однопереходные транзисторы испытывают при нажатой кнопке SB6. Схема измерения их параметров (рис. 5) отличается от рассмотренных выше тем, что на гнезде «Б» розетки XS3 задается не ток, а напряжение, снимаемое с движка переменного резистора R4.

При нажатой кнопке SB3 («/к, /с») в нижнем положении движка миллиамперметр РА покажет начальный ток стока /с нач полевого транзистора или межбазовый ток однопереходного транзистора в закрытом состоянии (вывод эмиттера последнего подключают к гнезду «Б», а выводы баз 1 и 2 — соответственно к гнездам «Э» и «К»). Указываемый в паспортных данных однопереходного транзистора параметр межбазовое сопротивление вычисляют путем деления напряжения батареи GB на межбазовый ток.

В некотором положении перемещаемого вверх (рис. 5) движка переменного резистора R4 ток стока полевого транзистора становится равным 0 (на самом ниж­нем пределе измерения авометра). Если теперь нажать на кнопку SB4, то авометр, переключенный в режим вольтметра (PU1), покажет напряжение отсечки USMi ОТС. Сделав несколько промежуточных измерений, нетрудно построить сток-затворную характеристику и производную от нее — зависимость крутизны S от тока стока. Если транзистор с изолированным затвором, измерения продолжают и в области положительных напряжений, для чего выводы затвора и истока меняют местами. Подложку таких транзисторов всегда необходимо подсоединять к гнезду «Э».

При проверке однопереходных транзисторов следует помнить, что до некото­рого напряжения на эмиттере ток через транзистор (нажата кнопка SB3) остается неизменным, а затем резко возрастает. Открывающее напряжение иэ (измеряют при нажатой кнопке SB4), как известно, зависит от напряжения питания, поэтому в справочниках приводится другой параметр — коэффициент передачи г|- Его рас­считывают по формуле

Розетки XS1, XS2 (ОНЦ-ВГ-4-5/16-р) установлены в торцевых стенках основа­ния корпуса, переключатели SB1-SB6 (П2К, 5 кнопок с зависимой фиксацией, 1 — с независимой) приклеен контактами к его нижней стенке (контакты укорочены до

1,5  мм и погружены в слой эпоксидного клея, нанесенного на эту стенку в месте их расположения). Контакты с другой стороны переключателей укорочены до 3 мм. Резисторы R1, R2, R5 (МЛТ) припаяны непосредственно к ним (при пайке необхо­димо следить за тем, чтобы канифоль не проникла внутрь переключателей). Пере­менные резисторы RЗ, R4 (СПЗ-4аМ) и розетка XS3 (ее конструкция может быть любой) смонтированы на крышке высотой 15 мм. Для соединения с авометром ис­пользуют четырехпроводный кабель, изготовленный для микровольтметра.

В заключение несколько слов о работе с испытателем. Прежде чем подсоеди­нить тот или иной полупроводниковый прибор к гнездам розетки XS3, отключите приставку от авометра. Не переводите испытатель в режим измерения напряжения (кнопки SB4, SB5), пока не переключите авометр в режим вольтметра. Проверяя транзистор с изолированным затвором, принимайте меры предосторожности, в частности снимайте перемычку, замыкающую его выводы; только после подсоеди­нения их к соответствующим гнездам розетки XS3.

От редакции. Статический коэффициент передачи тока h213 заметно зависит от тока эмиттера, поэтому измерять этот параметр биполярного транзистора следует при том токе, который будет в разрабатываемом или повторяемом устройстве.

Для удобства работы с приставкой в цепь питания целесообразно ввести кнопочный вы­ключатель, нефиксируемый в нажатом положении. Это избавит от необходимости каждый раз манипулировать кабелем, соединяющим ее с авометром.

Журнал «Радио», 1985, №7,с.43

Источник: Измерительные пробники. Сост. А. А. Халоян.— М.: ИП РадиоСофт, ЗАО «Журнал «Радио», 2003.— 244 с: ил.— (Радиобиблиотечка. Вып. 20)

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