Приставка к частотомеру для проверки транзисторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

В описываемом устройстве реализован интересный метод измерения коэффициента усиления по току транзистора при фиксированном токе коллектора, что важно при подборе транзисторов для симметричных каскадов. В отличие от простых измерителей малосигнального параметра h21э, описанных ранее, это устройство является прямопоказывающим.

Приставка к частотомеру позволяет проверять работоспособность маломощных биполярных транзисторов в усилительном режиме и измерять коэффициент передачи тока базы в режиме малого сигнала для схемы с общим эмиттером - h21Э. Измерение проводят при фиксированном токе коллектора, равном 1 мА.

Электронные узлы приставки работают таким образом, что частота импульсов на ее выходе пропорциональна величине параметра h21Э. Измерение коэффициента усиления заключается в следующем. Выводы транзистора устанавливают в гнезда "Е", "В", "С" приставки и включают питание. К выходу устройства подключают частотомер, установленный на предел измерений 10 кГц. При этом показания частотомера, деленные на 10, соответствуют значению параметра h21Э.

Приставка (рис. 1) содержит компаратор напряжения и интегратор, к выходу которого подключают проверяемый транзистор в схеме включения с ОЭ. Все названные компоненты соединены каскадно в кольцо и образуют систему автоматического регулирования током коллектора испытуемого прибора. Выходное напряжение компаратора управляет интегратором так, что ток коллектора испытуемого транзистора изменяется в сторону своего номинального значения - 1 мА. Для поддержания в системе регулирования незатухающего периодического колебательного процесса компаратор имеет зону нечувствительности. Ширина этой зоны и определяет размах колебаний тока коллектора испытуемого транзистора.

(нажмите для увеличения)

Компаратор выполнен на операционном усилителе DA2, для которого делитель из резисторов R8, R9 создает образцовое напряжение. В цепь делителя через цепочку R11, R10 введен сигнал положительной обратной связи. Соотношение сопротивлений резисторов R11 и R10 определяет ширину зоны нечувствительности компаратора (гистерезис). В схеме приставки она составляет 100 мВ.

Интегратор собран на ОУ DA1. Делитель R1R2 создает напряжение на неинвертирующем входе ОУ, симметричное относительно пределов выходного напряжения компаратора, которые имеют два значения: верхнее - 10...11,5 В и нижнее - 0,5...1,5 В. Для создания режима источника тока во входной цепи испытуемого транзистора включен резистор R4, сопротивление которого (300 кОм) во много раз превышает входное сопротивление транзистора в схеме с ОЭ.

Элементы R5-R7, С5, С6 создают необходимый режим измерения параметра h21Э. Резисторы R5 и R7 определяют ток коллектора (1 мА), резистор R6 - напряжение коллектор-эмиттер.

Приставка работает следующим образом. Ток базы испытуемого транзистора постоянно изменяется, линейно нарастая или убывая, так как на вход интегратора поступает либо положительное, либо отрицательное относительно средней точки делителя R1R2 напряжение интегрирования, изменяющее направление интегрирования.

Допустим, в какой-то момент ток базы испытуемого транзистора возрастает. Ток коллектора также увеличивается, но при этом он в h21Э раз превышает ток базы. По достижении тока коллектора величины 1,1 мА происходит срабатывание компаратора, что изменяет направление интегрирования. Ток базы, а следовательно, и ток коллектора испытуемого транзистора начинает уменьшаться. Но когда он достигнет величины 0,9 мА, вновь произойдет срабатывание компаратора и процесс перейдет в фазу, аналогичную исходной. Так как скорость изменения базового тока в схеме постоянна, то изменения коллекторного тока оказываются прямо пропорциональными параметру h21Э испытуемого транзистора. Следовательно, значение h21Э определяет интервал времени между моментами достижения током коллектора значений 0,9 и 1,1 мА, при которых срабатывает компаратор. Таким образом, частота срабатываний компаратора оказывается прямо пропорциональной величине параметра h21Э.

Незначительное отклонение в пропорциональности параметра частоте автоколебаний связано с задержкой переключения компаратора и интегратора, а также ответвлением части тока базы испытуемого транзистора на перезарядку емкостей р-n переходов и монтажа. В радиолюбительской практике влияние названных факторов на точность измерения оказывается вполне допустимым при работе приставки на частотах 200...5000 Гц, соответствующих диапазону значений h21Э в интервале 40... 1000.

На элементах DD1.1-DD1.4 собран удвоитель частоты, поэтому выходная частота приставки в 10 раз выше значения h21Э, что существенно упрощает отсчет величины h21Э по шкале частотомера.

Параллельное соединение элементов DD1.2 и DD1.3 повышает нагрузочную способность устройства. Резистор R17 защищает выход приставки от короткого замыкания. Выходное сопротивление приставки составляет около 3 кОм. Размах выходного сигнала приставки без нагрузки - около 11 В.

Для питания приставки необходим лишь стабилизированный источник напряжения 12... 13 В, обеспечивающий ток 10 мА и пульсации напряжения не более 10 мВ.

В качестве частотомера автор использует мультиметр ВР-11А.

Детали. В устройстве можно применить любые резисторы мощностью 0,125-0,5 Вт, например, МЛТ, ОМЛТ. Допустимо, чтобы резисторы R12- R17 имели отклонение от номинала не более ±20 %, остальные - ±5 %. Резисторы R1 и R3 придется подбирать при регулировке приставки. Оксидные конденсаторы - К50-16, К50-35 на рабочее напряжение не менее 15 В. Конденсаторы C3, С7, С8 - керамические КМ-5 или КМ-6 групп Н30-Н90. Конденсатор С2 - металлопленочный, например, К73-16 или К73-17. В качестве переключателя SB1 может быть использован любой слаботочный переключатель или тумблер, подойдут П2К, ПТ2-1-1. Микросхему К140УД6 заменит К140УД8А или ей подобная. Микросхему К561ЛА7 допустимо заменить аналогом из других серий - К176ЛА7 или К1561ЛА7.

На рис. 2 приведен чертеж печатной платы и размещения деталей. К плате жестко припаяны клеммные наконечники выводов питания "+" и которыми она фиксируется непосредственно на выходных клеммах блока питания. Конструктивное оформление платы может быть и другим.

Коротко о налаживании приставки. После проверки правильности монтажа подключают источник питания, частотомер и испытуемый транзистор, желательно с заранее измеренным на промышленном приборе параметром h21Э (его не следует путать с h21Э, хотя их значения во многих случаях практически совпадают). Наблюдая на экране осциллографа сигнал на выходе компаратора (вывод 5 микросхемы DA2), подбирают резистор R1, добиваясь симметрии обоих полупериодов сигнала (меандра). Затем подбором резистора R3 устанавливают показания частотомера, соответствующие значению параметра h21Э испытуемого транзистора.

Если нет возможности использовать эталонный транзистор, можно поступить так. Перед установкой деталей на плату следует замерить с точностью до трех знаков сопротивления резисторов R4 и R7. Потом между выводами "+" и "-" источника питания включить переменный резистор сопротивлением 22...47 кОм, к движку которого подключить один из выводов R4, а другой подключить к гнезду "В" приставки. Установить на плату резистор R7. В гнезда приставки установить испытуемый транзистор, например, КТ315Г, у которого значение h21Э в пределах 50...300. Поставить движок переменного резистора в среднее положение и включить питание. Вращая движок, установить напряжение на резисторе R6 равным 1,5 В, что будет соответствовать току коллектора 1 мА. Через конденсатор емкостью 1...3 мкФ подать синусоидальный сигнал частотой 1000 Гц (Uc) на движок переменного резистора. Плавно увеличивая амплитуду подаваемого сигнала Uc, установить напряжение сигнала на коллекторе испытуемого транзистора равным 100 мВ. Воспользовавшись формулой h21Э - 0,1R4/UCR7, вычислить значение h21Э испытуемого транзистора. Например, напряжение сигнала на движке переменного резистора Uc = 0,95 В, R4=309 кОм, R7=517 Ом, тогда h21Э = 0,1-309/0,950,517 = 62,9.

Восстановив исходные соединения, подбором R1 добиться меандра на выходе компаратора, а затем подбором резистора R3 установить соответствующее показание частотомера, которое для нашего примера составляет 629 Гц. На этом настройку приставки можно считать завершенной.

Дли компаратора подойдут и другие ОУ без внутренней коррекции: К553УД1, КР544УД2, а также К157УД2, в которой второй ОУс конденсатором коррекции емкостью 30 пФ можно использовать в интеграторе. Правда, в этом случае разводку платы придется сделать иной.

Автор: С.Пермяков, г.Сергиев Посад Московской обл.

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Ночное освещение влияет на поведение рыб 01.10.2018 Ученые выяснили, что световое загрязнение делает некоторые виды животных более смелыми, чем это заложено природой. В Германии провели эксперимент, который доказал, что искусственное ночное освещение влияет на поведение рыб. Для 10-недельного исследования ученые отобрали 90 гуппи, разделив их на три равные группы. Первая группа жила ночью в темноте, вторая - при свете ночного фонаря, третья - при ярком освещении, имитирующем полуденное солнце. Затем специалисты наблюдали за поведением рыб в каждый день в течение трех недель. Установлено, что гуппи, жившие при дополнительном освещении, быстрее выплывали из своего укрытия и проводили больше времени на открытом пространстве. Следовательно, рыбы продемонстрировали не свойственную им склонность к риску и стали более уязвимыми для хищников. Такое поведенческое нарушение исследователи связывают со стрессом, который испытывают гуппи. Других нарушений в поведении рыб не выявлено. Исследования о влиянии дополнительного освещения на представителей фауны ученые обещают продолжить. Уже известно, что оно может сбивать с курса перелетных птиц, а деревья в городе пробуждаются от зимы раньше, чем в местности без искусственного света. Кроме того, недавно эксперты отметили, что многие ночные хищники стали искать себе добычу днем. Это связывают также со стрессом, который испытывают звери из-за деятельности человека.

Другие интересные новости:

▪ Установлен рекорд по запускам в космос

▪ Время и качество сна зависит от пола

▪ Смарт-кнопка Meizu для управления бытовой техникой

▪ Графен для микрочипов

▪ Дом на энергии водорослей

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Сборка кубика Рубика. Подборка статей

▪ статья Мишель Поль Фуко. Знаменитые афоризмы

▪ статья Какие горы священны? Подробный ответ

▪ статья Декларант. Должностная инструкция

▪ статья Антенна JUNGLE JOB. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Переделка компьютерного блока питания в зарядное устройство. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025