Collegamento a un frequenzimetro per testare i transistor. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Il dispositivo descritto implementa un metodo interessante per misurare il guadagno di corrente di un transistor con una corrente di collettore fissa, che è importante quando si selezionano transistor per stadi simmetrici. A differenza dei semplici misuratori del parametro h21e per piccoli segnali descritti in precedenza, questo dispositivo è ad indicazione diretta.

L'attacco al frequenzimetro consente di verificare le prestazioni dei transistor bipolari a bassa potenza in modalità di amplificazione e di misurare il coefficiente di trasferimento della corrente di base in modalità piccolo segnale per un circuito con un emettitore comune - h21E. La misurazione viene effettuata con una corrente di collettore fissa di 1 mA.

I componenti elettronici del set-top box funzionano in modo tale che la frequenza degli impulsi alla sua uscita sia proporzionale al valore del parametro h21E. La misurazione del guadagno è la seguente. I cavi del transistor sono installati nelle prese “E”, “B”, “C” del set-top box e l'alimentazione è accesa. All'uscita dell'apparecchio è collegato un frequenzimetro impostato su un limite di misurazione di 10 kHz. In questo caso le letture del frequenzimetro divise per 10 corrispondono al valore del parametro h21E.

L'allegato (Fig. 1) contiene un comparatore di tensione e un integratore, all'uscita del quale il transistor da testare è collegato in un circuito di commutazione con un OE. Tutti questi componenti sono collegati in cascata in un anello e formano un sistema per la regolazione automatica della corrente di collettore del dispositivo in prova. La tensione di uscita del comparatore controlla l'integratore in modo che la corrente del collettore del transistor in prova cambi verso il suo valore nominale - 1 mA. Per mantenere un processo oscillatorio periodico non smorzato nel sistema di controllo, il comparatore ha una zona morta. La larghezza di questa zona determina l'intervallo di fluttuazioni nella corrente di collettore del transistor in prova.

(clicca per ingrandire)

Il comparatore è realizzato sull'amplificatore operazionale DA2, per il quale il divisore dei resistori R8, R9 crea una tensione di riferimento. Un segnale di feedback positivo viene introdotto nel circuito divisore attraverso la catena R11, R10. Il rapporto tra le resistenze dei resistori R11 e R10 determina l'ampiezza della zona morta del comparatore (isteresi). Nel circuito del set-top box è 100 mV.

L'integratore è assemblato sull'amplificatore operazionale DA1. Il divisore R1R2 crea una tensione all'ingresso non invertente dell'amplificatore operazionale, simmetrica rispetto ai limiti della tensione di uscita del comparatore, che hanno due valori: superiore - 10...11,5 V e inferiore - 0,5.. .1,5 V. Per creare una modalità sorgente di corrente Nel circuito di ingresso del transistor in prova, è collegato il resistore R4, la cui resistenza (300 kOhm) è molte volte superiore alla resistenza di ingresso del transistor nel circuito con OE.

Gli elementi R5-R7, C5, C6 creano la modalità necessaria per misurare il parametro h21E. I resistori R5 e R7 determinano la corrente del collettore (1 mA), il resistore R6 determina la tensione del collettore-emettitore.

L'allegato funziona come segue. La corrente di base del transistor in prova cambia costantemente, aumentando o diminuendo linearmente, poiché la tensione di integrazione, che è positiva o negativa rispetto al punto medio del divisore R1R2, viene fornita all'ingresso dell'integratore, cambiando la direzione dell'integrazione.

Diciamo che ad un certo punto la corrente di base del transistor in prova aumenta. Anche la corrente di collettore aumenta, ma allo stesso tempo è h21E volte superiore alla corrente di base. Quando la corrente del collettore raggiunge 1,1 mA, viene attivato il comparatore, che cambia la direzione di integrazione. La corrente di base, e quindi la corrente di collettore del transistor in prova, inizia a diminuire. Ma quando raggiungerà il valore di 0,9 mA, il comparatore riprenderà a funzionare ed il processo entrerà in una fase simile a quella originaria. Poiché la velocità di variazione della corrente di base nel circuito è costante, le variazioni della corrente di collettore risultano direttamente proporzionali al parametro h21E del transistor in prova. Di conseguenza, il valore h21E determina l'intervallo di tempo tra i momenti in cui la corrente del collettore raggiunge valori di 0,9 e 1,1 mA, in cui viene attivato il comparatore. Pertanto, la frequenza di funzionamento del comparatore risulta essere direttamente proporzionale al valore del parametro h21E.

Una leggera deviazione nella proporzionalità del parametro rispetto alla frequenza delle auto-oscillazioni è associata al ritardo di commutazione del comparatore e dell'integratore, nonché alla diramazione di parte della corrente di base del transistor in prova per ricaricare le capacità di p-n giunzioni e installazione. Nella pratica radioamatoriale, l'influenza di questi fattori sulla precisione della misurazione risulta essere abbastanza accettabile quando il set-top box funziona a frequenze di 200...5000 Hz, corrispondenti all'intervallo di valori h21E nell'intervallo 40 ...1000.

Un duplicatore di frequenza è assemblato sugli elementi DD1.1-DD1.4, quindi la frequenza di uscita del set-top box è 10 volte superiore al valore h21E, il che semplifica notevolmente la lettura del valore h21E sulla scala del frequenzimetro.

Il collegamento parallelo degli elementi DD1.2 e DD1.3 aumenta la capacità di carico del dispositivo. Il resistore R17 protegge l'uscita del set-top box dal cortocircuito. L'impedenza di uscita del set-top box è di circa 3 kOhm. L'oscillazione del segnale di uscita del set-top box senza carico è di circa 11 V.

Per alimentare il set-top box è necessaria solo una fonte di tensione stabilizzata di 12...13 V, che fornisce una corrente di 10 mA e un'ondulazione di tensione non superiore a 10 mV.

L'autore utilizza un multimetro VR-11A come contatore di frequenza.

Dettagli. Il dispositivo può utilizzare qualsiasi resistore con una potenza di 0,125-0,5 W, ad esempio MLT, OMLT. È accettabile che i resistori R12-R17 abbiano una deviazione dal valore nominale non superiore a ±20%, il resto - ±5%. I resistori R1 e R3 dovranno essere selezionati durante la regolazione della console. Condensatori all'ossido - K50-16, K50-35 per una tensione operativa di almeno 15 V. Condensatori C3, C7, C8 - gruppi ceramici KM-5 o KM-6 H30-N90. Il condensatore C2 è un film metallico, ad esempio K73-16 o K73-17. Qualsiasi interruttore a bassa corrente o interruttore a levetta può essere utilizzato come interruttore SB1; sono adatti P2K, PT2-1-1. Il microcircuito K140UD6 verrà sostituito dal K140UD8A o qualcosa di simile. È consentito sostituire il microcircuito K561LA7 con un analogo di altre serie: K176LA7 o K1561LA7.

Nella fig. La Figura 2 mostra un disegno del circuito stampato e il posizionamento delle parti. I capicorda dei pin “+” dell'alimentatore sono saldati rigidamente alla scheda e con i quali questa viene fissata direttamente ai terminali di uscita dell'alimentatore. Il design della scheda potrebbe essere diverso.

Brevemente sulla configurazione della console. Dopo aver verificato la corretta installazione, collegare il generatore, il frequenzimetro e il transistor in prova, preferibilmente con il parametro h21E precedentemente misurato su un dispositivo industriale (da non confondere con h21E, anche se i loro valori in molti casi sono quasi gli stessi ). Osservando il segnale all'uscita del comparatore (pin 5 del microcircuito DA2) sullo schermo dell'oscilloscopio, selezionare il resistore R1, ottenendo la simmetria di entrambi i semicicli del segnale (meandro). Quindi, selezionando il resistore R3, vengono stabilite le letture del frequenzimetro corrispondenti al valore del parametro h21E del transistor in prova.

Se non è possibile utilizzare un transistor di riferimento, puoi farlo. Prima di installare le parti sulla scheda, è necessario misurare la resistenza dei resistori R4 e R7 entro tre cifre. Quindi, tra i terminali “+” e “-” dell'alimentatore, collegare un resistore variabile con una resistenza di 22...47 kOhm, collegare uno dei terminali R4 al motore del quale e collegare l'altro al Presa “B” del set-top box. Installare il resistore R7 sulla scheda. Installare il transistor in prova nelle prese del set-top box, ad esempio KT315G, il cui valore h21E è compreso tra 50 e 300. Posizionare il cursore del resistore variabile nella posizione centrale e accendere l'alimentazione. Ruotando il cursore, impostare la tensione sul resistore R6 su 1,5 V, che corrisponderà ad una corrente di collettore di 1 mA. Attraverso un condensatore con una capacità di 1...3 μF, applicare un segnale sinusoidale con una frequenza di 1000 Hz (Uc) al motore a resistenza variabile. Aumentando gradualmente l'ampiezza del segnale applicato Uc, impostare la tensione del segnale sul collettore del transistor in prova su 100 mV. Utilizzando la formula h21E - 0,1R4/UCR7, calcola il valore h21E del transistor in prova. Ad esempio, la tensione del segnale sul motore a resistenza variabile è Uc = 0,95 V, R4 = 309 kOhm, R7 = 517 Ohm, quindi h21E = 0,1-309/0,950,517 = 62,9.

Ripristinati i collegamenti originali, selezionare R1 per ottenere un meandro all'uscita del comparatore, quindi selezionare la resistenza R3 per impostare la corrispondente lettura del frequenzimetro, che nel nostro esempio è 629 Hz. A questo punto la configurazione del set-top box può essere considerata completata.

Per il comparatore sono adatti anche altri amplificatori operazionali senza correzione interna: K553UD1, KR544UD2 e K157UD2, in cui nell'integratore è possibile utilizzare il secondo amplificatore operazionale con un condensatore di correzione da 30 pF. È vero, in questo caso il layout del tabellone dovrà essere realizzato diversamente.

Autore: S. Permyakov, Sergiev Posad, Regione di Mosca

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