ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Um dispositivo para determinar os terminais, estrutura e coeficiente de transferência de corrente dos transistores. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Tecnologia de medição O dispositivo proposto é projetado para determinar a localização dos terminais coletor, base e emissor nos casos de transistores bipolares de baixa, média e alta potência, determinar a estrutura (npn ou pnp), bem como medir o coeficiente de transferência de corrente em um circuito com um emissor comum (p21E). Para transistores de efeito de campo de porta isolada com canal embutido e induzido, as localizações dos pinos (dreno, fonte, porta) e o tipo de condutância do canal (n ou p) são determinados. Além disso, o dispositivo pode ser usado como um voltímetro DC. Todas as informações são exibidas em dois indicadores LCD. Principais características técnicas: No modo determinante para transistores bipolares, a corrente de base ao medir P21E
O esquema do dispositivo é mostrado na fig. 1. A indicação das saídas dos transistores bipolares - coletor, base, emissor - e campo - dreno, porta, fonte - é realizada no indicador HG2 LCD com os símbolos "C", "b", "E", respectivamente, e o estado de incerteza - com os símbolos "b", "b", "b". A estrutura dos transistores bipolares (npn ou pnp) e o tipo de condutividade do canal (n ou p) do transistor de efeito de campo são indicados no mesmo indicador pelos símbolos "p" ou "P", respectivamente. Atribuição de interruptores e botões. No "comp." switch SA1 está testando transistores compostos, no "Normal". - convencional, para transistores de efeito de campo, a posição do interruptor pode ser qualquer. Quando você pressiona o botão SB1 "Power". são testados transistores de média e alta potência, bem como transistores de campo com canal embutido. Na posição "p21e" da chave SA2, este parâmetro dos transistores bipolares é medido, e na posição "U", o dispositivo funciona como um voltímetro com um limite de medição de tensão DC de 19,99 V. Neste último caso, quando você pressione o SB2 "Bat". o indicador HG1 mostra o valor da tensão de alimentação (bateria). O dispositivo consiste em duas unidades principais - um voltímetro e um determinante das saídas do transistor. O voltímetro é montado no ADC DD10 com saída de informação para o indicador LCD HG1. O mesmo indicador exibe o valor de p21E do transistor bipolar. A tensão de alimentação de -4,5 V ADC DD10 recebe de um conversor de tensão montado em um elemento lógico DD1.1, um retificador inversor baseado nos diodos VD1, VD4, capacitores C5, C8 e um conversor de nível DD3 - de um retificador com duplicação de tensão nos elementos VD2, VD3 , C6, C7 tensão de alimentação 9,8 V. Uma das entradas do elemento lógico DD1.1 é conectada à saída do oscilador mestre ADC DD10, operando na frequência de 50 kHz. Da saída BP (pino 21) do ADC DD10, pulsos retangulares com taxa de repetição de 62,5 Hz são alimentados na entrada do elemento lógico DD7.2, e seu sinal de saída é o relógio para a operação do determinante. Os pulsos da saída deste elemento são enviados para os elementos D, E e F dos três dígitos mais significativos do indicador HG2 LCD, que são exibidos constantemente, pois não precisam ser desligados quando os caracteres "C" , "b" e "E" são exibidos. Os pulsos de tensão da saída do elemento DD7.2 também são alimentados nas entradas dos elementos DD5.3, DD5.4 e DD2.4, DD14.4, DD15.4 , DD12.3, em cuja saída, dependendo dos sinais determinantes, são gerados sinais de controle para os elementos A ou C nesses mesmos dígitos e os elementos F, A e B no dígito menos significativo do indicador HG2 LCD. Da saída do elemento DD5.3, os pulsos de clock através do circuito integrador R21C12 são alimentados no contador DD4 com um fator de divisão de 128. A cada 2 s, com a próxima queda no pulso de entrada, uma tensão de alto nível aparece em sua saída, a partir da qual o circuito diferenciador R1C3 gera um pulso de reset de todo o dispositivo para o estado original e reinicia. Como os microcircuitos da série 74AC (o analógico doméstico da série KR1554) têm durações de comutação curtas, instáveis percebidas pelas entradas de contagem dos microcircuitos da série K561 e seus análogos, os circuitos integradores R21C12 e R23C4 são introduzidos, aumentando as frentes e quedas de pulsos das saídas dos elementos DD5.3 e DD5.4 a 2 ms. Os pulsos do circuito R21C12 também são enviados para a saída COM do indicador HG2 e através dos elementos OR exclusivos DD8.1-DD8.4 - para os elementos G nos três mais significativos e os elementos E e G nos dígitos inferiores do indicador HG2 LCD. O transistor em teste é conectado com suas saídas aos terminais XS1, XS2, XS3, que são conectados às saídas de uma poderosa chave de três canais montada nos transistores de comutação de campo VT1-VT4, VT8, VT9. Os sinais de controle para eles são gerados nas saídas dos elementos do microcircuito conversor de nível DD3, que são usados como elementos de buffer. Três circuitos de ajuste de corrente idênticos dos resistores R3 R5, R12R17R19 e R24R26R27 são conectados às saídas de um interruptor poderoso, comutado por um interruptor de baixa potência, também de três canais, montado nas chaves DD13.1-DD13.4, DD16.3. 16.4, DDXNUMX. A determinação das conclusões é realizada alterando periodicamente o estado das saídas de um interruptor poderoso - a combinação dos transistores abertos e fechados VT1 - VT4, VT8, VT9 muda. A cada momento, apenas um dos transistores VT1, VT3, VT8 estará aberto, portanto uma das saídas do transistor em teste será conectada à linha de alimentação de 5 V. Ao mesmo tempo, um dos transistores VT2, VT4 , VT9 e a segunda saída do transistor em teste estão abertas no outro canal conectado ao resistor R6, que atua como um sensor de corrente de saída do transistor. No terceiro canal de um interruptor poderoso, ambos os transistores de efeito de campo estão fechados, mas neste momento todo ou parte de um dos circuitos resistivos de ajuste de corrente será conectado à sua saída, dependendo do estado do interruptor de baixa potência . Tal circuito é projetado para fornecer corrente à base de um transistor bipolar (ou tensão ao portão de campo), através dele duas vezes no mesmo estado de um interruptor poderoso, a base ou portão é "polled", primeiro para a estrutura npn (canal n), depois para pnp (canal p).
Um ciclo completo de teste de transistor inclui seis combinações do estado de uma chave poderosa, enquanto cada saída de transistor será conectada duas vezes como coletor, base e emissor (dreno, porta, fonte). Com uma das combinações, as saídas serão conectadas de forma que no circuito resistivo conectado aos transistores fechados da chave apareça uma corrente, que é tomada como base e, como você sabe, causa o coletor de saída (e do emissor) apareça. Na fig. 2 mostra circuitos simplificados para ligar transistores ao determinar conclusões. A presença da corrente de saída fará com que a tensão apareça no sensor de corrente R6, que corrige o estado da chave, e as informações correspondentes são exibidas nos indicadores LCD HG1, HG2. No entanto, o aparecimento de tensão no sensor é apenas uma condição necessária, mas não suficiente para a determinação correta das conclusões. Primeiro, em duas combinações, uma das junções p-n polarizadas diretamente (coletor ou emissor) do transistor bipolar será conectada à fonte de alimentação em série com o resistor R6, e esse resistor terá uma tensão de cerca de 4,3 V. Revelando essa definição falsa é bastante simples: ao alterar o ponto de conexão do resistor R (Fig. 2) de +5 V para um fio comum, ou vice-versa, a corrente de saída praticamente não mudará. Em segundo lugar, devido a transientes nos momentos de mudança de estado de uma chave poderosa, pulsos de tensão aparecem no resistor R6. O processo de detecção durante a ocorrência desses pulsos é bloqueado. Em terceiro lugar, quando o transistor é ligado inversamente, uma corrente também flui através dele, mas seu valor é pequeno e essa falsa determinação pode ser eliminada usando um dispositivo de limite. Finalmente, o transistor pode simplesmente estar quebrado ou os terminais X1-XXNUMX acidentalmente fechados. Todos esses fatores são levados em consideração no circuito do dispositivo. Antes de prosseguir para a descrição do processo de determinação das conclusões, considere a operação do dispositivo de limite montado no amplificador operacional DA1.2 e no transistor VT11. A entrada inversora deste amplificador operacional é conectada ao resistor R6 e a entrada não inversora é conectada a uma fonte de tensão de referência de 0,5 V, coletada nos resistores R22, R25 e um regulador de corrente em um transistor VT10 e resistor R29. Esta tensão define o limite inferior para determinar as saídas do transistor com base no valor mínimo especificado h21e.Na grande maioria dos casos, o modo inverso do transistor em teste não será detectado com esses parâmetros. Ao alternar o dispositivo de limite, uma queda de tensão positiva do resistor R32 é alimentada na entrada C do gatilho DD6.1 para fixar o estado do interruptor poderoso, "polling" a base e iniciar a medição. Na saída 2 do decodificador contador DD3, uma tensão de nível alto é definida. Essa tensão é fornecida à entrada S do gatilho DD2, e em sua saída inversa por cerca de 3 ms é gerada uma tensão de baixo nível, que é fornecida a uma das entradas do elemento OR-NOT DD2 e é necessário para proteger a detecção atrasada durante transientes na chave. Após esse intervalo de tempo, um pulso de clock aparece na saída do elemento DD0, fazendo com que o gatilho DD9 comute e, em seguida, o contador-decodificador DD6.1. Sua saída 8 ficará alta e o ciclo de definição do pino começará. As saídas do decodificador contador DD9 são conectadas às entradas dos elementos DD11.1 -DD11.4, DD12.1, DD12.2 para que os sinais de controle do comutador de três canais sejam formados nas saídas desses elementos . Os mesmos sinais, juntamente com os sinais de saída do gatilho DD6.2, controlam a operação de três conversores de código idênticos para exibir os caracteres alfabéticos "C", "b" e "E" nos três dígitos mais significativos do HG2 LCD indicador. Os conversores são feitos nos elementos DD1.2-DD1.4, DD2.1 - DD2.4, DD7.1, DD7.3, DD7.4, DD8.1, DD8.2, DD8.4, DD14.1 -DD14.4 e DD15.1-DD15.4. O estado dos transistores de uma chave potente (aberta / fechada) é controlado, como já mencionado acima, por meio dos conversores de nível DD3.1-DD3.6, que convertem sinais de entrada de 5 V em tensões de saída de cerca de 10 V, necessárias para abertura confiável dos transistores VT1-VT4 , VT8, VT9. As entradas dos elementos DD5.1, DD5.2 recebem dois sinais de pulso (meandro): com período de repetição de 32 ms - da saída inversa do gatilho DD6.2 e clock 16 ms - da saída do elemento DD5.4 .5.1. A partir dessas tensões, nas saídas dos elementos DD5.2, DD8, são formados pulsos com duração de 32 ms cada com um período de repetição de 6.1 ms. Primeiro, o pulso está na saída do primeiro elemento e, após o término, na saída do segundo. A finalidade do primeiro pulso é a proteção contra detecção falsa, ele entra na entrada D do disparador DD5.4, e sua saída invertida continua retendo uma tensão baixa, permitindo a passagem de pulsos de clock para a saída DDXNUMX. O objetivo do segundo pulso é "polling" a base (porta) do transistor em teste. Os três circuitos resistores R5.2-R3, R5R12R17 e R19R24R26 mencionados acima são conectados à saída do elemento DD27. A escolha de um, dois ou três resistores e, portanto, a corrente de base, é determinada pela posição dos contatos da chave SA1 e do botão SB1, enquanto as chaves analógicas DD13.1-DD13.4, DD16.3, DD16.4 .8 desconecte e conecte os resistores correspondentes nesses circuitos . "Polling" começa com a estrutura npn - por 5 ms os resistores desses circuitos serão conectados à linha de alimentação de 6 V. Se ao mesmo tempo um pulso com tensão maior que o limite não ocorrer no sensor de corrente R16, então, após este intervalo de tempo de 6 ms, os resistores desses circuitos serão conectados a uma linha de energia comum - é realizado um "poll" da base para a estrutura rr. Se, neste caso, o pulso indicado não ocorrer no sensor R9, após o tempo alocado, o decodificador DDXNUMX passa para o seguinte estado - a combinação de transistores abertos e fechados do interruptor poderoso muda, o procedimento de proteção contra detecção falsa e "interrogatório" da base é repetido novamente. Deve-se lembrar que o polling ocorre apenas no canal com transistores fechados de uma chave potente, pois as ações dos demais circuitos resistivos são bloqueadas por transistores abertos. Quando uma tensão maior que o limite aparecer no resistor R6, o comparador no op-amp DA1.2 mudará e um pulso irá para a entrada C do gatilho DD6.1, que o mudará para um estado com um alta tensão de nível lógico na saída inversa. O transistor VT7 será aberto e a entrada do ADC DD10 através da chave analógica DD16.2 será conectada ao segundo sensor de corrente - resistor R14 para medir o p21e do transistor de baixa potência em teste. Ao pressionar o botão SB1, o transistor VT6 abrirá e, através da chave analógica aberta DD16.1, a tensão de abertura irá para a porta do transistor VT5. O resistor R6 será conectado em paralelo com o resistor R9, e o resistor R14 será conectado em paralelo com R13, neste caso são testados transistores de média e alta potência. O indicador LCD HG1 exibirá o valor do coeficiente de transferência de corrente do transistor em teste, e no indicador HG2 (da esquerda para a direita) - os caracteres alfabéticos dos nomes dos pinos, no dígito direito - o caractere alfabético da estrutura do tipo bipolar ou de canal do transistor de efeito de campo (Fig. 3). Na ausência ou mau funcionamento do transistor em teste, um pequeno valor de p21e, a comutação do contador DD9 não para até que uma tensão de alto nível seja gerada em sua saída 7, que é alimentada na entrada R do gatilho DD6.1. 2, e três caracteres aparecem no indicador LCD HG4 " b", "b", "b" (Fig. XNUMX). A comutação do contador DD9, tanto na entrada CN com determinação bem-sucedida das conclusões, quanto na entrada R com incerteza, faz com que os pulsos de clock parem de vir da saída do elemento DD5.4, o que significa que o estado das saídas do poderoso interruptor e conversores de código é fixo até que o próximo pulso de reinicialização chegue por 2 s. Ao determinar as descobertas de transistores de efeito de campo com baixa resistência do canal aberto, bem como bipolares compostos com n21E superior a vinte mil, altas correntes podem fluir. Portanto, uma unidade limitadora de corrente montada no amplificador operacional DA1.1 e o transistor VT7 foram introduzidos no dispositivo. Uma tensão exemplar de 1.1 mV é fornecida à entrada não inversora do amplificador operacional DA220. Com um aumento da corrente através do transistor em teste para 2,2 A (para transistores de alta potência) ou 44 mA (para os de baixa potência), a tensão na fonte do transistor VT7 excederá a exemplificativa, a tensão nas portas dos transistores VT5 e VT7 diminuirá e a corrente através do transistor em teste será limitada. O indicador LCD HG1 exibirá um sinal de sobrecorrente - um no dígito mais significativo. O sinal de saída do elemento DD12.4 é projetado para indicar o ponto decimal no terceiro dígito do indicador HG1 LCD para exibir o valor de p21E em milhares ao testar transistores compostos e tensão no modo voltímetro. Para medir tensões CC, o interruptor SA2 é colocado na posição "U" e as sondas de medição são conectadas aos soquetes XS4, XS5 "Voltímetro". Neste modo, você pode controlar a tensão de alimentação do dispositivo pressionando o botão SB2 "Bateria", bem como determinar a localização dos pinos e a estrutura dos transistores testados sem medir h2i3. O resistor R13 é feito de um pedaço de fio de manganina ou constantan, o restante são resistores fixos S2-23, MLT ou RN1-12 montados na superfície, e R30 é composto de vários conectados em série, um resistor sintonizado - SPZ-38B. Capacitores - cerâmicos K10-17 ou para montagem em superfície. O uso dos diodos Schottky 1N5818 (VD2, VD3) é justificado pela obtenção da tensão máxima de alimentação do microcircuito DD3, esses diodos são substituíveis por Ha1N5817, 1 N5819 ou D310. O principal critério para substituir os transistores de efeito de campo indicados no diagrama é a resistência mínima do canal do transistor aberto. Para transistores de um interruptor poderoso e VT7, não mais que 0,1 Om, VT5 -0,01 Ohm e / T6 - 2 Ohm a uma tensão de porta-fonte de 4,5 V. Podemos substituir o transistor 2SK241 por qualquer tensão de corte de baixa potência de 0,5 ... 1,5 V. O amplificador operacional LM358N pode ser substituído por amplificadores operacionais LM158, LM258, LM2904. Interruptores - VZOZZ, botão - TS-0108, soquetes X1-XZ - banhados a ouro de um soquete desmontado de um conector doméstico 2RMT. Todas as peças são montadas em duas breadboards universais de 60x90 mm cada, fixadas uma sobre a outra. A placa superior contém a maioria dos microcircuitos, indicadores, soquetes para conectar os transistores em teste, interruptores e um botão. Para economizar espaço, parte dos microcircuitos está localizada sob os indicadores e, para facilitar a montagem dos indicadores, eles são instalados em soquetes feitos de painéis para microcircuitos (Fig. 5). O suporte da bateria, os poderosos transistores de efeito de campo e o amplificador operacional estão instalados na placa inferior (Fig. 6). A instalação é realizada com fio de cobre estanhado unipolar com diâmetro de 0,25 ... 0,3 mm com tubo isolante de PTFE. Para correta leitura das informações sobre a localização dos terminais do transistor em teste, as tomadas para sua ligação devem ser colocadas na placa (da esquerda para a direita) na seguinte sequência: XS3, XS2, XS1. Durante a instalação, os capacitores C1 e C2 são instalados diretamente nos microcircuitos DD1, DD5, respectivamente. A instalação de circuitos de alta corrente (transistores VT1-VT9, resistores R13, R14) deve ser realizada com fios curtos. O pino 30 do ADC DD10 (IN LO) é conectado a um fio comum na saída da fonte do transistor VT5 para reduzir a interferência. O ajuste se resume a calibrar o dispositivo com um resistor R10 no modo voltímetro, para o qual a tensão é aplicada à entrada de uma fonte de tensão exemplar. Uma seleção do resistor R29 define a tensão de porta do transistor VT10 para 0,5 V. Autor: S. Glibin, Moscou; Publicação: radioradar.net Veja outros artigos seção Tecnologia de medição. Leia e escreva útil comentários sobre este artigo. Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica: Uma nova maneira de controlar e manipular sinais ópticos
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