ПРОСТОЙ ИСПЫТАТЕЛЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ

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 1_КБ0, токи базы 1_Б и коллектора !_к (по их значениям рассчитывают статический коэффициент передачи тока Ь_21Э), напряжения эмиттер —база U_B3 и коллектор —эмиттер U_K3

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_2Э, 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 («U_B3»). 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 U_{SMi 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 и_э (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)

• Предыдущая запись: ESR конденсаторов
• Следующая запись: АНАЛИЗ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИ ДЛИННЫХ ПРОДОЛЬНЫХ ЩЕЛЕЙ В ШИРОКОЙ СТЕНКЕ ПРЯМОУГОЛЬНОГО ВОЛНОВОДА

Похожие посты:

• Демонстрационный АВОМЕТР (0)
• СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЦИФРОВЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ЦИФРОВЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ (0)
• ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЦИП (0)
• ОБОБЩЕННАЯ СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ЦИП (0)
• ЦИФРОВЫЕ ЧАСТОТОМЕРЫ (0)
• ЦИФРОВЫЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ постоянных напряжений и токов (0)
• ЦИФРОВЫЕ ИЗМЕРИТЕЛИ ПАРАМЕТРОВ ЛИНЕЙНЫХ КОМПОНЕНТОВ (0)