Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Дудич И.И. Самодельные радиоэлектронные устройства

.pdf
Скачиваний:
46
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
28.47 Mб
Скачать

АВОМЕТР — ИСПЫТАТЕЛЬ ТРАНЗИСТОРОВ

Ниже приводится описание прибора, представляющего

собой

комбинированный

малогабаритный

ампервольт­

омметр

со вмонтированным

несложным

испытателем

транзисторов. При его помощи

можно измерять

коэффи­

циент

усиления, обратный

ток

коллекторного

перехода

и начальный ток коллектора маломощных

транзисторов

обеих структур р~п—р

и

п—р—п, обнаружить обрыв

или замыкание между электродами испытуемого тран­ зистора. В качестве авометра прибор можно использо­ вать для измерений напряжения и силы постоянного и

переменного

токов,

а также

величины

сопротивления

постоянному

току.

 

 

 

 

Принципиальная

схема

прибора

приведена

на

рис. 7. В приборе

применен микроамперметр

типа

М4204/1 магнитоэлектрической системы с полным от­ клонением стрелки при токе 50 мка и сопротивлением рамки 2000 ом. Благодаря высокому входному сопро­ тивлению вольтметра (20 000 омів) и минимальному падению напряжения на участке цепи измерителя, при использовании прибора как миллиамперметра можно измерять без заметного нарушения режим работы как ламповой аппаратуры, так и аппаратуры на транзисто­ рах.

При измерении постоянного тока и напряжения

погрешность показаний не превышает 2,5%

от

конеч­

ного значения

шкалы;

при измерениях

переменного

напряжения

и тока —

4-.-5%

точность

измерений

сопротивлений

обеспечивается

в пределах

10%.

Вели­

чины обратного тока коллекторного перехода и началь­

ного тока коллектора можно

измерять

с

точностью

2,5%. Погрешности показаний

прибора

при

измерении

коэффициента усиления маломощных транзисторов — не более 5—8%.

Рабочее положение прибора — горизонтальное. Из­ мерительные щупы подсоединяются к соответствую­ щим зажимам, для подсоединения испытуемых транзи­ сторов предусмотрена специальная колодка.

Прибором измеряется:

1.Напряжение постоянного тока: 0—2,5 в, 0—10, 0—50, 0—250, 0—500 в.

2.Напряжение переменного тока: 0—2,5 в, 0—10, 0—50, 0—250, 0—500 в.

Рис. 7. Принципиальная схема авометра — испытателя транзисторов.

Рис. 8. Эскиз внешнего вида авоыетра — испытателя тран­ зисторов.

3. Сила

постоянного

тока:

 

0—50 мка, 0—500 мка,

0—5 ма, 0—50 ма, 0—500 ма.

 

 

 

 

 

4. Сила

переменного

тока:

0—5 ма,

0—50 ма,

0—500 ма.

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Сопротивление

постоянному

току:

 

0—3 ком,

0—30 ком, 0—300 ком, 0—3 Мом.

 

 

 

6. Величина

коэффициента

усиления: 0—50, 0—250.

7. Обратный

ток коллекторного перехода: 0—50 мка.

8. Начальный

ток коллектора

при короткозамкнутых

выводах эмиттера и базы: 0—50 мка.

 

 

 

При тщательной

подгонке

добавочных

сопротивле­

ний и сопротивлений шунтов прибор

может обеспечить

эти измерения с точностью, достаточной для

проведе­

ния наладочных работ

при ремонте

радиоаппаратуры.

Чтобы

уменьшить

габариты

прибора,

в

качестве

элементов

питания

применена

 

батарея,

состоящая из

трех сухих элементов типа 1,ЗФМЦ-0,25, установленных внутри прибора и соединенных последовательно. Со­ бран прибор в небольшом ящике из пластика — 165x100x65 мм, вес его не более 750 г. Внешний вид возможного варианта конструктивного исполнения по­ казан на рис. 8 (эскиз).

Этот комбинированный измерительный прибор собран на базе одного стрелочного индикатора. Применение от­ дельных шунтов для каждого предела измерения силы

постоянного тока позволяет добиться

минимального па­

дения напряжения на участке цепи измерителя.

Это

особенно

важно при

измерениях

силы

тока в

аппара­

туре на

транзисторах

при низких напряжениях

пита­

ния. Осуществление

блокировки

предотвращает

 

выход

из строя

стрелочного

индикатора

при

переходе

с

одно­

го предела измерений силы тока на другой, поскольку

исключается

возможность

преждевременного включе­

ния индикатора

в исследуемую

цепь

(до

включения

соответствующего

шунта)

— в

момент

перехода с

од­

ного предела

на

другой

при

выключении

шунта

вы­

ключается и цепь индикатора. Такой способ включения Еыгоден еще и тем, что нарушение контакта в какомнибудь из соединений шунта на одном из пределов из­

мерений

не

влечет за

собой потерю

работоспособности

прибора

на

остальных

пределах измерений,

а разрыв

цепи шунта

не вносит

погрешности

при

измерениях

других величин. Цепь миллиамперметра переменного тока содержит универсальный шунт.

Напряжение постоянного тока на различных пре­ делах измеряется стрелочным индикатором путем под­

соединения

к

нему

соответствующих

добавочных

ре­

зисторов,

 

также

 

индивидуальных

для

каждого

пре­

дела

измерений.

 

При

конструктивном

изготовлении

прибора

их

нужно

отбирать

путем

последовательного

соединения

двух

 

резисторов,

суммарное

значение

которых

должно

соответствовать

расчетной

величине.

Такая

система

коммутации

шунтов и

добавочных

сопротивлений

дает

возможность

 

использовать

пол­

ную

чувствительность

стрелочного

индикатора

и

тем самым добиться высокого входного сопротивления

вольтметра

при измерениях

постоянного

напряжения

и полную

чувствительность

стрелочного

индикато­

ра при измерениях постоянного тока. Поскольку время

успокоения

стрелки

индикатора

невелико,

включение

шунтирующего

сопротивления

нецелесообразно (вве­

дение его

снижало

бы

чувствительность прибора). Во

избежание

шунтирующего

действия

выпрямительных

диодов на

индикатор,

во

время

измерения

постоянно­

го напряжения и других величин коммутация

прибора

осуществлена

таким

образом, чтобы

диоды

подключа­

лись к измерительной головке только во время изме­ рений переменного напряжения и тока; при всех других видах измерений детекторная система отключена от

цепи измерителя.

Принцип

работы прибора

и

взаимо­

действие отдельных элементов видны из схемы.

 

Уравнивающий

резистор

Ru,

включен

последова­

тельно

с индикатором, при

разных

измерениях вы­

полняет

различные

функции: кроме

основного

назна­

чения, оно является ограничительным при

измерениях

обратного тока коллекторного перехода и

начального

тока коллектора, а

также служит

делителем напряже­

ния на участке цепи измерителя. Это позволяет исполь­

зовать один и тот же реостат для установки

нуля

на

всех пределах измерения резисторов, а также

для

ка­

либровки прибора при измерении коэффициента усиле­ ния транзисторов.

Поскольку испытуемый транзистор является элемен­ том, управляемым током, то некоторое падение напря­ жения и как следствие уменьшение тока базы (при неизменных /?28 и R29, посредством которых достигается прирост тока базы во время измерений величины коэф­ фициента усиления) компенсируется повышением чув­ ствительности измерительной системы, включенной в цепь коллектора. Таким образом, калибровка прибора перед измерениями сопротивлений и коэффициента уси­ ления транзисторов устраняет дополнительные погреш­ ности, вносимые вследствие изменения (падения) напря­ жения питающей батареи.

При измерении

коэффициента

усиления

испытуе­

мый

транзистор включен по

схеме

с общим

эмиттером

и его

усилительные

свойства

определяются отношением

приращения тока коллектора на прирост тока базы, то

есть согласно

формуле:

 

 

 

 

 

R - —

= R

 

где Л1К

— прирост тока

коллектора, Л Ь

— прирост

тока базы, р — коэффициент усиления по току.

Чтобы

достичь более точных

показаний,

нуль шка­

лы р выведен

правее (0,5

ма при шкале 5 ма с учетом

компенсации),

благодаря

чему

измерения

производят­

ся на прямолинейном участке характеристики транзи­

сторов

(первоначальный

участок

характеристики

име­

ет определенную кривизну, что исключает

возможность

отсчета

по прямолинейной

шкале). Кроме

того,

через

резистор #26 на базу

подается

некоторый

потен­

циал,

что предохраняет

транзистор от

перегрузки.

Прирост

тока базы

на

определенную

величину

дости­

гается введением

в эту

цепь

одного

из

резисторов

/?28

или

R29 (путем

нажатия соответствующей

кнопки

«изм.

6»), благодаря

чему

становится

возможным

отсчет непосредственно в единицах коэффициента уси­ ления на соответствующей шкале р (с учетом перерас­

чета, в зависимости от пределов измерений).

Ограни­

чительные резисторы

Ri и /?27 предохраняют

выход

из

строя как стрелочного индикатора, так

и транзисто­

ра

при неправильном

соединении или

повреждении.

Выключатель, сопряженный с переменным

резистором

/?2б, также служит дополнительным элементом блокиров­ ки и коммутации при измерениях параметров транзисто­ ров и дает возможность выключать цепь эмиттера при измерениях обратного тока коллекторного перехода и включать при измерениях начального тока, обеспечив тем самым короткое замыкание между выводами эмит­

тера

и

базы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Как

видно

из схемы, при

измерениях

параметров

транзисторов

прибор

потребляет

незначительный

ток,

установка

нуля при

 

измерении коэффициента

усиления

производится

при

 

малом

токе

в

цепи

коллектора.

Это

выгодно

не только с точки зрения экономии энер­

гии

батареи

питания,

но и с точки зрения

уменьшения

элементов управления, так как нуль шкалы

«омов» и

«калибр, р» устанавливаются одним переменным

резисто­

ром, а отсчет измеряемой величины производится

при

нажатии одной из кнопок «изм. р» (К2, Kz).

 

 

 

При

измерениях

обратного

тока

коллекторного

пе­

рехода

и начального

тока

коллектора погрешность

из­

мерений

зависит от

типа

выбранного

стрелочного

ин­

дикатора, то есть от его класса точности. Ограничитель­ ные сопротивления, включенные в цепь, вследствие прохождения через них незначительного тока, практиче­ ски не оказывают влияния на правильность показаний прибора во время этих измерений.

Для измерения параметров транзисторов обеих струк­

тур в приборе предусмотрено переключение

полярности

батареи

и

стрелочного индикатора.

Это

достигается

посредством переключателя,

ручка

которого выведена

на лицевую панель.

 

 

 

 

 

 

Примененный

двухплатный

стандартный

переключа­

тель галетного

типа

служит

для

переключения

рода

работ

и

пределов

измерений.

Резисторы

R 2 5 и

^2 б

сопряжены с выключателями, имеется также возмож­ ность применения одних и тех же клемм для подсоеди­ нения измерительных щупов и испытуемых транзисторов. Все это способствует упрощению прибора. Уме­ ренное количество деталей, многократное использова­ ние одних и тех же элементов схемы делает его эконо­ мичным и удобным в эксплуатации.

Некоторая асимметрия

в расположении

индикатора

и элементов управления оправдана максимальным

за­

полнением места

внутри

коробки

при

монтаже

и не

нарушает эстетических качеств

прибора.

 

 

 

Собран прибор

в

основном

из

стандартных

дета­

лей. В

качестве

индикатора

может

быть

применен

микроамперметр

другой

чувствительности.

Однако ве­

личины

добавочных

сопротивлений

и

сопротивлений

шунтов необходимо пересчитать.

 

 

 

 

 

При

применении

индикатора

другой

чувствительно­

сти величины добавочных сопротивлений и сопротивле­ ний шунтов определяются по формулам:

1. Для

постоянного тока: Rg=-ir{Rn

+ R"h

 

'п

 

2. Для

переменного тока: R g = ^f ~ +

) —

в зависимости от применяемых диодов,

эти сопротив­

ления обычно дополнительно подгоняются при градуи­

ровке;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Сопротивления

шунтов

 

для

миллиамперметра

ПОСТОЯННОГО ТОКа: RM

Rj~^-,

 

Л И б о

Rm—Rn

+ Rn т\-

 

 

 

 

Т'п

 

 

 

 

 

'а~'п >

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Rg — добавочное сопротивление

вольтметра,

Ue

выбранный

предел

измерения

вольтметра,

I п

ток

полного отклонения

стрелочного

индикатора,

R n

внутреннее

сопротивление индикатора,

R K — величина

компенсационного

сопротивления, Rut

сопротивле­

ние шунта,

1а

— выбранный

предел

измерения

милли­

амперметра.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

данном

случае

вследствие

введения

универсаль­

ного

шунта

в

цепь

индикатора

при

измерениях

пере­

менного тока и напряжения чувствительность

индика­

тора уменьшится, что надо учитывать при расчете

ве­

личины добавочных

сопротивлений.

При замене

одного

индикатора

другим

более

рационально

производить

подгонку сначала сопротивлений, входящих в универ­ сальный шунт, для измерения переменного тока и лишь после этого подбирать добавочные сопротивления. Ввиду возможного разброса параметров применяемых диодов для миллиамперметра и вольтметра переменного тока, подбор сопротивлений, как правило, производит­ ся в индивидуальном порядке путем подгонки нужных величин сопротивлений шунта и добавочных сопротив­

лений. При этом

удобно

пользоваться многопредельным

образцовым

вольтметром

и миллиамперметром

пере­

менного тока класса 0,5—1,0.

 

 

 

Сопротивления

шунтов

для

миллиамперметра

по­

стоянного тока

следует

также

тщательно

подбирать

при наладке,

чтобы уменьшить

погрешности

в показа­

ниях прибора. Наладку нужно производить на каждом

пределе измерений, когда уже все

элементы

установ­

лены, чтобы учесть и величины сопротивлений

монтаж­

ных проводов, а

также

переходных

сопротивлений

кон­

тактов переключателя.

 

 

 

 

 

 

 

При подборе головки следует выбирать такую,

пол­

ное отклонение

стрелки

которой

достигается

при не­

значительном

токе

(30—50

мка),

а

сопротивление

рамки было бы по возможности

малым

(0,5—2 ком).

Применение

индикаторов,

чувствительность

которых

ниже 200 мка, влечет за собой и ограничение

области

применения прибора

в

целом.

Соответственно

умень­

шается входное

сопротивление

вольтметра,

сложнее

становится отсчет при измерениях обратного тока кол­ лектора и т. п.

Переключателем рода работ и пределов измерений служит двухплатный переключатель типа ПД-360. Ис­

пользуется

при

этом нужное количество

контактов.

Переключение полярности батареи и индикатора

мож­

но осуществить при помощи переключателя

для

мало­

габаритных приемников типа МДПВ-1-1-В.

 

 

В качестве детекторной

системы, подключаемой к

индикатору

при

измерениях

переменного

напряжения

и тока, используются диоды типа Д2Б или Д2Е; кноп­ ки для измерения «изм, р» и «калибр. (3» могут быть малогабаритными или самолетными — типа 2ТБ. Пере­ менные резисторы, сопряженные с выключателями, же­ лательно применять малогабаритные. Однако при отсут­ ствии можно использовать и переменные резисторы типа ТК-0,5. Добавочные сопротивления лучше всего вы-

брать типа МЛТ-0,5 или ВС. Сопротивления шунтов проволочные наматываются в индивидуальном порядке

константановым

или манганиновым

проводом ПЭМС

на

высокоомных

(более

150—200

ком)

резисторах

ВС

или МЛТ — диаметр

провода 0,1—0,8 мм — в за­

висимости от величины сопротивления

шунта

(меньшей

величине соответствует больший диаметр провода, так

как по нему будет течь больший

ток). Шкалу прибора

следует отградуировать в индивидуальном

порядке.

Переднюю панель прибора

(рис. 8)

можно

изго­

товить из гетинакса или слоистого пластика

толщиной

3—4 мм, к ней прикрепить

все

элементы

управления,

нанести

соответствующие

разметки

и надписи,

после

чего при

помощи пульверизатора

покрыть

бесцветным

лаком. Корпус коробки может быть из пластмассы или алюминия.

Прежде чем приступить в наладке прибора, необхо­ димо убедиться в правильности проведения монтажных работ.

Регулировка прибора заключается в правильном подборе добавочных сопротивлений и подгонке сопро­

тивлений шунтов

(путем проверки показаний

прибора

на каждом

пределе

измерений),

в

проверке

правиль­

ности

монтажа

и

регулировки

системы

калибровки.

Можно применить и метод сравнения показаний

с об­

разцовыми

приборами. Для подгонки

испытателя

тран­

зисторов желательно

проверить

один

транзистор на

фабричном

приборе,

после

чего при налаженной

калиб­

ровке

производить

измерения

на

приборе,

собранном

своими силами, и подбором сопротивлений

резисторов

#28 и

#29 добиться

идентичности

показаний

на

обоих

пределах измерения |3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Учитывая

некоторые

особенности

прибора,

необхо­

димо

руководствоваться

следующими

требованиями

при различных видах измерений.

 

 

 

 

 

 

При измерении

напряжений

и

силы тока

положение

переключателя

структуры

должно

 

соответствовать

включению

р—п—р

VmA,

так

как

только

в

этом

случае полярность подключения индикатора при изме­ рениях постоянного напряжения и тока, а также вклю­ чение диодов соответствует правильному режиму рабо­ ты выпрямительной системы при измерениях перемен­ ного тока и напряжения. Переменный резистор установки нуля шкалы омов и калибровки испытателя транзисто-

ров #25, сопряженный с выключателем Вки во время изме­ рений силы тока и напряжения должен быть в поло­ жении «выключено». Поставив переключатель рода ра­ бот в положение, соответствующее выбранному преде­

лу, производится измерение силы тока

или напряжения.

В основном

описываемый

выше

комбинированный

авометр прост

в обращении,

и работа

с ним не пред­

ставляет трудностей. Однако, чтобы надолго сохранить

работоспособность

прибора и

высокую

надежность в

работе,

надо умело

и

аккуратно им пользоваться.

Во

время

измерений необходимо

руководствоваться

сле­

дующими требованиями.

 

 

 

 

П р и

и з м е р е н и и

т о к а

прежде

всего

поста­

вить переключатель

структуры

в положение

р—п—р,

а переключатель пределов измерений установить в по­ ложение, соответствующее значению измеряемого тока (на участке тА— или ~ ) . Ручка переменного резистора калибровки #25, сопряженного с выключателем, должна быть в положении «выключено». После этого посред­

ством измерительных

щупов

 

подсоединить

прибор

по­

следовательно

к исследуемой

цепи.

Отсчет

измеряемой

величины производится по шкале с обозначением

 

« = »

при

измерении

постоянного

тока либо по

шкале

 

« ~ »

— при измерении переменного тока.

 

 

 

 

П р и и з м е р е н и и

 

н а п р я ж е н и я

переключа­

тель

структуры и выключатель,

сопряженный

с

ре­

остатом, надо

установить

в

таком положении,

как и

при

измерении

тока,

а

переключатель

рода

работ

установить в положение,

соответствующее

выбранному

предельному значению измеряемой величины напряже­

ния (на участке

=

либо ~ ) . После этого посредством

измерительных

щупов

подсоединяется

прибор

парал­

лельно цепи, напряжение которой измеряется.

Отсчет

измеряемой величины

производится

по

той же

шкале

— в зависимости

от

того,

какое

напряжение измеря­

ется.

 

 

 

 

 

 

 

Особенностью

прибора

является то,

что при

изме­

рениях постоянного тока и напряжения, в случае под­

ключения соединительных проводов

без

соблюдения

полярности,

менять

местами

щупы

не

обязательно,

достаточно

установить переключатель

структуры в

другое положение.

Однако при измерениях

переменно­

го тока и напряжения менять

положение

переключа­

теля структуры не

следует,

так как

 

это

нарушает

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ