Bir transistörün belirli bir cihaza uygunluğunu yargılamak için ana parametrelerinden iki veya üçünü bilmek yeterlidir:
- Verici ve taban terminalleri kapalıyken ters kolektör-yayıcı akımı - Kolektör ve yayıcı arasındaki belirli bir ters voltajda kollektör-yayıcı devresindeki Ікек akımı.
- Ters Kollektör Akımı - Belirli bir ters kolektör-taban voltajında ve açık bir yayıcı terminalde kolektör bağlantısından geçen IQ akımı.
- Statik baz akım aktarım katsayısı - h21e -oran doğru akım ortak bir yayıcı (CE) devresinde belirli bir sabit kollektör-yayıcı ters voltajında ve yayıcı akımında toplayıcıyı sabit bir temel akıma.
Akım Ikek'i ölçmenin en kolay yolu, Şekil 2'de basitleştirilmiş bir devredir. 1. Üzerindeki A1 düğümü, cihazda bulunan tüm parçaları özetlemektedir. Ünitenin gereksinimleri basittir: ölçüm sonuçlarını etkilememelidir ve test edilen transistör VT1'de kısa devre olması durumunda akımı kadran göstergesi için güvenli bir değerle sınırlandırmalıdır.
Ikbo'nun ölçülmesi cihazlar tarafından sağlanmaz, ancak yayıcı terminalin ölçüm devresinden ayrılmasıyla bunu yapmak zor değildir.
Statik iletim katsayısı h21e ölçülürken bazı zorluklar ortaya çıkar. İÇİNDE basit cihazlar kolektör akımı ölçülerek sabit bir baz akımında ölçülür ve iletim katsayısı kolektör (yayıcı) akımına bağlı olduğundan bu tür cihazların doğruluğu düşüktür. Bu nedenle h21e, GOST tarafından önerildiği gibi sabit bir emitör akımında ölçülmelidir.
Bu durumda baz akımını ölçmek ve bundan h21e değerini yargılamak yeterlidir. Daha sonra kadran göstergesinin ölçeği doğrudan iletim katsayısı değerlerinde kalibre edilebilir. Doğru, düzensiz olduğu ortaya çıkıyor, ancak gerekli tüm değerler buna uyuyor (19'dan 1000'e kadar).
Bu tür cihazlar zaten radyo amatörleri tarafından geliştirildi (örneğin bkz. B. Stepanov, V. Frolov "Transistör Test Cihazı" - Radyo, 1975, No. 1, s. 49-51). Ancak çoğu zaman kollektör-verici voltajını sabitlemek için önlem almadılar. Bu karar, h21e'nin bu gerilime çok az bağlı olması gerçeğiyle haklı çıktı.
Bununla birlikte, uygulamanın gösterdiği gibi, bu bağımlılık OE devresinde hala farkedilmektedir, bu nedenle kollektör-yayıcı voltajının sabitlenmesi tavsiye edilir.
Pirinç. 1. Kollektör-verici ters akımını ölçmek için devre.
Pirinç. 2. Statik akım transfer katsayısını ölçme şeması.
Bu düşüncelere dayanarak, Pervouralsk Yeni Boru Fabrikası KYuT'nin radyo çemberinde, Evgeniy Ivanov ve Igor Efremov, yazarın rehberliğinde, prensibi Şekil 2'de gösterilen bir ölçüm şeması geliştirdiler. 2. Test edilen transistörün yayıcı akımı ls, G1 güç kaynağı için gerekliliklerin çoğunu ortadan kaldıran kararlı bir akım jeneratörü A1 tarafından stabilize edilir: voltajı kararsız olabilir, neredeyse sadece 1 e'lik bir akım tüketilir. Transistörün toplayıcı-yayıcı voltajı sabittir, çünkü zener diyot VD1, transistör VT1'in verici bağlantısı ve PA1 kadranlı gösterge üzerindeki kararlı voltajların toplamına eşittir. Kollektör ile transistörün tabanı arasında bir zener diyot ve kadranlı gösterge aracılığıyla güçlü negatif geri besleme, transistörü aktif modda tutar; bunun için aşağıdaki ilişkiler geçerlidir:
burada Ik, Ie, Ib sırasıyla transistörün toplayıcı, verici ve tabanının akımıdır, mA.
Doğrudan okuma ölçeği oluşturmak için aşağıdaki formülü kullanmak uygundur:
Verilen formüller yalnızca çok küçük bir ICBO akımı durumunda geçerlidir; silikon transistörler. Bu akım önemliyse, iletim katsayısının daha doğru bir şekilde hesaplanması için aşağıdaki formülü kullanmak daha iyidir:
Şimdi cihazların pratik tasarımlarını tanıyalım.
Düşük güçlü transistör test cihazı
Devre şeması Şekil 2'de gösterilmektedir. 3. Test edilen transistör XT1 - XT5 terminallerine bağlanır. Kararlı akım kaynağı, VT1 ve VT2 transistörleri kullanılarak monte edilir. SA2 anahtarı iki emitör akımından birini ayarlamak için kullanılabilir: 1 mA veya 5 mA.
h21e ölçüm skalasını değiştirmemek için anahtarın ikinci pozisyonunda R1 direnci PA1 göstergesine paralel bağlanarak hassasiyeti beş kat azaltılır.
Pirinç. 3. Şematik diyagram düşük güçlü transistörlerin test cihazı.
SA1 anahtarı, iş türünü seçer - h21e veya Ikek ölçümü. İkinci durumda, ölçülen akım devresine ek bir akım sınırlama direnci R2 dahil edilir. Diğer durumlarda, test edilen devrelerde kısa devre olması durumunda akım, sabit bir akım üreteci tarafından sınırlanır.
Anahtarlamayı basitleştirmek için, temel akım ölçüm devresine bir doğrultucu köprüsü VD2 - VD5 eklenir. Kolektör-yayıcı voltajı, seri bağlı zener diyotu VD1, iki doğrultucu köprü diyotu ve test edilen transistörün yayıcı bağlantısı üzerindeki voltajların toplamı ile belirlenir. SA3 anahtarı transistör yapısını seçer.
Cihaza yalnızca ölçüm sırasında SB1 basmalı düğme anahtarıyla güç sağlanır.
Cihaz, Krona pil veya 7D-0D pil olabilen bir GB1 kaynağından güç alıyor. Pil, bağlanarak periyodik olarak yeniden şarj edilebilir. Şarj cihazı XS1 konektörünün 1 ve 2 numaralı yuvalarına. Cihaza 6....5 gerilimli harici bir DC kaynağından güç verilebilir.
15 V (alt sınır, tüm modlarda çalışma kararlılığı ile belirlenir, üst sınır, XS1 konnektörünün 2 ve 3 numaralı soketlerine bağlı olan C1 kapasitörünün nominal voltajı ile belirlenir). VD6 ve VD7 diyotları izolasyon diyotları görevi görür.
Pirinç. 4. Dönüştürücü PM-1.
Cihaza şebekeden güç sağlamak için elektrikli oyuncaklardan PM-1 dönüştürücüyü (Şekil 4) kullanmak uygundur. Ucuzdur ve sarımlar arasında iyi bir elektrik yalıtımına sahiptir, bu da güvenli çalışmayı sağlar.
Dönüştürücünün yalnızca XS1 konektörünün pin kısmıyla donatılması gerekir.
Cihaz, 50 μA tam iğne saptırma akımına ve 2600 Ohm çerçeve direncine sahip M261M tipi bir kadranlı gösterge kullanır. Dirençler - MLT-0,25. VD2 - VD5 diyotları mümkün olan en düşük ters akıma sahip silikon olmalıdır. Diyotlar VD6, VD7 - mümkün olan en düşük ileri gerilime sahip D9, D220 serilerinden herhangi biri.
Transistörler - en az 60 statik iletim katsayısına sahip KT312, KT315 serilerinden herhangi biri. Oksit kapasitör - başına 20...100 µF kapasiteli herhangi bir tip Nominal gerilim 15 V'tan düşük değil. Konektör XS1-SG-3 veya SG-5, XT1 - XT5 kelepçeleri - herhangi bir tasarım.
Pirinç. B. Dış görünüş düşük güçlü transistörlerin test cihazı.
Pirinç. 6. Gösterge okuma ölçeği.
Cihaz parçaları 140X 115X65 mm (Şek. 5) ölçülerinde plastikten yapılmış bir muhafaza içine monte edilmiştir. İbreli göstergenin, basmalı düğmenin, anahtarların, kelepçelerin ve konektörün monte edildiği ön duvar, altına yerleştirilen organik camdan yapılmış sahte bir panel ile kaplanmıştır. renkli kağıt yazıtlarla.
Kadran göstergesinin açılmaması ve ölçek çizilmemesi için cihaz için okuma ölçeği kopyalanarak bir şablon (Şek. 6) yapılmıştır. Her ölçek bölümü için statik iletim katsayısının karşılık gelen değerini gösteren bir tablo oluşturabilirsiniz.
Yukarıdaki formüller böyle bir tabloyu derlemek için uygundur.
Cihazın kurulumu, R3, R4 dirençlerini seçerek ve direnci kadran gösterge çerçevesinin direncinden 4 kat daha az olması gereken R1 direncini seçerek 1e 1 mA ve B mA akımlarını doğru bir şekilde ayarlamaktan ibarettir.
Güç transistörü test cihazı
Bu cihazın şeması Şekil 2'de gösterilmektedir. 7. Güç transistörü test cihazı daha düşük doğruluk gereksinimlerine tabi olduğundan şu soru ortaya çıkıyor: Önceki tasarıma kıyasla ne gibi basitleştirmeler yapılabilir?
Güçlü transistörler, yüksek yayıcı akımlarda test edilir (bu cihazda 0,1 A ve 1 A seçilir), bu nedenle cihaza yalnızca bir düşürücü transformatör T1 ve bir doğrultucu köprüsü VD6 - VD9 aracılığıyla ağdan güç verilir.
Pirinç. 7. Bir güç transistörü test cihazının şematik diyagramı.
Bu nispeten büyük akımlar için kararlı bir akım jeneratörü oluşturmak zordur ve buna gerek yoktur - rolü R4 - R7 dirençleri, doğrultucu köprüsünün diyotları ve transformatör sargısı tarafından oynanır. Doğru, kararlı bir yayıcı akımı yalnızca kararlı bir şebeke voltajında ve test edilen transistörün aynı toplayıcı-yayıcı voltajında akar.
Transistörün ısınmasını önlemek için son voltajın küçük (genellikle 2 V) olarak seçilmesiyle durum daha da kolaylaşır. Bu voltaj, VD2 - VD5 köprüsünün iki diyotu ve test edilen transistörün verici bağlantısı arasındaki voltaj düşüşlerinin toplamına eşittir.
Germanyum ve silikon transistörlerin emitör bağlantılarındaki voltaj düşüşleri farkının emitör akımı üzerinde gözle görülür bir etkiye sahip olması bekleniyordu, ancak beklenti doğrulanmadı: pratikte bu farkın çok küçük olduğu ortaya çıktı. Başka bir şey istikrarsızlıktır şebeke gerilimi yayıcı akımında daha da fazla kararsızlığa neden olur (yarı iletken diyotların dirençlerinin doğrusal olmaması ve test edilen transistörün kolektör-yayıcı voltajının sabitliği nedeniyle).
Bu nedenle h21e ölçümlerinin doğruluğunu arttırmak için cihazın bir ototransformatör (örneğin LATR) aracılığıyla ağa bağlanması ve cihazın besleme voltajının 220 V'ta tutulması gerekir.
Bir sonraki soru düzeltilmiş voltaj dalgalanmalarıyla ilgilidir: hangi genliğe izin verilir? Bir "saf" doğru akım kaynağından ve bir titreşimli akım kaynağından güç alan bir cihazın okumalarını karşılaştıran çok sayıda deney, bir manyetoelektrik sistemin kadran göstergesini kullanırken h21e okumalarında neredeyse hiçbir fark olmadığını ortaya çıkardı.
Cihazın kapasitör O'nun yumuşatma etkisi yalnızca küçük Ikek akımlarını (yaklaşık 10 mA'ya kadar) ölçerken ortaya çıkar. Silikon diyot VD1, PA1 kadran göstergesini aşırı yüklenmelere karşı korur. Aksi takdirde cihaz devresi önceki cihaza benzer.
Transformatör T1, PM-1 dönüştürücüsünden olabilir, ancak bunu kendiniz yapmak zor değildir. USH14X18 manyetik devresine ihtiyacınız olacak. Sargı I, 4200 tur PEV-1 0,14 tel içermeli, sarım II - 160 tur PEV-1 0,9, çıkış diyagramında en üstten sayılarak 44. turdan bir musluk ile. 1 A'ya kadar yük akımında sekonder sargıda 6,3 V gerilime sahip başka bir hazır veya ev yapımı transformatör işe yarayacaktır.
Dirençler - MLT-0,5 (Rl, R3), MLT-1 (R5). MLT-2 (R2, R6, R7) ve tel (R4), yüksek dirençli telden yapılmıştır. Lamba HL1 - MNZ,5-0.28.
Kadranlı gösterge, 5 mA'lik tam iğne saptırma akımına sahip M24 tipidir.
Pirinç. 8. Güç transistörlerinin test cihazının görünümü.
Pirinç. 9. Gösterge okuma ölçeği.
Diyotlar, 0,7 A'ya (VD6 - VD9) ve 100 mA'ya (diğerleri) kadar düzeltilmiş akım için tasarlanmış farklı olabilir. Cihaz 280 X 170x130 mm boyutlarında bir muhafazaya monte edilmiştir (Şek. 8). Parçalar anahtar terminallerine lehimlenmiştir ve devre kartı, kadran göstergesinin kelepçelerine monte edilmiştir.
Önceki durumda olduğu gibi, cihaz için okuma ölçeğini kopyalayan bir şablon yapıldı (Şekil 9).
Cihazın kurulumu, R4 ve R5 dirençlerini seçerek belirtilen emitör akımlarını ayarlamaktan ibarettir. Akım, R6, R7 dirençleri arasındaki voltaj düşüşüyle kontrol edilir. Direnç R1, dirençlerinin ve PA1 göstergesinin toplamı, direnç R2'nin direncinden 9 kat daha büyük olacak şekilde seçilir.
A. Aristov.
Aristov Alexander Sergeevich- 1946 doğumlu Pervouralsk Yeni Boru Fabrikası'nın genç teknisyenleri kulübünün radyo çevresi başkanı. On iki yaşındayken alıcılar, ölçüm cihazları ve otomasyon cihazları üretti. Okuldan mezun olduktan sonra bir radyo kulübüne liderlik etti, bir fabrikada çalıştı ve bir teknik okulda okudu. 1968'den beri kendini tamamen çalışmalara adadı. genç radyo amatörleri. Lider, VRL koleksiyonunun sayfalarında yerli ve yabancı dergilerde yayınlanan üç düzine makalede çember üyelerinin tasarımlarını anlattı. Çember üyelerinin çalışmalarına 25 "VDNKh Genç Katılımcısı" madalyası verildi ve liderin çalışmalarına SSCB'nin VDNH'sinden üç bronz madalya verildi.
Muhtemelen radyo mühendisliği laboratuvar ekipmanı kültünü kabul etmeyen hiçbir radyo amatör yoktur. Her şeyden önce bunlar, çoğunlukla bağımsız olarak yapılan, onlar için ataşmanlar ve problardır. Dan beri ölçüm aletleri Asla çok fazla olamaz ve bu bir aksiyomdur, bir şekilde küçük boyutlu ve çok basit bir devreye sahip bir transistör ve diyot test cihazı monte ettim. Fena olmayan bir multimetre kullanmayalı uzun zaman oldu, ancak çoğu durumda eskisi gibi ev yapımı bir test cihazı kullanmaya devam ediyorum.
Cihaz şeması
Prob tasarımcısı yalnızca 7 elektronik bileşenden oluşur + baskılı devre kartı. Hızlı bir şekilde montajı yapılır ve herhangi bir kurulum gerektirmeden kesinlikle çalışmaya başlar.
Devre bir çip üzerine monte edilmiştir K155LN1 altı invertör içerir Çalışan bir transistörün uçları ona doğru şekilde bağlandığında, LED'lerden biri yanar (N-P-N yapısı için HL1 ve P-N-P yapısı için HL2). Arızalıysa:
- kırık, her iki LED de yanıp sönüyor
- dahili bir kırılma var, ikisi de tutuşmuyor
Test edilen diyotlar “K” ve “E” terminallerine bağlanır. Bağlantının polaritesine bağlı olarak HL1 veya HL2 yanacaktır.
Devrenin çok fazla bileşeni yoktur, ancak baskılı devre kartı yapmak daha iyidir; telleri doğrudan mikro devrenin bacaklarına lehimlemek zahmetlidir.
Ve çipin altına bir soket koymayı unutmamaya çalışın.
Probu kasaya takmadan kullanabilirsiniz, ancak üretimine biraz daha zaman harcarsanız, halihazırda yanınıza alabileceğiniz (örneğin radyo pazarına) tam teşekküllü, mobil bir proba sahip olacaksınız. . Fotoğraftaki kasa, halihazırda amacına hizmet etmiş olan kare pilin plastik kasasından yapılmıştır. Gereken tek şey, önceki içerikleri çıkarmak ve fazlalıkları kesmek, LED'ler için delikler açmak ve test edilen transistörleri bağlamak için konektörlü bir şeridi yapıştırmaktı. Konektörleri tanımlayıcı renklerle "giydirmek" iyi bir fikir olacaktır. Bir güç düğmesi gereklidir. Güç kaynağı, kasaya birkaç vidayla vidalanmış bir AAA pil bölmesidir.
Sabitleme vidalarının boyutu küçüktür, bunları pozitif kontaklardan geçirmek ve zorunlu somun kullanımıyla sıkmak uygundur.
Test cihazı tamamen hazır. Dört adet 1,2 voltluk pilin kullanılması en uygunudur; en iyi seçenek besleme voltajı 4,8 volttur.
Akım aktarım katsayısının belirlenmesiyle orta ve yüksek güçlü silikon transistör çiftlerinin seçilmesi için son derece basit ama kullanışlı bir cihaz.
Arka plan
Amatör tasarımların, özellikle amplifikatörlerin imalatında, hem aynı iletkenliğe sahip hem de tamamlayıcı olan transistör çiftlerinin mümkün olduğunca yakın parametrelere sahip olması oldukça arzu edilir. Diğer her şey eşit olduğunda, akım aktarım katsayısı için seçilen transistörler, özellikle sığ OOS'lu veya hatta OOS'suz amplifikatörler için moda çağında daha iyi çalışır. Modern endüstriyel cihazlar çok pahalıdır ve amatörler için tasarlanmamıştır, eskileri ise etkisizdir. Ucuz dijital test cihazlarına yerleştirilen transistör sayaçları, genellikle 1 mA akım ve 5 V voltajda ölçüm yaptıkları için bu amaca hiç uygun değildir. İnternette basit ama işlevsel bir tasarım aramaları sonuç vermedi. sonuçlar, bu yüzden bir kez daha "dizlerimin üzerinde" seçimini yapmak zorundayım, artık bunu istemiyorum, rahatlık istiyorum. Bunu kendim icat etmek zorunda kaldım. Umarım bu tasarımı tekrarlamak isteyen insanlar olur.Şema son derece basittir, ancak birkaç önemli özelliği vardır. Birinci- tabanın değil, yayıcının (aslında toplayıcı) sabit bir akımında ölçüm (Datagor forumundan alınan “Radyo” dergisinden fikir). Bu, transistörlerin aynı koşullara yerleştirilmesini ve bu transistörlerin çalışacağı mevcut modun seçilmesini mümkün kıldı.
Saniye- TL431'deki ayarlanabilir zener diyot, akımı düzgün bir şekilde ayarlamanıza olanak tanır; geleneksel zener diyotlarla bu imkansızdır ve yayıcı devrede "zener diyot + direnç" çiftlerinin seçilmesi sorunlara neden olur. Üçüncüsü, iki kanallı bir devre ve P-N-P ve N-P-N transistörleri için ayrı soketlerdir; bu, anahtarlamayı basitleştirir ve deneyimli bir çifti anında karşılaştırmanıza ve besleme voltajını değiştirerek kimliği kontrol etmenize olanak tanır.
Ayarlar
Bunun bir kahve makinesi olmadığını ve transistör çiftlerini seçmesi gereken bir kişinin çalışma modlarını ve bunları değiştirme olanaklarını hayal etmesi gerektiğini düşünüyorum.Verici devresindeki direnç direnci 15 Ohm olduğunda ve ölçüm akımı 10 kat değiştiğinde, paralel direnç 9 kat daha büyük bir nominal değere sahip olmalıdır, yani 135 Ohm (mevcut olanlardan 130 Ohm seçin, daha fazla doğruluk gerekli değildir). Dirençlerin toplam direnci 13,5 ohm olacaktır. (15 ve 150 Ohm'luk dirençleri alıp bunları bir geçiş anahtarıyla dönüşümlü olarak bağlayabilirsiniz, ancak ben sürekliliği seviyorum). Transistörü sokete takın ve değişken direnç Vericideki voltajı 2,7 V'a ayarlayın (temel akımı ölçmek için terminallere geçici olarak kısa devre yapın).
Kurulum tamamlandı.
Baz akımını ölçün. Verici akımının taban akımına oranı, transistörün akım transfer katsayısını verecektir (taban akımını yayıcı akımdan çıkarıp kolektör akımını elde etmek daha doğru olur, ancak hata küçüktür). Transistörleri değiştirirken gücü kapatmaya gerek yok; test sırasında defalarca hata yaptım ve transistörleri "tam tersi" şekilde açtım, test cihazı temel akımın sıfır olduğunu, artık sorun olmadığını gösterdi.
Cihaz 200 mA akım ve voltaj için yapılmıştır K-E eşit 2 V, 15 Ohm'luk nominal değerin seçilmesinin nedeni budur. Doğal olarak akımı 300 mA'ya ayarlamak istiyorsanız emitördeki voltaj 4 V olacaktır ve K-E = 2 V voltajını korumak için besleme voltajı 5 değil 6 V olmalıdır.
1 A akımda ölçüm yapabilirsiniz, o zaman direnç 3 Ohm olmalıdır. Besleme voltajını 8...10 V'a yükseltirken, akımı TL431 üzerinden sınırlayan direncin değerini 200 Ohm'a çıkarmak daha iyidir.
Kısacası ölçüm parametrelerini önemli ölçüde değiştirmek istiyorsanız bir veya iki direncin değerini değiştirmeniz gerekecektir.
Kısa bir darbeyle ölçüm yapan "tescilli" bir cihazla karşılaştırıldığında, bu cihaz, test edilen transistörü ısıtmanıza olanak tanır - bu mod, çalışma moduna daha yakındır.
M-832 yerine, normal bir kadranlı miliammetreyi (veya kadranlı avometreyi) açabilirsiniz, ölçeği mevcut kazanç birimlerinde kalibre edebilirsiniz, 1/10 mA'lık bir cihaz uygundur, 20'den 200'e kadar bir kazanç gösterecektir. 0,400. Ancak o zaman ölçüm akımını sorunsuz bir şekilde değiştirmek imkansız olacaktır.
Olası modernizasyon
1. Soketlere takılan KT814 tipi transistörler kullanıcıdan gelen yazılarla “görünür”. Bunu ortadan kaldırmak için baskılı devre kartı tasarımını sağdan sola yansıtmanız gerekir.2. Kırıksa geçiş K-B zener diyot TL431, sınırlayıcı bir direnç olmadan voltaj alacaktır. Bu nedenle, şüpheli transistörlerin öncelikle bir test ohmmetresi kullanılarak kısa devre açısından kontrol edilmesi gerekir. TL431'i korumak için 100 kOhm'luk bir direnç yerine (taban ile modun kopmasını önler, güvenli tarafta olsun diye taktım) 100 Ohm'luk bir direnç takıp miliampermetreye seri bağlayabilirsiniz.
3. Uzun süre beslenirken yüksek voltaj güç kaynağı, TL431 balast direncindeki güç nominal değeri aşıyor. Direnci yakmayı başarmanız gerekiyor ama eğer böyle bir yeteneğiniz varsa 0,5 W gücünde 200 Ohm dirençle monte edebilirsiniz.
Bu değişiklikleri ben yapmadım - bir zener diyot ve birkaç dirençten oluşan bir devrede kendim için "kusursuz" yapmanın gereksiz olduğunu düşünüyorum.
Tahta, sert bir filmle bir köpük parçasına basitçe yapıştırılır. Estetik görünmüyor ama işe yarıyor, dedikleri gibi bana yakışıyor: "ucuz, güvenilir ve pratik."
Montaj sırasında basit tasarımlarİçlerinde kurulu transistörlerin işlevselliğini doğrulamak gerekir. Aynı zamanda, geçişlerini çaldırarak bütünlüklerini doğrulamak genellikle tamamen yetersizdir. Bunları örneğin üretim modunda test etmek çok daha güvenilir ve etkili olacaktır.
Transistör test cihazı
Aşağıda çok basit devre yeni başlayan radyo amatörleri için transistör test cihazı.
Transistör test cihazı
(Ev tipi dozimetrenin ikinci mesleği)
Makale, ev tipi bir dozimetrenin nasıl tamamlanacağını ve onu bir transistör test cihazına nasıl dönüştüreceğinizi açıklayarak bazı parametrelerini ölçmenize olanak tanır.
Transistörleri test etmek için LED probu
Çok iyi plan Bilinmeyen bir numunenin pin çıkışını belirlemenizi sağlayan, işaret sentezleme göstergesinde ekran bulunan transistör test cihazı.
Basit problar, ataşmanlar, ölçüm cihazları (retro)
Bir amplifikasyon cihazı olarak transistör, çok çeşitli seslerin oluşturulmasının temelini oluşturur. elektronik aletler. Buna göre, aşağıda tartışılan kalite göstergelerinin değerlendirilmesinin yanı sıra, hizmet verilebilirliğinden emin olmaya ihtiyaç vardır.
Transistörün servis verilebilirliğini ve işlevselliğini kontrol etmek için bir radyo noktası kullanabileceğiniz ortaya çıktı. Ayrıca, kullanılan ses yayıcının hacmine göre belirli bir örneğin kazancını tahmin edebilirsiniz. Test edilen transistörü temel alan bir jeneratör devresi, onu test etmenin standart yöntemidir. Ek olarak, yarı iletken cihazları test etmek için bir jeneratör devresi kullanarak, en iyi örnekleri seçmek için triyotların kazancını kabaca belirleyebilirsiniz.
Bir transistörün statik kazancının belirli bir ölçümü için, bir test cihazı ve hatta bir metre yapmanız gerekecektir. Gerçekte devresi bir sondadan çok daha karmaşık olmayabilir. Kalibre edilmesi gereken tek şey ölçüm cihazının ölçeğidir. Ve bunun için elbette bir model testçisine ihtiyaç duyulabilir. Veya test cihazının kendisini bir gösterge olarak kullanabilirsiniz))).
Ters toplayıcı akımı gibi bir transistör parametresini de ölçebileceğiniz basit ataşmanlar vardır.
Tüm bu tasarımlar düşük güçlü transistörlerle birlikte uygulanabilir. Orta güçlü transistörleri ve yüksek güçlü transistörleri kontrol etmek ve test etmek için başka bağlantıların yapılması gerekecektir. Elbette aynı cihazları yalnızca ek anahtarlama elemanları ekleyerek kullanabilirsiniz. Ama meseleyi bozan da bu. Güçlü transistörler için sayaçları ayrı ayrı yapmak daha kolay ve kullanışlıdır.
Ayrı olarak, statik akım transfer katsayısının (kazanç) ve ters kolektör akımının, transistörün yükseltme özelliklerinin ana göstergeleri olduğu belirtilmelidir. Ancak acemi bir radyo amatörünün uygulamasında, belirli bir örneğin servis verilebilirliğini ve işlevselliğini doğrulamak genellikle yeterlidir.
Transistör Test Probu
Önerilen prob devresinin avantajı, çoğu durumda transistörlerin servis verilebilirliğini, onları yapıdan çıkarmadan kontrol etmenize izin vermesidir.
Ses yükselticilerini monte ederken veya onarırken, parametrelerde aynı olan çiftleri seçmek genellikle gereklidir. bipolar transistörler. Çinli dijital test cihazları, düşük güçlü bir bipolar transistörün temel akım transfer katsayısını (halk arasında kazanç olarak bilinir) ölçebilir. Diferansiyel veya itme-çekme giriş aşamaları için uygundur. Güçlü bir haftasonuna ne dersiniz?
Bu amaçlar için, amplifikatörlerin tasarımı veya onarımı ile uğraşan bir radyo amatörünün ölçüm laboratuvarının bulunması gerekir. Çalışma akımlarına yakın yüksek akımlarda kazancı ölçmelidir.
Referans için: transistör kazancına "bilimsel olarak" temel akım transfer katsayısı denir yayıcı devresine, h21e olarak gösterilir. Daha önce "beta" olarak adlandırılıyordu ve β olarak adlandırılıyordu, bu nedenle bazen eski tarz radyo amatörleri transistör test cihazı"betnik" denir.
İnternette ve amatör radyo literatüründe çok sayıda seçenek bulabilirsiniz. transistörleri test etmek için cihaz devreleri. Hem oldukça basit hem de karmaşık, farklı modlar veya ölçüm sürecinin otomasyonu için tasarlanmıştır.
Kendi kendine montaj için okuyucularımızın kolayca yapabilmesi için daha basit bir devre seçilmesine karar verildi. DIY transistör test cihazı. Hemen not edelim ki, bir şekilde daha sık olarak amplifikatörlerle uğraşmak zorunda kalıyoruz. bipolar transistörler bu nedenle ortaya çıkan cihazın yalnızca parametreleri ölçmesi amaçlanmaktadır. bipolar transistörler.
Referans olarak: Daha önce RadioGazeta'nın genel yayın yönetmeni ölçümleri eski yöntemle gerçekleştiriyordu: iki multimetre (temel devrede ve verici devrede) ve akımı ayarlamak için bir "çoklu dönüş". Uzun ama bilgilendirici - yalnızca transistörleri seçmekle kalmaz, aynı zamanda h21e'nin kolektör akımına bağımlılığını da ortadan kaldırabilirsiniz. Oldukça hızlı bir şekilde, bu faaliyetin yararsızlığının farkına varıldı: Transistörlerimiz için böyle bir bağımlılığı ortadan kaldırmak bir hayal kırıklığıdır (çok çarpıktırlar), ithal edilenler için ise zaman kaybıdır (tüm grafikler veri sayfalarındadır).
Havyayı çalıştıran baş editör, transistörleri kendi elleriyle test etmek için bir cihaz toplamaya başladı.
Ayaklarınız kötü kokuyorsa nereden geldiklerini unutmayın.
Biraz Google'da aradıktan sonra buldum transistörleri test etmek için bir cihazın devre şeması oldukça iyi sayıda sitede kopyalanmaktadır. Basit, taşınabilir... ama yazarın kendisi dışında hiç kimse onu övmüyor. Bu hemen kafa karıştırıcı olmalıydı, ama ne yazık ki.
Yani, orijinal devre (biraz basitleştirilmiş gösterge ve anahtarlama ile):
Büyütmek için tıklayın
Yazarın fikrine göre burada işlemsel yükselteç, test edilen transistörle birlikte kararlı bir akım kaynağı oluşturur. Bu devredeki emitör akımı sabittir ve emitör direncinin değeri ile belirlenir. Bu akımı bildiğimiz için yapmamız gereken tek şey taban akımını ölçmek ve ardından birini diğerine bölerek h21e değerini elde etmektir. (yazarın versiyonunda, ölçüm başlığının ölçeği hemen h21e değerlerinde kalibre edildi).
Op-amp çıkışındaki iki bipolar transistör, yüksek akımları ölçerken mikro devrenin yük kapasitesini artırmaya hizmet eder. "p-n-p" transistörlerden "n-p-n" transistörlere geçiş yaparken ampermetreyi yeniden değiştirme ihtiyacını ortadan kaldırmak için diyot köprüsü dahil edilmiştir. Bipolar transistörlerin tamamlayıcı çiftlerinin seçiminin doğruluğunu arttırmak için, stabilizasyon voltajları mümkün olduğunca yakın olan zener diyotların (referans voltajının ayarlanması) seçilmesi gerekir.
"Tamamen doğru değil" ifadesinin eklenmesiyle hemen kafam karıştı işlemsel yükselteç tek kutuplu güç kaynağı ile. Ancak devre tahtası her şeye dayanacaktır, bu nedenle devre monte edildi ve test edildi.
Eksiklikler hemen ortaya çıktı. Transistörden geçen akım büyük ölçüde besleme voltajına bağlıydı, bu asla hatırlatmaz kararlı akım jeneratörü. Devre yazarının cihazı pille çalıştırırken seçmeyi başardığı şey büyük bir gizem olmaya devam ediyor. Pil boşaldıkça, “örnek” akım oldukça belirgin bir şekilde akıp gidecektir. Daha sonra op-amp çıkışındaki "amplifikatör" ile uğraşmak zorunda kaldım, aksi takdirde farklı güçlerdeki transistörleri ölçerken devre dengesiz çalışırdı. Direncin değerini seçmek gerekiyordu ve ardından amplifikatörün daha "klasik" bir versiyonuna geçtim. Ve op-amp'in iki kutuplu (doğru) güç kaynağı, değişken akımla ilgili sorunu çözdü.
Sonuç olarak diyagram şu şekli aldı:
Büyütmek için tıklayın
Ancak burada başka bir dezavantaj ortaya çıktı - bipolar transistörün iletkenliğini karıştırırsanız (cihazda "p-n-p" yi açın ve "n-p-n" transistörünü bağlayın) ve çok sayıda transistör arasından seçim yaparken kesinlikle unutacaksınız. cihazı er ya da geç değiştirirseniz, "amplifikatörün" transistörlerinden biri arızalanır ve cihazı onarmanız gerekir. Peki neden bipolar güç kaynağı, opamp, amplifikatör vb. İle ilgili zorluklara ihtiyacımız var?
Ustaca olan her şey basit!
Daha basit ve daha güvenilir bir şey yapmak için yola çıktım. Bir akım kaynağı fikri hoşuma gitti; sabit (önceden bilinen) bir emitör akımı üzerinde ölçümler yaparak gerekli ölçüm cihazı (ampermetre) sayısını azaltabiliriz.
Sonra en sevdiğim mikro devreyi hatırladım 431 TL. Üzerindeki akım jeneratörü yalnızca 4 parçadan yapılmıştır: 
Bu mikro devrenin çok büyük olmayan yük kapasitesi göz önüne alındığında (ve onu bir radyatöre monte etmek son derece sakıncalıdır), güçlü transistörleri yüksek akımlarda test etmek için Bay'ın fikrini kullanacağız. Darlington:
Şimdi bir sorun var; tek bir referans kitabı TL431'e ve bir transistöre dayalı bir akım kaynağının şemasını içermiyor "p-n-p" yapılar. Daha az saygın bir beyefendinin olmadığı fikri bu sorunu çözmeme yardımcı oldu. Siklai:
Evet, meraklı bir göz, her iki transistörün akımının buradaki akım ayar direncinden aktığını fark edecektir, bu da ölçümlerde bazı hatalara neden olur. Ancak öncelikle T2 transistörünün baz akım transfer katsayısının 20'nin üzerinde olması durumunda, hata %5'ten az olacaktır amatör radyo amaçları için oldukça kabul edilebilir (Venüs Mekiği'ni başlatmıyoruz).
İkincisi, eğer Shuttle'ı fırlatırsak ve yüksek doğruluğa ihtiyacımız varsa, bu hata hesaplamalarda kolaylıkla dikkate alınabilir. Transistör T1'in emitör akımı, transistör T2'nin taban akımına neredeyse eşittir ve ölçeceğimiz şey de budur. Sonuç olarak, h21e'yi hesaplarken (ve bunu Excel'de yapmak çok uygundur), h21e=Ie/Ib formülü yerine şu formülü kullanmanız gerekir: h21e=Ie/Ib-1
Bu hatayı en aza indirmek ve TL431 mikro devresinin geniş bir akım aralığında normal çalışmasını sağlamak için, bir transistör maksimum h21e. Bu düşük güçlü bir bipolar transistör olduğundan, cihazımız hazır olana kadar bir Çin multimetresi kullanabilirsiniz. Sadece 5 KT3102 transistörden 250 değerine sahip bir örnek bulmayı başardım.
Bugünden beri herhangi bir radyo amatörünün evinde bir Çinli vardır. multimetre(veya birden fazla), onu bir temel akım ölçer olarak kullanacağız, bu da farklı temel akım aralıkları için anahtarlamayı engellememize izin vermeyecektir (ölçüm limitinin otomatik seçimine sahip bir multimetrem var) ve aynı zamanda doğrultucu köprüsünü devreden hariç tutun – dijital multimetre akımın yönü ne olursa olsun.
Benim adımı taşıyan plan, Szyklai ve Darlington.
Yukarıdaki devreleri bir devrede birleştirmek için bazı anahtarlama elemanları ve bir güç kaynağı ekleyeceğiz ve daha fazla çok yönlülük için yayıcı akım aralığını genişleteceğiz. Sonuç şuydu:
Büyütmek için tıklayın
Diyagramda belirtilen değerlerle, hesaplanan emitör akımı zaten +4V besleme geriliminde sağlanmaktadır, yani bu geçerlidir kararlı akım jeneratörü. Deney amacıyla birkaç kez yanlış yapıdaki transistörleri bağladım. Hiçbir şey yanmadı! Belki daha güncel sormaya değer olsa da? Dürüst olmak gerekirse, bu cihazın dayanıklılığı üzerine çok az test yapıldı, bunu zaman gösterecek, ancak başlangıcını seviyorum.
Prensip olarak, devredeki akımın stabilizasyonu çok geniş bir besleme voltajı aralığında gerçekleştirildiğinden, cihaz dengesiz bir kaynaktan bile çalıştırılabilir. Ancak! Temel akım transfer katsayısının güçlü bir şekilde bağlı olduğu transistörler (özellikle yerli olanlar) vardır. toplayıcı-yayıcı voltajı. Kararsız bir ağdan kaynaklanan ölçüm hatalarını ortadan kaldırmak için devre, kararlı bir güç kaynağı sağlar. Bu arada, transistörlerin bu tür "eğrileri" nedeniyle, ölçümlerin en az üç farklı akım değerinde yapılması gerekmektedir.
Bu yüzden, transistörleri test etmek için bir cihazın devre şeması Bu cihazı kendi ellerinizle kolayca monte etmenize olanak tanıyan çok basit olduğu ortaya çıktı. Cihaz ölçüm yapmanızı sağlar baz akım transfer katsayısı düşük güçlü ve yüksek güçlü bipolar transistörlerin “p-n-p” ve “n-p-n” yapıları sabit bir emitör akımında baz akımını ölçerek oluşturulur.
İçin düşük güçlü bipolar transistörler Seçilen emitör akım değerleri: 2mA, 5mA, 10mA.
İçin güçlü bipolar transistörlerölçümler emitör akımlarında gerçekleştirilir: 50mA, 100mA, 500mA.
Hiç kimse orta güçteki transistörlerin 10mA, 50mA, 100mA akımlarda test edilmesini yasaklamaz. Genel olarak birçok seçenek var.
Verici akımlarının değerleri, aşağıdaki formülü kullanarak karşılık gelen akım ayar direncini yeniden hesaplayarak kendi takdirinize bağlı olarak değiştirilebilir:
R= Uо/Iе ,
burada Uo TL431'in (2,5V) referans voltajıdır, Ie test altındaki transistörün gerekli emitör akımıdır.
DİKKAT: Doğada TL431 mikro devreler vardır. referans gerilimi 1.2V(İşaretlerin nasıl farklı olduğunu hatırlamıyorum). Bu durumda şemada belirtilen tüm akım ayar dirençlerinin değerleri yeniden hesaplanmalıdır!
İnşaat ve ayrıntılar.
Cihazın basitliği nedeniyle baskılı devre kartı geliştirilmemiştir; tüm elemanlar anahtarların ve konektörlerin pinlerine lehimlenmiştir. Tüm yapı küçük bir kasaya monte edilebilir; her şey kullanılan transformatörün ve anahtarların boyutlarına bağlı olacaktır.
Güçlü bipolar transistörleri yüksek akımlarda (100mA ve 500mA) test ederken, bunların sabitlenmesi gerekir radyatör üzerinde! Cihazın duvarlarından birine plakalı radyatör monte edilmesi veya radyatörün kendisinin cihazın duvarı olarak kullanılması, cihazın kullanımını daha kolay hale getirecektir. Her zaman yanınızda olan bir radyatör! Bu, TO220, TO126, TOP3, TO247 ve benzeri paketlerdeki güçlü transistörlerin test edilme sürecini önemli ölçüde hızlandıracaktır.
Güç kaynağı stabilizatör çipinin de küçük bir radyatöre takılması gerekir. Herhangi bir diyot köprüsü 1A ve daha yüksek bir akım için uygundur. Transformatör olarak, 10 W veya daha fazla güce sahip, sekonder sargı voltajı 10-14 V olan uygun küçük boyutlu bir transformatör kullanabilirsiniz.
İsteğe bağlı: Transistörleri test etmek için kullanılan cihaz, ikinci bir multimetreyi bağlamak için soketlere sahiptir (DC voltaj ölçüm modunda 2-3V sınırına dahil edilmiştir). Bu fikri forumlardan birinde gördüm. Bu, transistörün Ube'sini ölçmenize olanak tanır (gerekirse eğimi hesaplayın). Bu işlev, aynı yapıya sahip iki kutuplu transistörleri seçerken çok kullanışlıdır. Paralel bağlantı amplifikatör çıkış katının bir kolunda. Aynı akımda Ueb voltajları 60 mV'den fazla farklılık göstermiyorsa, bu tür transistörler yayıcı akım dengeleme dirençleri OLMADAN paralel olarak bağlanabilir. Şimdi, çıkış aşamasında her kolda 16'ya kadar transistörün paralel olarak bağlandığı Accuphase amplifikatörlerinin neden bu kadar paraya mal olduğunu anlıyor musunuz?
Kullanılan elemanların listesi:
Dirençler:
R3 - 820 Ohm, 0,25W,
R4 - 1k2, 0,25W,
R5 - 510 Ohm, 0,25 W,
R6 - 260 Ohm, 0,25W
R7 - 5,1 Ohm, 5W (daha fazlası daha iyidir),
R8 - 26 Ohm, 1W,
R9 - 51Ohm, 0,5W,
R10 - 1k8, 0,25 W.
Kapasitörler:
C1 - 100nF, 63V,
C2 - 1000uF, 35V,
C3 - 470uF, 25V
Anahtarlama:
S1 - kapatma için iki grup kontaklı üç konumlu anahtar tipi P2K veya bisküvi,
S2 - Anahtarlama için bir grup kontaklı P2K tipi anahtar, geçiş anahtarı veya bisküvi,
S3 - anahtarlama için dört grup kontaklı iki konum için P2K veya bisküvi tipi anahtar,
S4—anlık düğme,
S5 - güç anahtarı
Aktif öğeler:
T3 - transistör tipi KT3102 veya herhangi biri düşük güç n-p-n yüksek kazançlı tip
D3 - 431 TL,
VR1 - integral stabilizatör 7812 (KR142EN8B),
LED1 - yeşil LED,
BR1, 1A akıma sahip bir diyot köprüsüdür.
Tr1 - 10W veya daha fazla güce sahip, sekonder sargı voltajı 10-14V olan transformatör,
F1 - sigorta 100mA...250mA,
Ölçüm aletlerini ve test edilen transistörü bağlamak için terminaller (uygun mevcuttur).
Bir transistör test cihazıyla çalışmak.
1. Mevcut ölçüm modunda açık olan cihaza bir multimetre bağlayın. “Otomatik” mod yoksa, test edilen transistör tipine göre limiti seçin. Düşük güçlü olanlar için - mikroamper, yüksek güçlü bipolar transistörler için - miliamper. Mod seçiminden emin değilseniz önce miliamperleri ayarlayın; okumalar düşükse cihazı daha düşük bir limite getirin.
2. Aynı Ube'ye sahip transistörlerin seçilmesi gerekiyorsa, voltaj ölçüm modunda cihazın ilgili soketlerine 2-3V sınırına kadar ikinci bir multimetre bağlayın.
3. Cihazı ağa bağlayın ve “Açık” düğmesine (S5) basın.
4. S3 anahtarıyla, “p-n-p” veya “n-p-n” testi altındaki transistörün yapısını seçiyoruz ve S2 anahtarıyla türü düşük güçlü veya yüksek güçlüdür. S1 anahtarını kullanarak ayarladık minimum emitör akım değeri
5. Test edilen transistörün uçlarını ilgili soketlere bağlayın. Ayrıca transistör güçlü ise radyatör üzerine monte edilmesi gerekmektedir.
6. S4 “Ölçüm” düğmesine 2-3 saniye basın. Multimetre okumalarını okuyup tabloya giriyoruz.
7. S1 anahtarını kullanarak emitör akımının bir sonraki değerini ayarlayın ve 6. adımı tekrarlayın.
8. Ölçümlerin tamamlanmasının ardından transistörün cihazla ve cihazın ağla bağlantısını kesin. Prensip olarak, ölçülen baz akımının benzer değerlerine göre eşleştirilmiş transistörler seçilebilir. h21e katsayısını hesaplamanız veya grafik oluşturmanız gerekiyorsa, verileri bir Excel tablosuna veya benzerine aktarmalısınız.
9. Elde edilen verileri tabloda karşılaştırıyoruz ve benzer değerlere sahip transistörleri seçiyoruz.
Bir sonsöz yerine.
Düşük güçle ilgili birkaç not bipolar transistörler(Onlara mod sağlamam boşuna değil mi?).
Bazı nedenlerden dolayı, radyo amatörleri, transistörleri kullanarak amplifikatörler oluştururken, son aşama için aynı örneklerin seçimine en büyük dikkati (ve daha sonra en iyi durumda) verirler.
Bu arada amplifikatör girişinde en sık kullandıkları diferansiyel aşamalar veya daha az sıklıkla iki zamanlı. Aynı zamanda diferansiyelden almak için de tamamen unutulur. kaskadın yanı sıra bir itme-çekmeden tüm harika özelliklerinin maksimumuna kadar, böyle bir kaskaddaki transistörlerin de olması gerekir seçilmiş!
Ayrıca, mümkün olan en yakın sıcaklık koşullarını sağlamak için, diferansiyel kademeli transistörlerin mahfazalarını, kartın farklı taraflarına yaymak yerine birbirine yapıştırmak (veya bir kelepçeyle birbirine bastırmak) daha iyidir. İntegralin giriş aşamasındaki uygulama transistör düzenekleri bu sorunları ortadan kaldırır, ancak bu tür düzenekler bazen pahalıdır veya radyo amatörleri için mevcut değildir.
Bu nedenle, giriş aşaması için düşük güçlü transistörlerin seçimi acil bir görev olmaya devam etmektedir ve transistörlerin test edilmesi için önerilen cihaz bu süreci önemli ölçüde kolaylaştırabilir. Ayrıca, ölçüm için seçilen modlardan biri olan 5 mA'lık akım, çoğunlukla ilk aşamanın hareketsiz akımıdır. Peki Çin multimetresi hangi akımı ölçüyor???
Mutlu yaratıcılık!
RadioGazeta'nın Genel Yayın Yönetmeni.
