Приставка до частотоміру для перевірки транзисторів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

 Коментарі до статті

В описуваному пристрої реалізований цікавий метод вимірювання коефіцієнта посилення струму транзистора при фіксованому струмі колектора, що важливо при підборі транзисторів для симетричних каскадів. На відміну від простих вимірювачів малосигнального параметра h21е, описаних раніше, цей пристрій прямопоказує.

Приставка до частотоміру дозволяє перевіряти працездатність малопотужних біполярних транзисторів у підсилювальному режимі та вимірювати коефіцієнт передачі струму бази в режимі малого сигналу для схеми із загальним емітером – h21Е. Вимірювання проводять при фіксованому струмі колектора, що дорівнює 1 мА.

Електронні вузли приставки працюють в такий спосіб, що частота імпульсів її виході пропорційна величині параметра h21Э. Вимір коефіцієнта посилення полягає в наступному. Висновки транзистора встановлюють у гнізда "Е", "В", "С" приставки та включають живлення. До виходу пристрою підключають частотомір, встановлений на межу вимірювання 10 кГц. При цьому показання частотоміра, поділені на 10, відповідають значення параметра h21Е.

Приставка (рис. 1) містить компаратор напруги та інтегратор, до виходу якого підключають транзистор, що перевіряється в схемі включення з ОЕ. Всі названі компоненти каскадно з'єднані в кільце і утворюють систему автоматичного регулювання струмом колектора випробуваного приладу. Вихідна напруга компаратора управляє інтегратором отже струм колектора випробуваного транзистора змінюється убік свого номінального значення - 1 мА. Для підтримки системи регулювання незатухающего періодичного коливального процесу компаратор має зону нечутливості. Ширина цієї зони і визначає розмах коливань струму колектора випробуваного транзистора.

(Натисніть для збільшення)

Компаратор виконаний на операційному підсилювачі DA2, для якого дільник із резисторів R8, R9 створює зразкову напругу. У ланцюг дільника через ланцюжок R11, R10 введено сигнал позитивного зворотного зв'язку. Співвідношення опорів резисторів R11 та R10 визначає ширину зони нечутливості компаратора (гістерезис). У схемі приставки вона становить 100 мВ.

Інтегратор зібраний на ОУ DA1. Дільник R1R2 створює напругу на неінвертуючому вході ОУ, симетричну щодо меж вихідної напруги компаратора, які мають два значення: верхнє - 10...11,5 В та нижнє - 0,5...1,5 В. Для створення режиму джерела струму у вхідний ланцюга випробуваного транзистора включений резистор R4, опір якого (300 кОм) у багато разів перевищує вхідний опір транзистора у схемі з ОЕ.

Елементи R5-R7, C5, C6 створюють необхідний режим вимірювання параметра h21Е. Резистори R5 і R7 визначають струм колектора (1 мА), резистор R6 - напруга колектор-емітер.

Приставка працює в такий спосіб. Струм бази випробуваного транзистора постійно змінюється, лінійно наростаючи або убуючи, оскільки на вхід інтегратора надходить або позитивне, або негативне відносно середньої точки дільника R1R2 напруга інтегрування, що змінює напрямок інтегрування.

Припустимо, рано чи пізно струм бази випробуваного транзистора зростає. Струм колектора також збільшується, але при цьому він в h21Е разів перевищує струм бази. Після досягнення струму колектора величини 1,1 мА відбувається спрацювання компаратора, що змінює напрямок інтегрування. Струм бази, отже, і струм колектора випробуваного транзистора починає зменшуватися. Але коли він досягне величини 0,9 мА, знову відбудеться спрацювання компаратора і процес перейде у фазу, аналогічну до вихідної. Так як швидкість зміни базового струму в схемі стала, то зміни колекторного струму виявляються прямо пропорційними параметру h21Е випробуваного транзистора. Отже, значення h21Е визначає інтервал часу між моментами досягнення струмом колектора значень 0,9 і 1,1 мА, при яких спрацьовує компаратор. Таким чином, частота спрацьовувань компаратора виявляється прямо пропорційною величиною параметра h21Е.

Незначне відхилення у пропорційності параметра частоті автоколивань пов'язане із затримкою перемикання компаратора та інтегратора, а також відгалуженням частини струму бази випробуваного транзистора на перезарядку ємностей р-n переходів та монтажу. У радіоаматорській практиці вплив названих факторів на точність виміру виявляється цілком допустимим при роботі приставки на частотах 200...5000 Гц, що відповідають діапазону значень h21Е в інтервалі 40...1000.

На елементах DD1.1-DD1.4 зібрано подвоювач частоти, тому вихідна частота приставки в 10 разів вище значення h21Е, що спрощує відлік величини h21Е за шкалою частотоміра.

Паралельне з'єднання елементів DD1.2 та DD1.3 підвищує здатність навантаження пристрою. Резистор R17 захищає вихід приставки від короткого замикання. Вихідний опір приставки становить близько 3 кому. Розмах вихідного сигналу приставки без навантаження – близько 11 ст.

Для живлення приставки необхідне лише стабілізоване джерело напруги 12...13 В, що забезпечує струм 10 мА та пульсації напруги не більше 10 мВ.

Як частотомір автор використовує мультиметр ВР-11А.

Деталі. У пристрої можна застосувати будь-які резистори потужністю 0,125-0,5 Вт, наприклад МЛТ, ОМЛТ. Допустимо, щоб резистори R12-R17 мали відхилення від номіналу не більше ±20%, решта - ±5%. Резистори R1 і R3 доведеться підбирати під час регулювання приставки. Оксидні конденсатори – К50-16, К50-35 на робочу напругу не менше 15 В. Конденсатори C3, С7, С8 – керамічні КМ-5 або КМ-6 груп Н30-Н90. Конденсатор С2 - металлопленочный, наприклад, К73-16 або К73-17. Як перемикач SB1 може бути використаний будь-який слаботочний перемикач або тумблер, підійдуть П2К, ПТ2-1-1. Мікросхему К140УД6 замінить на К140УД8А або їй подібна. Мікросхему К561ЛА7 можна замінити аналогом з інших серій - К176ЛА7 або К1561ЛА7.

На рис. 2 наведено креслення друкованої плати та розміщення деталей. До плати жорстко припаяно клемні наконечники висновків живлення "+" і якими вона фіксується безпосередньо на вихідних клемах блоку живлення. Конструктивне оформлення плати може бути іншим.

Коротко про налагодження приставки. Після перевірки правильності монтажу підключають джерело живлення, частотомір та випробуваний транзистор, бажано з заздалегідь виміряним на промисловому приладі параметром h21Е (його не слід плутати з h21Е, хоча їх значення у багатьох випадках практично збігаються). Спостерігаючи на екрані осцилографа сигнал на виході компаратора (висновок мікросхеми 5 DA2), підбирають резистор R1, домагаючись симетрії обох напівперіодів сигналу (меандра). Потім підбором резистора R3 встановлюють показання частотоміра, відповідні значення параметра h21Е випробуваного транзистора.

Якщо немає можливості використовувати еталонний транзистор, можна зробити так. Перед встановленням деталей на плату слід заміряти з точністю до трьох символів опору резисторів R4 та R7. Потім між висновками "+" і "-" джерела живлення включити змінний резистор опором 22...47 кОм, до двигуна якого підключити один із висновків R4, а інший підключити до гнізда "В" приставки. Встановити на плату резистор R7. У гнізда приставки встановити випробуваний транзистор, наприклад КТ315Г, у якого значення h21Е в межах 50...300. Поставити двигун змінного резистора в середнє положення та включити живлення. Обертаючи двигун, встановити напругу на резисторі R6 рівним 1,5 В, що відповідатиме струму колектора 1 мА. Через конденсатор ємністю 1...3 мкФ подати синусоїдальний сигнал частотою 1000 Гц (Uc) на двигун змінного резистора. Плавно збільшуючи амплітуду сигналу Uc, що подається, встановити напругу сигналу на колекторі випробуваного транзистора рівним 100 мВ. Скориставшись формулою h21Е - 0,1R4/UCR7, обчислити значення h21Е випробуваного транзистора. Наприклад, напруга сигналу на движку змінного резистора Uc = 0,95, R4=309 кОм, R7=517 Ом, тоді h21Е = 0,1-309/0,950,517 = 62,9.

Відновивши вихідні з'єднання, підбиранням R1 домогтися меандру на виході компаратора, а потім підбором резистора R3 встановити відповідне показання частотоміра, яке для нашого прикладу становить 629 Гц. На цьому налаштування приставки можна вважати завершеним.

Для компаратора підійдуть і інші ОУ без внутрішньої корекції: К553УД1, КР544УД2, а також К157УД2, в якій другий ОУс конденсатором корекції ємністю 30 пФ можна використовувати в інтеграторі. Щоправда, у цьому випадку розведення плати доведеться зробити іншою.

Автор: С.Пермяков, м.Сергієв Посад Московської обл.

Дивіться інші статті розділу Вимірювальна техніка.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Нова технологія однолінзових об'єктивів 10.02.2021 Компанія Metalenz має намір принципово покращити камери смартфонів, замінивши сучасні групи лінз в об'єктивах на одну плоску лінзу, що складається з наноструктур. Камера з такою лінзою так само фокусує зображення, але збирає при цьому більше світла для отримання якісніших фотографій. До того ж, технологія дозволяє зробити модулі камер набагато компактнішими. Сьогодні кожна камера смартфона має кілька лінз (елементів об'єктива), встановлених один за одним. У iPhone 12 Pro, наприклад, основний модуль тильної камери використовує об'єктив із семи лінз. За рахунок системи лінз виробники домагаються компактності конструкції та одночасно різкого сфокусованого зображення на матриці. Більше лінз дозволяє виробникам компенсувати такі проблеми, як хроматичні аберації (розшарування кольорів на краях зображення) або дісторсії об'єктива (коли прямі лінії на фотографії виглядають вигнутими). Однак для розміщення лінз поверх один одного потрібно більше простору всередині модуля камери. Це - одна з багатьох причин, через які "виступ" камери на смартфонах з роками стає дедалі більше. Замість пластикових або скляних елементів лінз, накладених один на одного над датчиком зображення, у конструкції Metalenz використовується одна лінза, яка побудована на скляній пластині габаритами від 1х1 до 3х3 мм. Пластина складається з наноструктур розміром в одну тисячну ширини людського волосся - вони згинають світлові промені таким чином, що усуваються багато недоліків класичних однолінзових систем. Світло проходить через наноструктури, які на мікроскопічному рівні виглядають як мільйони кіл різного діаметру. Пан Девлін зазначив, що керувати світловим потоком, домагаючись потрібного результату та заломлюючи заданим чином промені, можна просто змінюючи розмір таких кіл. Результуюче зображення буде так само чітким, як і у системи з безліччю лінз: наноструктури візьмуть на себе роботу щодо зменшення або усунення багатьох аберацій, що погіршують якість зображення, характерних для традиційних камер. Причому дизайн не тільки заощаджує місце, що вже було б проривом: розробники стверджують, що новий підхід дозволяє вловлювати та спрямовувати на датчик зображення більше світла, отримуючи яскравіші та чіткіші зображення навіть за недостатнього освітлення.

Інші цікаві новини:

▪ Бактерії покращують зростання рослин та збагачують ґрунт

▪ Тест на наркотики

▪ Електричний бар'єр захистить купальників від акул

▪ Дослідницька експедиція вирушила на Місяць

▪ Радіоактивність у єгипетських пірамідах

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Історія техніки, технології, предметів навколо нас. Добірка статей

▪ стаття Так проходить мирська слава (слава світу). Крилатий вислів

▪ стаття Як харчуються рослини? Детальна відповідь

▪ стаття Клен платаноподібний. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Металошукач підвищеної чутливості. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Блок живлення з мікроконтролерним керуванням, 0-25 вольт. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024