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:

Горькие продукты улучшают работу мозга 08.11.2025

Как выяснили японские ученые, горький вкус флаванолов играет важную роль в стимуляции центральной нервной системы. Даже при минимальном усвоении этих веществ организм получает сигнал к повышению активности нейромедиаторов и улучшению когнитивных функций, что делает натуральные продукты с горьким вкусом потенциально полезными для мозга и общей физиологии. В поисках способов улучшить работу мозга ученые все чаще обращаются к натуральным соединениям, содержащимся в привычных продуктах питания. Одним из таких веществ являются флаванолы, присутствующие в какао, красном вине и ягодах. Исследователи из Технологического института Сибаура в Японии выяснили, что горький и вяжущий вкус этих соединений способен активировать мозг через вкусовые рецепторы, способствуя улучшению памяти, внимания и способности к обучению. Ранее было известно, что флаванолы защищают нейроны и поддерживают когнитивные функции, однако их биодоступность - доля вещества, поступающая в кровь - крайне низка. Это вызвал ...>>

Дождевой электрогенератор 08.11.2025

Группа разработчиков Нанкинского университета аэронавтики и астронавтики представила дождевой электрогенератор, который превращает дождевые капли в источник электричества, используя саму воду как структурный и электрический элемент. В отличие от традиционных капельных генераторов, где электричество создается на твердых диэлектрических пленках с металлическими электродами, новое устройство плавает непосредственно на поверхности воды. Вода одновременно выполняет роль опоры и проводника, что позволило снизить вес системы на 80%, а стоимость уменьшить почти наполовину, сохранив при этом мощность до 250 вольт на каждую каплю. "Мы позволили воде одновременно выполнять структурную и электрическую функции, создав легкую, доступную и масштабируемую систему", - объяснил профессор Ванлин Гуо, ведущий автор исследования. Такая концепция открывает путь к созданию гидровольтаических систем, которые могут работать в водоемах без использования суши, дополняя солнечные и ветровые технологии. П ...>>

Климат влияет на длительность беременности 07.11.2025

Беременность традиционно воспринимается как естественный биологический процесс с предсказуемыми сроками, однако современные исследования все чаще доказывают, что на ее продолжительность влияют факторы, выходящие далеко за пределы медицины. Среди них особое место занимают климат и окружающая среда - именно эту взаимосвязь впервые подробно изучили ученые из Университета Кертина в Австралии. Их работа раскрывает, что экстремальные погодные условия способны не только вызывать преждевременные роды, но и, напротив, удлинять срок беременности. Команда исследователей проанализировала данные почти 400 тысяч новорожденных, появившихся на свет в Западной Австралии. Результаты оказались неожиданными: климатические колебания заметно влияли на организм будущих матерей, особенно у тех, кто рожал после 41-й недели беременности. По словам доктора Сильвестра Додзи Ньядана из Школы народного здоровья Университета Кертина, проблема перенашивания долгое время оставалась в тени, хотя ее последствия могут ...>>

Случайная новость из Архива Светодиод SOLERIQ S 13 OSRAM Opto Semiconductors 27.08.2013 Семейство светодиодов высокой мощности Soleriq компании OSRAM Opto Semiconductors пополнилось новым продуктом: Soleriq S 13 отличается высокой яркостью свечения c диаметром светоизлучающей поверхности 13,5 мм и доступен во всех цветовых температурах. Новый светодиод используется в осветительных системах, отвечающих самым высоким требованиям к качеству освещения. Soleriq S 13 заменяет мощные галогенные лампы в светодиодных светильниках и лампах для освещения помещений в отелях, ресторанах и магазинах. Soleriq S 13 создаёт исключительную возможность построения систем освещения, особенно в профессиональном секторе осветительных систем благодаря своей яркости в 1500 лм и светоизлучающей поверхности диаметром 13,5 мм. Они устанавливаются в светодиодных светильниках или лампах вместо галогенных ламп высокой мощности. "Soleriq S 13 предназначен как для профессиональных, так и домашних систем освещения, поскольку наряду с высокой яркостью он охватывает все цветовые температуры. Кроме того, индекс цветопередачи этого светодиода для всех цветовых температур превышает 80. В результате, Soleriq S 13 значительно расширяет область применения семейства светодиодов Soleriq, поскольку ранее представленные диоды этого семейства - E 30 и E 45 - были предназначены только для потолочных светильников", - поясняет Андреас Фоглер (Andreas Vogler), менеджер по маркетингу департамента общего освещения систем, который отвечает в компании Osram Opto Semiconductors за семейство светодиодов Soleriq. Подобно светодиодам E 30 и E 45, Soleriq S 13 значительно упрощает конструкцию светильника, поскольку благодаря своей исключительной яркости в светильнике нужно устанавливать только один компонент вместо нескольких. Кристаллы в диоде расположены весьма плотно и все они находятся под общим слоем люминофора (chip-on-board), что создает впечатление однородной светоизлучающей поверхности, а также обеспечивает однородный цвет и равномерное распределение света. С целью дополнительного улучшения однородности света кристаллы расположены по кругу. Это значительно упрощает согласование светодиодов с вторичной оптикой. Генерируемый в таком устройстве свет можно использовать с намного меньшими оптическими потерями, что, в свою очередь, повышает эффективность светодиодных ламп и светильников. Типичные преимущества светодиодных источников света, такие как высокая энергоэффективность, длительный срок службы и минимальные затраты на эскплуатацию, также характерны и для потолочных светильников с применением Soleriq S 13. С новыми мощными источниками света довольно просто работать. В отличие от других серийно выпускаемых светодиодов высокой мощности, для монтажа Soleriq S 13 не требуется пайка; крепить эти светодиод можно с помощью клея, винтов или разъема. Конечно, для соединения проводов может быть использована и обычная пайка с последующим монтажом на клей или винтовым креплением на радиаторе. Однако намного более простым способом является использование разъема, который обеспечивает как электрический контакт, так и механическое крепление светодиода. Это устраняет необходимость в пайке; нужно всего лишь вставить в пружинные контакты разъема соединительные провода.

Другие интересные новости:

▪ Планшет Asus ExpertBook B3

▪ AMD прекращает выпуск процессоров Athlon 500 мГц

▪ Литий-ионные аккумуляторы с двойным градиентом

▪ Колесо вместо шлюза

▪ Глобальное потепление помогает археологам

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД). Подборка статей

▪ статья Измельчитель с приводом от электродвигателя. Чертеж, описание

▪ статья Как связаны друг с другом танец тарантелла и паук тарантул? Подробный ответ

▪ статья Солодка гладкая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Металлоискатель с повышенной чувствительностью на транзисторах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Хитрые булавки. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025