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:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Морозостойкие литиевые аккумуляторы 18.02.2026 Поиск новых типов аккумуляторов сегодня стал одной из ключевых задач материаловедения и энергетики. Современная электроника требует источников питания, которые были бы не только мощными, но и безопасными, гибкими, устойчивыми к экстремальным температурам и при этом менее зависимыми от дефицитных металлов. На этом фоне все больше внимания привлекают органические материалы, которые еще недавно считались слишком нестабильными для практического применения в литиевых батареях. До сих пор рынок почти полностью опирался на литий-ионные элементы с катодами на основе никеля или кобальта. Эти технологии хорошо отработаны, но имеют серьезные ограничения, связанные с экологией, стоимостью и рисками при механических повреждениях. Китайские исследователи предложили принципиально иной подход, заменив традиционные неорганические катоды органическими полимерами, способными обеспечить сопоставимую энергетическую отдачу. Работа была выполнена научными коллективами под руководством профессоров Сюнь Иньхуа и Хуан Фей. Ученым удалось продемонстрировать первую полноценную литиевую батарею, в которой катодом служит специально разработанный полимер n-типа. Ранее подобные материалы сталкивались с двумя фундаментальными проблемами: они растворялись в электролите и обладали низкой электрической проводимостью, что делало их непригодными для реальных устройств. Ключевым элементом новой разработки стал органический полимер под названием PBFDO. Его структура позволила одновременно обеспечить стабильность в электролите и эффективный перенос заряда. Благодаря этому органический катод перестал быть лабораторным экспериментом и превратился в рабочий компонент аккумулятора, способный конкурировать с привычными решениями не только по идее, но и по техническим характеристикам. Одним из самых впечатляющих результатов стала механическая устойчивость батареи. Аккумулятор сохранял емкость при сгибании, растяжении и сжатии, что особенно важно для гибкой электроники, носимых устройств и "умной" одежды. В ходе испытаний на безопасность ячейки даже прокалывали иглой, однако это не приводило ни к взрыву, ни к неконтролируемому выбросу энергии, что резко отличает такую систему от многих традиционных литий-ионных аккумуляторов. Не менее убедительно выглядит и электротехническая сторона разработки. Исследователи собрали мягкие аккумуляторные ячейки формата "пауч" емкостью 2,5 Ач. Плотность энергии достигла 250 Втч/кг, что вплотную приближает органическую батарею к показателям лучших коммерческих литий-ионных аналогов, использующих металлические катоды. Особое внимание привлекает температурная устойчивость нового аккумулятора. Он стабильно функционирует при экстремальном холоде до -70 °C и сохраняет работоспособность при нагреве до +80 °C. Такой диапазон делает технологию потенциально востребованной не только в потребительской электронике, но и в авиации, космической технике и оборудовании для работы в суровых климатических условиях.

Другие интересные новости:

▪ Пластиковый транзистор усиливает биохимический сигнал

▪ Машина мостит улицы

▪ Ртуть, которой мы дышим

▪ Новые шлемы швейцарских гвардейцев напечатаны на 3D-принтерах

▪ Новый источник питания 0 до 32 В

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электронные справочники. Подборка статей

▪ статья Франсуа Рабле. Знаменитые афоризмы

▪ статья Где деньгами служат огромные камни? Подробный ответ

▪ статья Колбасное дерево. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Антирадар. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Воздушный шарик проходит сквозь отверстие грампластинки. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026