книги из ГПНТБ / Дудич И.И. Самодельные радиоэлектронные устройства
.pdfтипу |
испытываемого |
транзистора, |
и повернуть |
рычаг |
|
переключателя |
рода |
измерений в |
положение |
р (2), |
|
так |
как сначала |
следует измерить |
коэффициент |
уси |
ления. После этого подсоединить транзистор к соответ
ствующим |
зажимам |
и |
поворотом |
ручки |
резистора |
||||
Ri установить стрелку |
прибора на нуль шкалы р; затем |
||||||||
нажать на |
одну из |
кнопок К\ или К2 (сначала |
на /С2; |
||||||
если же окажется, что коэффициент |
усиления |
меньше |
|||||||
50, то следует измерять на первом пределе). |
|
|
|
||||||
Чтобы измерить |
обратный |
ток коллекторного |
|
пере |
|||||
хода, переключатель |
|
рода измерений |
устанавливается |
||||||
в положение Iко , а |
рычаг |
резистора R2, |
сопряжен |
||||||
ного с выключателем |
Вки |
поставить |
в положение |
«вы |
|||||
ключено». Тем самым |
от |
стрелочного |
индикатора |
от |
ключается шунт, благодаря чему чувствительность его увеличивается, то есть полное отклонение стрелки до стигается при токе 50 мка. Отсчет производится непо средственно на верхней шкале (в мка).
Начальный ток измеряется установкой рычага пере ключателя рода измерений в положение 4, благодаря чему происходит соответствующая коммутация; в цепь коллектора включается микроамперметр, а выводы эмиттера и базы оказываются закороченными. Отсчет производится по той же шкале, что и при измерении обратного тока коллекторного перехода, то есть 50 мка,
поскольку у исправных |
транзисторов |
начальный |
ток |
|||
при короткозамкнутых |
выводах |
эмиттера |
и базы |
не |
||
должен превышать |
20—50 мка, |
а обратный |
ток кол |
|||
лекторного перехода |
— |
15—20 мка. |
У лучших экземп |
ляров транзисторов значения эти гораздо меньше —
1—3 мка. |
При некоторой доработке |
прибор пригоден |
|||||
и для проверки |
полупроводниковых |
диодов. |
|
||||
Ввиду |
того, |
что прибор содержит |
мало комплекту |
||||
ющих деталей, |
прост |
по конструкции |
и |
удобен |
в экс |
||
плуатации, его |
может |
изготовить |
даже |
начинающий |
|||
радиолюбитель. |
В дальнейшем прибор |
может |
быть |
усовершенствован.
ИСПЫТАТЕЛЬ МАЛОМОЩНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ
На |
рис. 31 приведена |
принципиальная |
схема прибо |
|
ра, |
предназначенного |
для |
измерения |
коэффициента |
усиления, величин обратного |
тока коллекторного пе- |
Рис. 31. Принципиальная схема испытателя мало мощных транзисторов.
6 И. И. Дудич.
рехода и начального тока коллектора при короткозамкнутых выводах базы и эмиттера, для определения
граничной частоты |
генерации, |
а также наличия |
обры |
||||
ва или |
замыкания |
между электродами |
маломощных |
||||
транзисторов структуры р—п—р |
или |
п—р—п. |
|
||||
Собран |
прибор |
на |
базе |
стрелочного |
индикатора |
||
магнитоэлектрической |
системы |
типа |
М494, |
полное от |
|||
клонение |
стрелки |
которого |
достигается |
при |
токе |
50 мка. Питание прибора осуществляется от одной ба тареи для карманного фонарика типа КБС-0,5 напря жением 4,5 в.
При необходимости производить тренировку транзи сторов, а также при эксплуатации прибора в стационар ных условиях, можно питание его осуществить от сети переменного тока, предусмотрев для этого низковольт ный стабилизированный выпрямитель, описанный во вто
ром разделе книги. |
|
Прибор позволяет измерять |
коэффициент усиления |
Р испытываемого транзистора |
в пределах 0—225. На |
чальный ток коллектора и обратный ток коллекторно го перехода измеряется в пределах 0—50 мка. Гранич ная частота генерации измеряется в пределах от 150 кгц до 20 (30) мгц — в зависимости от применяе
мых |
контурных |
катушек. |
Имея |
определенный |
навык, |
|||||||||
прибор можно |
использовать |
и |
как |
высокочастотный |
||||||||||
генератор, |
применив |
для |
этой |
цели |
высокочастотный |
|||||||||
транзистор, |
который |
включается |
в |
режим |
генерации, |
|||||||||
а также для проверки годности |
полупроводниковых |
|||||||||||||
диодов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
основном прибор |
собран |
из стандартных |
деталей |
||||||||||
и не |
содержит |
специальных |
элементов. Принцип |
его |
||||||||||
работы, |
взаимодействие |
отдельных |
узлов видны |
из |
||||||||||
схемы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выбор |
трехточечной |
схемы |
с |
заземленным |
эмитте |
|||||||||
ром |
для |
проверки |
высокочастотных |
|
свойств |
транзи |
||||||||
сторов обусловлен |
тем, что в |
режиме |
генерации |
такая |
схема дает возможность легко добиться самовозбужде ния без изменения остальных параметров схемы при испытании любого типа транзисторов. Это позволяет использовать одни и те же элементы схемы при раз личных видах испытаний (например, резистор установки нуля шкалы р используется для регулировки тока базы при высокочастотных испытаниях и т. п.).
Некоторое падение напряжения в цепи питания при
такой |
схеме |
включения |
менее критично, |
ввиду |
чего |
|||
существенно |
не влияет |
на работу прибора. |
Таким |
об |
||||
разом, |
при |
высокочастотных |
испытаниях |
можно |
до |
|||
стичь |
генерации даже |
при |
пониженном |
напряжении |
||||
питающей батареи, а возможность |
калибровки |
прибо |
||||||
ра при измерениях коэффициента усиления |
позволяет |
|||||||
определить |
измеряемую |
величину с |
достаточной |
|
точ |
|||
ностью |
без |
внесения |
дополнительных погрешностей, |
|||||
связанных с изменением |
напряжения |
источника |
пита |
|||||
ния. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Поскольку введение калибровочного резистора в цепь измерителя (при параллельном его соединении, как это делается в данном случае) несколько уменьшает чув ствительность включенного в коллекторную цепь инди катора, при расчете сопротивления шунта выбирается такая величина Re, которая обеспечивает возможность
регулировки |
чувствительности измерительной |
системы |
|||
в пределах 4—6 |
ма. |
Re |
и R7 |
|
|
Суммарное |
значение резисторов |
должна |
|||
соответствовать |
750 ом — величине |
сопротивления, |
обеспечивающего прохождение по цепи тока силой 6 ма при напряжении 4,5 в (с учетом введения в цепь инди катора калибровочного реостата).
Величины |
эти следует |
подбирать весьма тщательно, |
|||||||||
так как от этого зависит эффективность |
работы |
систе |
|||||||||
мы калибровки прибора при измерениях |
коэффициента |
||||||||||
усиления транзисторов. |
|
|
|
|
|
||||||
Как |
известно, |
максимальная частота |
генерирования |
||||||||
— f макс. — это тот частотный предел, |
выше |
которого |
|||||||||
транзистор |
не |
в |
состоянии |
обеспечить |
полезное усиле |
||||||
ние мощности, то есть К р < 1 . |
|
|
|
|
|||||||
Значение |
f |
макс, |
для |
большинства |
транзисторов |
||||||
определяется |
выражением: |
|
|
|
|
|
|||||
где / |
макс. — |
максимальная частота |
генерации, |
fa — |
|||||||
граничная частота усиления по схеме |
с |
общей |
базой |
||||||||
(в мегагерцах), |
гб |
— распределенное |
сопротивление |
||||||||
базы |
(в |
омах), |
С/с — емкость коллекторного |
р—п |
пе |
||||||
рехода |
(в пикофарадах). |
|
|
|
|
|
|||||
Ввиду |
того, |
что в |
схеме |
выбран |
менее |
выгодный |
режим по высокой частоте, транзистор, проверенный на
приборе, гарантировано |
будет работать при любом |
б' |
83 |
способе включения, так как предельная частота гене рирования (или усиления) для транзисторов, работаю
щих в схеме с общим эмиттером, ниже, |
чем для тех |
||
же |
транзисторов, |
работающих в схеме с |
общей базой, |
то |
есть: |
|
|
|
|
fp = 0 , 8 ( l — а ) / а . |
|
Усилительные |
свойства транзистора |
проверяются |
по наиболее распространенной схеме с общим эмитте ром и определяются отношением приращения тока кол лектора на прирост тока базы в соответствии с форму лой:
|
Р = |
д^г, при UK = const, |
|
где |
р — коэффициент |
усиления по току, |
А/к- — при |
рост |
тока коллектора, |
А1б — прирост тока |
базы. |
При этом следует иметь ввиду, что для схемы с общим
эмиттером параметры р , р 0 и Вст |
находятся в следую |
щем соотношении: |
|
cm • |
|
Параметры р 0 можно измерять |
и на постоянном токе, |
применяя метод «конечных приращений». Аналогичный
метод взят в основу также |
для измерения коэффици |
ента усиления в предлагаемых |
приборах. |
Указанный метод включения транзистора при высо кочастотных испытаниях оправдан и тем, что по ана логичной схеме работает большинство гетеродинов в вещательных приемниках, а схема с общим эмиттером наиболее распространена в радиолюбительской прак тике. Таким образом, методика испытания высокочас тотных свойств транзистора близка к реальным усло
виям |
эксплуатации. Возможность |
регулировки |
тока |
||||
базы |
позволяет |
установить |
оптимальный и наиболее |
||||
выгодный |
режим |
работы |
транзистора, |
обеспечиваю |
|||
щий максимальное усиление в широком |
спектре |
частот. |
|||||
Прибор |
можно |
использовать и |
при |
подборе |
иден |
тичных транзисторов по основным параметрам, в том
числе и высокочастотным. Принцип работы |
прибора |
при испытаниях транзисторов в статическом |
режиме |
аналогичен, как и у прибора, описанного выше, ввиду чего исключается надобность в подробном описании схемы прибора для измерения р .
Контурные катушки |
наматываются |
на |
каркасы |
из |
||
гетинакса диаметром |
10 мм, |
внутри их ввинчен ферри- |
||||
товый стержень. Катушка L \ |
содержит |
250 |
витков |
про |
||
вода ПЭЛШО 0,1 |
с отводом |
от 57 витка, |
L 2 содержит |
|||
75 витков провода |
ПЭЛШО 0,22 с отводом |
от 21 витка, |
/-з — 12 витков провода ПЭ 0,8 с отводом от 4 витка.
Для |
полного перекрытия диапазона частот от |
150 кгц |
до 30 |
мгц можно применить еще 2—3 контура, |
данные |
обмоток которых подбираются опытным путем при на стройке прибора. В этом случае нужно применить переключатель на 7—9 положений. В качестве калиб ровочного реостата и резистора установки нуля р применяются резисторы типа СП соответствующих но
миналов. Кнопки |
следует подбирать |
малогабаритные |
с тем, чтобы не |
увеличивать размеров |
коробки. Пере |
ключателем полярности батареи и стрелочного индика
тора |
служит малогабаритный |
переключатель |
на |
2X4 |
|||||||
положения |
(см. схему включения, рис. 31). |
Конденса |
|||||||||
тор настройки |
следует |
подбирать |
с воздушным |
ди |
|||||||
электриком |
(желательно |
малогабаритный). |
|
|
|
||||||
Наладка |
прибора |
заключается |
в |
добавочной |
|
под |
|||||
гонке сопротивлений шунта R6, |
калибровочного |
сопро |
|||||||||
тивления Re |
и сопротивления R3, |
посредством |
которого |
||||||||
достигается |
прирост |
тока |
базы. |
|
Эти |
величины |
нужно |
||||
подбирать особенно тщательно. |
|
|
|
|
|
|
|||||
Во |
избежание |
выхода |
из строя испытываемого |
тран |
зистора, а также чтобы достигнуть более высокой точ
ности |
показаний |
при |
измерениях |
коэффициента усиле |
||
ния |
посредством |
резистора R2, |
на |
базу |
подается |
|
некоторый потенциал, |
а прирост тока |
базы на |
опреде |
ленную величину достигается включением сопротивле
ния R3 при |
помощи |
кнопки К\ |
(нуль шкалы р |
несколь |
|
ко смещен |
вправо). |
|
|
|
|
Измерение |
обратного тока коллекторного |
перехода |
|||
и начального |
тока |
коллектора |
производится |
включе |
нием в цепь микроамперметра с предельным током от
клонения |
стрелки 50 |
мка |
(обратный |
ток |
коллекторного |
||||||
перехода |
не |
должен |
превышать |
10—15 |
мка, |
а |
началь |
||||
ный ток |
коллектора |
— |
20—30 мка). |
Большая |
величи |
||||||
на обратного тока свидетельствует о плохом |
качестве |
||||||||||
транзистора. |
Резисторы R4 и |
R7 |
выполняют |
роль огра |
|||||||
ничителей. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Внешний |
вид |
возможного |
варианта |
конструктивно |
|||||||
го исполнения |
прибора показан |
на |
рис. |
32. |
Он |
собран |
При высокочастотных испытаниях прибор работает как высокочастотный генератор. Поэтому необходимо очень тщательно производить монтаж, избегать длин ных соединений, а также элементы схемы, как конден сатор настройки, переключатель и контурные катушки,
нужно сосредоточить в одном месте. Надо также |
из |
||||||||||||
бегать паразитных |
связей. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Поскольку величины |
ограничительных |
резисторов |
# 4 |
и |
|||||||||
/?7 незначительны, введение их в цепь коллектора |
при |
||||||||||||
измерениях |
I ко |
и Iкн |
на правильность |
показаний |
при |
||||||||
бора существенно не влияет. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Градуировку |
шкалы |
при |
высокочастотных |
|
испыта |
||||||||
ниях удобно производить с помощью |
|
гетеродинного |
|||||||||||
волномера. |
При его |
отсутствии |
прибор |
может |
быть |
||||||||
проградуирован |
и |
при |
помощи |
хорошо |
налаженного |
||||||||
приемника. При |
этом |
высокочастотные |
выводы |
прибо |
|||||||||
ра |
подсоединяются |
(через |
разделительный |
конденса |
|||||||||
тор) |
ко |
входным |
|
зажимам |
приемника |
— |
Л |
и |
3 |
(антенна и заземление). При наладочных работах, что бы обеспечить возможность генерации в широком спект ре частот, следует применять проверенный высокочас тотный транзистор, чтобы производить градуировку на
всех поддиапазонах. |
|
|
|
|
|
|
||
При проверке |
транзисторов |
прежде |
всего |
измеряет |
||||
ся коэффициент |
усиления. Для этого |
переключатель |
||||||
рода работ необходимо |
поставить |
в |
положение |
р, а |
||||
переключатель П2 — соответственно типу |
испытывае |
|||||||
мого транзистора, то есть р—п—р |
или п—р—п. |
При |
||||||
нажатой |
кнопке |
«калибр, |
р» |
резистором |
R$ |
(при |
||
помощи |
которого |
достигается |
компенсация |
изменения |
||||
тока вследствие |
падения |
напряжения в |
элементе |
пита |
ния с целью устранения погрешности в измерениях) надо добиться полного отклонения стрелки индикатора.
Калибровочный реостат при этом подключен |
к |
инди |
||||||||
катору |
(при |
помощи |
выключателя Вк\). |
После |
этого |
|||||
транзистор |
подсоединяется |
к |
соответствующим |
клем |
||||||
мам, |
а |
резистором |
R2 |
устанавливается |
нуль |
шка |
||||
лы р. Нажатием кнопки «изм. р» достигается |
прирост |
|||||||||
тока |
базы. |
И прибор, |
проградуированный |
|
непосред |
|||||
ственно |
в единицах |
р, |
покажет |
величину |
коэффициен |
|||||
та усиления |
с достаточной |
точностью — |
в |
пределах |
0—225.
Чтобы измерить обратный ток коллекторного пере-
хода, необходимо поставить переключатель рода работ в положение / «о, и прибор покажет измеряемую вели
чину. Аналогичным способом |
измеряется |
начальный |
ток коллектора. Переключатель |
рода работ |
ставится в |
положение /*", при этом схема будет скоммутирована так, что в цепи коллектора окажется включенным из
мерительный |
прибор, |
а выводы базы эмиттера |
будут |
|
закорочены |
(реостат |
калибровки |
R5 при этом |
отклю |
чен). Точность показаний прибора |
зависит от |
класса |
||
точности индикатора. |
|
|
|
Граничная частота генерации определяется так. Переключатель рода работ ставится в положение, со ответствующее диапазону низших частот. Поворотом ручки резистора R2 добиваются возникновения генера ции. Интенсивность высокочастотных колебаний фикси
руется |
индикатором, |
снабженным |
детекторной |
систе |
мой. |
Чуствительность |
индикатора |
на высокой |
частоте |
регулируется тем же |
резистором, |
что и калибров |
ка при измерениях 6, то есть посредством Re, включен ного в цепь индикатора. Поворотом ручки переменного конденсатора добиваются срыва генерации. Если этого не произойдет, переходят на другой предел частоты и поворотом ручки конденсатора достигают такого поло
жения, при |
котором транзистор |
перестает |
генериро |
|
вать (стрелка индикатора не |
отклоняется). |
Та точка |
||
на шкале, |
проградуированной |
в |
мгц, при |
достижении |
которой колебания срываются, и будет граничной час тотой, на которой транзистор способен усиливать или генерировать высокочастотные колебания при данном способе включения (по схеме с общим эмиттером).
Правильность показаний и надежность работы при бора в значительной степени зависят от качества мон тажных работ, а также от тщательности подбора эле ментов и узлов схемы.
ПРИБОР ДЛЯ ПРОВЕРКИ МОЩНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ
Мощные полупроводниковые триоды применяются и в радиолюбительской практике, например, при конструи ровании различных преобразователей напряжения, в мощных усилительных каскадах, в системах автомати ки и регулирования. Для того, чтобы обеспечить бес перебойную работу устройства, выполненного на мощ-
Рис. 33. Принципиальная схема простого испы тателя мощных транзисторов.
ных транзисторах, целесообразно проверить их перед включением в схему. При изготовлении мощных усили телей по двухтактной схеме транзисторы также необ
ходимо |
подбирать с идентичными |
параметрами или |
|
хотя бы с близкими по значению |
величинами |
обратно |
|
го тока коллектора и коэффициента |
усиления. |
|
|
Для |
таких измерений надо иметь хотя бы |
простей |
шее устройство, позволяющее проверять годность мощ ных транзисторов и определять их усилительные свой ства. Радиолюбителям, конечно, удобнее иметь дело с более простыми конструкциями, изготовление которых не представляет особых трудностей, а детали общедо ступны. Описываемый прибор удовлетворяет этим тре бованиям, простота схемы и небольшое количество де талей делает его доступным в изготовлении широкому
кругу радиолюбителей. |
|
|
|
|
|
|
|
||
Посредством |
прибора |
можно |
измерять |
коэффици |
|||||
ент усиления, обратный и начальный ток |
коллектора |
||||||||
транзисторов типа П4, П201, П203, П216 и др. |
|
|
|||||||
Принципиальная |
схема |
прибора |
приведена |
на |
|||||
рис. 33. Он собран на базе |
стрелочного |
индикатора |
|||||||
(миллиамперметра |
типа |
М41), |
полное |
отклонение |
|||||
стрелки которого |
достигается |
при |
токе |
1 ма |
(можно |
||||
применить и другой |
индикатор с идентичными парамет |
||||||||
рами, например, ПМ-70, М4202 и т. п.). |
|
|
|
|
|||||
Как видно из |
схемы, |
при |
измерении коэффициента |
||||||
усиления к индикатору подключается |
шунт |
Rx |
и |
чув |
ствительность индикатора уменьшается в 50 раз, с та ким расчетом, чтобы можно было зафиксировать вели чину коллекторного тока при подаче на базу тока