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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Органические полупроводники 28.02.2013 Органические полупроводники являются перспективным материалом для создания недорогой гибкой электроники, в первую очередь, видеодисплеев, которые могут гнуться как страницы книги или сворачиваться в рулон, а также для схем, вшитых в специальную форму или спортивную одежду. Исследователи продемонстрировали возможность "печати" транзисторов из органических кристаллов на гибких пластмассовых листах, используя технологию, которая напоминает струйную печать или создание гравюры. Однако для дальнейшего развития технологии ученые должны показать, что органические полупроводники выдерживают различные воздействия, в первую очередь, частое и резкое сгибание. В своем докладе, опубликованном в журнале Nature Communications, ученые во главе с Виталием Подзоровым из Rutgers University продемонстрировали чрезвычайно гибкие органические полупроводники. Новинки изготовленны из органического полупроводника TES-ADT, выращенного на 2,5-мкм подложке из пластика Mylar. Новый тип полупроводника выдерживает несколько циклов изгибания, при этом из него можно изготавливать устройства размером 100-200 микрон. Ученые работали с различными кристаллическими соединениями, которые они сделали, и не обнаружили повреждений в них после деформации. Подзоров утверждает, что это первое серьезное изучение кристаллических органических полупроводников при различных видах деформации - резкий изгиб, повторные изгибы, а также сжатие и растяжение. Он утверждает, что раньше уже проводились исследования механической прочности, которые давали обнадеживающие результаты, но не хватало тестов гибкости для различных видов органических полупроводников, особенно для тех, которые являются наиболее перспективными для развития недорогой печатной электроники. Ученые Rutgers сосредоточены на изучении двух растворимых молекул (разработаны группой профессора Джон Энтони из университета Кентукки), кристаллизацию которых они проводят на пластиковых листах, утверждая, что полученные результаты должны подходить и других органических составов, изучаемых сейчас

Другие интересные новости:

▪ Смартфон HTC One max

▪ Модули XBee сертифицированы ZigBee-альянсом

▪ Цифровая видеокамера со встроенным накопителем на жестком диске

▪ Гибкие тонкие аккумуляторы на основе фторида никеля

▪ Гольф продлевает жизнь

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Заземление и зануление. Подборка статей

▪ статья Укрытие населения в защитных сооружениях ГО. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Как была открыта вулканизация? Подробный ответ

▪ статья Работа с ручной лебедкой и ручной талью. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Внутренняя система молниезащиты. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Ремонт импульсных блоков питания. Конденсатор вместо лампы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026