Схема проверки коэффициента усиления транзисторов

ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРА

В тех случаях, когда целью проверки является отбор лучших образцов триодов из данной партии, процесс испытания состоит в измерении обратного тока коллектора (рис. 1) и определении коэффициента усиления β (рис. 2). Коэффициент усиления по току транзистора, включенного по схеме, с общим эмиттером, находят по формуле

Рис. 1. Схема соединения транзистора с источником питания и миллиамперметром при измерении обратного тока коллектора

Рис. 2. Схема для определения коэффициента усиления по току β

β = (R/U)I_k,

где — R сопротивление резистора, кОм, U — напряжение источника питания (например, батареи для карманного фонаря), В, I —ток коллектора, мА.

Величины и и обычно выбирают в пределах R = 5-90 кОм и U=1,5-9 В.

Для облегчения вычисления коэффициента β сопротивление резистора и напряжение источника питания и подбирают такими, чтобы их отношение было равно целому числу, кратному десяти, например, 10, 20, 30 и т.д.

При выборе величин R, R_огр и и учитывают то, что ток

I_k = β _пр U_(B) / R_(кОм),

где β _пр — предполагаемое максимальное значение β , не должен превышать допустимый для данного типа транзистора максимальный ток коллектора, а сопротивление резистора R_огр, ограничивающего ток через миллиамперметр в случае соединения коллектора с эмиттером, должно быть приблизительно равно U/7I, где U — напряжение источника питания в вольтах, I — ток полного отклонения миллиамперметра в амперах.

При отсутствии миллиамперметра измерить коэффициент усиления β маломощного транзистора можно с помощью омметра. Выполняют это так.

Соединяют между собой проводники омметра и устанавливают стрелку прибора на нулевую отметку шкалы.

Затем собирают схему, приведенную на рис. 3,а, переводят ползунок переключателя в положение 3—1 и замечают первое показание омметра Ω₁ . После этого переводят ползунок в положение 3—2 и устанавливают движок резистора R₂ в такое положение, при котором показание омметра возрастает на 1000 Ом, то есть становится равным Ω₁ + 1000.

Рис. 3. Схема соединения приборов при измерении коэффициента усиления по току β с помощью омметра

Выполнив эти измерения, отключают омметр, измеряют сопротивление резистора R₂ и вычисляют искомую величину по приближенной формуле:

В тех случаях, когда проверке усилительной способности подвергается партия транзисторов, желательно упростить процесс измерения. Этого можно достичь, если ввести в участок 2—4 схемы второй резистор R₁ (рис. 3,6).

В этом случае разность сопротивлений участков 2—4 и 1—4 равна (R₂ + R₁) — R₁ = R₂ и формула для вычисления β принимает простой вид:

β = 0,001 R₂

Из последнего выражения нетрудно видеть, что схема рис. 3,б позволяет определять коэффициент усиления β путем простого считывания его со шкалы резистора R₂. Для этого необходимо только отградуировать резистор в десятках килоом.

Простым и надежным способом проверки транзисторов, а также методом отбора лучших образцов из имеющихся партий триодов является испытание полупроводникового триода в макете какого-нибудь генератора. Если с вводом транзистора в схему и включением источника питания генератор сразу же начинает работать, то испытываемый транзистор считают исправным. О качестве его судят по показанию вольтметра переменного тока, присоединенного к коллектору-эмиттеру нижнего транзистора через конденсатор емкостью 4700-6800 пФ. Чем больше угол отклонения стрелки прибора, тем лучше проверяемый транзистор.

И, наконец, несколько слов о таком дефекте транзистора, как «плавание»

«Плавание» полупроводникового триода определяют наблюдением за стрелкой омметра, присоединенного к эмиттеру и коллектору проверяемого транзистора. Если стрелка не устанавливается против какой-нибудь отметки шкалы, а меняет свое положение, то триод считают «плывущим».

Источник

Схема прибора для проверки транзисторов

Прибор для проверки коэффициента усиления мощных и маломощных транзисторов своими руками

Хотя сейчас много в продаже различных приборов и мультиметров, измеряющих коэффициент усиления транзисторов, но любителям что-нибудь мастерить и паять можно порекомендовать несколько несложных схем и доработку.

Данный прибор для проверки транзисторов позволяет точно замерять ряд следующих параметров…

• Коэффициент усиления h21э маломощных транзисторов.
• Коэффициент усиления h21э мощных транзисторов.
• Минимальное напряжение питания коллекторной цепи, при котором сохраняется линейный динамический режим работы маломощных транзисторов.
• Минимальное напряжение питания коллекторной цепи, при котором сохраняется линейный динамический режим работы мощных транзисторов.
• Полярность и соответствие выводов маломощных транзисторов.
• Полярность и соответствие выводов мощных транзисторов.

Принципиальная схема прибора

Работа схемы в режиме измерения коэффициента транзисторов

Эта схема стабилизирует в проверяемом транзисторе ток Б/Э, при этом транзистор открывается и начинает течь ток К/Э, который вызывает падение напряжения на нагрузочных резисторах 36 и 360 ом, для мощных и маломощных транзисторов соответственно. Миллиамперметр при этом измеряет ток или напряжение базы транзистора.

h21э = Iэ/Iб, у нас ток эмиттера стабилизирован, при таком режиме измеряя базовый ток можно легко высчитать h21э и сразу отградуировать шкалу миллиамперметра в единицы коэффициента усиления транзистора.

В режиме вольтметра в цепи базы можно находить минимальное напряжение, при котором базовые и эмиттерные токи проверяемого транзистора перестают зависеть от коллекторного напряжения. Этот параметр важен для оптимизации питающих напряжений усилителей НЧ, транзисторных каскадов отвечающих за линейность преобразуемых сигналов, полу мостовых и мостовых инверторов, и т. д.

Преобразователь напряжения выполнен на двухтактном микроконтроллере электронных пускорегулирующих аппаратов ЭПРА 1211ЕУ1, по типовой схеме включения. Микросхема представляет специализированный микроконтроллер с питанием от 3 до 24 Вольт, с малой потребляемой мощностью, выполненного на полевых транзисторах. Данный контроллер имеет двухтактный выходной каскад с защитным интервалом, содержит малое количество навесных элементов, имеет два вывода для защиты по питанию, вывод для выбора рабочей частоты, максимальный выходной ток 250 мА.

Преобразователь вырабатывает постоянное напряжение 25-30 Вольт для обеспечения режима измерения минимального напряжения, при котором базовые и эмиттерные токи проверяемого транзистора перестают зависеть от коллекторного напряжения.

Обозначение и краткое описание параметров и режимов транзисторов

Для понимания процесса измерения параметров транзисторов, необходимо знать по каким критериям оцениваются измеряемые параметры.

Параметры четырехполюсника взаимосвязаны по определенным системам уравнений, описывающих происходящие процессы.

Если в данное время чаще пользуются одна система, это не значит, что других систем не существует.

Виды систем параметров транзисторов

Существует несколько признанных систем параметров транзисторов.

1. Когда в базовых переменных взяты токи, такая система будет называться, система z — параметров.

Z-система применяется для области низких частот, потому что в ней не учтены реактивные элементы.

По ней измеряются характеристические сопротивления в режиме холостого хода по переменному току, поэтому она вошла в историю как система параметров холостого хода.

В z-системе значения параметров обозначаются буквами r и z.

2. Если в базовых переменных взяты напряжения, такая система будет называться — система y — параметров.

Здесь параметры выражаются в виде полных проводимостей и определяются в режиме короткого замыкания. В y-системе для низких частот параметры определяются активной составляющей проводимости.

В y-системе значения параметров обозначаются буквами g.

Систему y-параметров удобно применять для характеристики параметров плоскостных транзисторов, так как при этом не нужно создавать режима холостого хода. Режим короткого замыкания по переменному току в этой системе создается шунтированием выхода конденсатором.

В этой системе возникают трудности при измерении проводимости обратной связи g12, Потому что для этого измерения необходимо создать режим короткого замыкания на входе транзистора.

Y-систему удобно применять для расчетов, особенно если есть необходимость сравнить транзисторный каскад с ламповым. Параметры этой системы наиболее близки к параметрам электронных ламп.

Эту систему можно назвать системой режима короткого замыкания.

3. Если в базовых переменных взяты входные токи и выходные напряжения, такая система будет называться — система h — параметров. Она же смешанная система.

Смешанная система является наиболее удобной для определения параметров транзисторов.

В h-системе значения параметров обозначаются буквами hб, hэ, hк, для базовых, эмиттерных и коллекторных цепей соответственно.

Коэффициент передачи тока или коэффициент усиления по току.

Коэффициентом передачи тока называют отношение тока коллектора к вызвавшему его току базы.

Коэффициент передачи тока h21 в системе h параметров имеет следующие обозначения:

· h21б коэффициент передачи тока в схемах с общей базой, это hб параметры.

· h21э коэффициент передачи тока в схемах с общим эмиттером, это hэ параметры.

· h21к коэффициент передачи тока в схемах с общим коллектором, это hк параметры.

Но для коэффициента передачи тока есть общее обозначение, применяемое во всех трех приведенных системах параметров, обозначаемое греческими буквами Альфа и Бэта, которое имеет следующий вид.

· Греческой буквой Альфа, обозначается коэффициент усиления по току для транзисторов, включенных по схеме с общей базой — ОБ. Он же обозначается как -h21б. Альфа = — h21б.

· Греческой буквой Бэта, обозначается коэффициент усиления по току для транзисторов, включенных по схеме с общим эмиттером — ОЭ. Он же обозначается как -h21б. Вэта = h21э.

Справка

Транзисторы, у которых между коллектором и эмиттером включен диод, защищающий транзистор от инверсных (обратных) токов, возникающих в результате переходного процесса при работе на индуктивную нагрузку и при возникающем изменении полярности питающего напряжения. Такие транзисторы не пригодны для использования в инверторных мостовых схемах.

Испытатель для транзисторов

Данный прибор работает без единой поломки с 1981 года, за период эксплуатации не было ни одного экземпляра транзистора, которого этот прибор не смог проверить.

Предлагаемый испытатель транзисторов может с достаточной для схем точностью определять величину усиления транзисторов до 1000 единиц. Это позволяет определять коэффициент усиления составных транзисторов. Прибор точно проверяет усиление транзисторов любой мощности без дополнительных коммутаций.

Прибор позволяет очень быстро проводить следующие измерения:

• Проверку работоспособности транзистора.
• Определения коэффициента усиления одиночных транзисторов.
• Определения коэффициента усиления составных транзисторов.
• Определения проводимости транзистора.
• Определения соответствия выводов транзистора.
• Подбор транзисторов с одинаковым коэффициентом усиления.

Принцип действия прибора основан на том, что испытываемый транзистор V1 вместе с транзистором V2 образуют несимметричный мультивибратор.

Параметры мультивибратора подобраны таким образом, что генерация импульсов возможна только тогда, когда суммарное сопротивление резисторов, включенных в цепь базы испытуемого транзистора, численно равно или чуть меньше значения его коэффициента h21э. Если сопротивление в цепи базы транзистора V1 больше его коэффициента передачи по току, генерация не возникает, и звука нет.

Структуру проверяемых транзисторов устанавливают переключателем S1.

Переменный резистор R3, должен быть группы «А», с линейной зависимостью характеристики.

В приборе примененные транзисторы можно заменить на следующие.

V2 — КТ315, V3 — ГТ404, V4 — ГТ402 или их импортные аналоги.

Чем больше усиление транзистора, тем дольше будет слышен звук в динамике.

Схема была опубликована в журнале «Radioamatater» Югославия и в журнале «Радио» №10, за 1981 год.

Спасибо за внимание. Удачи!

Автор:Белецкий А. И.

Доработка испытателя транзисторов

Для данного испытателя транзисторов можно сделать две доработки (сайт:domcxem.ru).

Введена проверка полевых транзисторов и унифицированный звуковой сигнализатор.

Доработанная схема испытателя транзисторов.

1) Отдельная фиксируемая кнопка включает в «базу» проверяемого транзистора резистор, сопротивлением 100 КОм, заземленный с другой стороны. Так измеритель может проверять полевые транзисторы с p-n переходом и p или n каналом (КП103 КП303 и им подобные). Также, без переделки, в этом режиме можно проверять МОП транзисторы с изолированным затвором n- и p- типа (IRF540, IRF9540 и т.п.)

2) В коллектор второго транзистора измерительного мультивибратора (выход НЧ сигнала) я включил детектор с удвоением, по обычной схеме нагруженный на базу КТ 315-го. Таким образом, К- Э переход этого ключевого транзистора замыкается, когда в измерительном мультивибраторе возникает генерация (определён коэффициент передачи). Ключевой транзистор, открываясь, заземляет эмиттер ещё одного транзистора, на котором собран простейший генератор с резонатором на трёхвыводном пьезоэлементе – типовая схема генератора вызывного сигнала «китайского» телефона. Фрагмент схемы мультиметра – узел проверки транзисторов – приведён на рисунке, выше.

Такое схемное нагромождение было вызвано желанием использовать тот же вызывной генератор в узле сигнализации перегрузки по току лабораторного блока питания, так как первый, собранный мной, по упомянутой схеме, испытатель параметров транзисторов, был встроен в ЛБП.

Второй измеритель был встроен самодельный в многофункциональный стрелочный мультиметр, где один трёхвыводной пьезоизлучатель использовался как сигнализатор в режиме «пробник» (звуковая проверка короткого замыкания) и испытатель транзисторов.

Теоретически (я не пробовал), этот испытатель можно переделать для проверки мощных транзисторов, уменьшив, например, на порядок сопротивления резисторов в обвязке проверяемого транзистора.

Так же, возможно зафиксировать резистор в базовой цепи (1 или 10 кОм) и изменять сопротивление в коллекторной цепи (для мощных транзисторов).

Источник