|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Pomiar parametrów tranzystorów polowych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa Urządzenie do sprawdzania głównych parametrów tranzystorów polowych małej mocy oparte jest na niedrogich multimetrach cyfrowych, być może nawet z wadliwymi wyłącznikami pomiarowymi. Zminimalizowało to koszty robocizny przy instalacji i produkcji konstrukcji. Odczyty cyfrowe ułatwiają porównywanie tranzystorów i dobór par do stopni różnicowych. Stromość tranzystorów jest określana przez najprostsze obliczenia. Ze względu na charakter mojej pracy często muszę naprawiać oprzyrządowanie za pomocą tranzystorów polowych. Stosowane są w modulatorach, stopniach wejściowych wzmacniaczy w oscyloskopach i woltomierzach cyfrowych, urządzeniach przełączających itp. Na przykład w woltomierzu V7-38 zainstalowanych jest około 30 tranzystorów serii KP301. Tranzystory te są bardzo wrażliwe na elektryczność statyczną, a najmniejsza niezgodność z technologią instalacji prowadzi do ich awarii. Większość usterek urządzenia związanych z awarią tranzystorów polowych można wyeliminować przez prostą wymianę, ale jeśli tranzystory są używane w kaskadach różnicowych lub „symetrycznych”, należy je wybrać zgodnie z głównymi parametrami.
Główne parametry tranzystorów polowych obejmują początkowy prąd drenu, napięcie odcięcia i nachylenie. Możliwe jest ich określenie, a tym samym podjęcie decyzji o przydatności tranzystora polowego do użytku, za pomocą urządzenia, którego obwód pokazano na ryc. 1. Zmieniając napięcie bramki i kontrolując prąd drenu, możesz poznać wszystkie trzy podstawowe parametry. W przypadku tranzystorów z bramką złącza p-n lub izolowaną bramką i wbudowanym kanałem, początkowy prąd drenu ISnat jest prądem drenu przy zerowym napięciu bramki. Napięcie odcięcia U3uots to napięcie bramki, przy którym prąd drenu osiąga wartość bliską zeru. Nachylenie charakterystyki definiuje się jako stosunek zmiany prądu drenu ΔIC (mA) do zmiany napięcia między bramką a źródłem ΔUzi (V), która to spowodowała: nie jest trudne. Nachylenie S tranzystora polowego ze złączem sterującym p-n zależy od napięcia bramki U3i i ma wartość maksymalną Smax przy napięciu bramki równym zero. Jeśli mierzone są wartości początkowego prądu drenu ISnach i napięcia odcięcia U3uots. stromość można w przybliżeniu oszacować za pomocą wzorów: Smax \u2d XNUMXIsnach / Uziots S = √Isnach Ic/Uziots gdzie napięcie jest w woltach, prąd w miliamperach, nachylenie w mA/V [1]. W przypadku tranzystorów z izolowaną bramką nachylenie przy prądzie drenu Ic i napięciu Uzi można obliczyć ze wzoru S = 2Ic/|Uzi - Uziots| gdzie UZIots - napięcie odcięcia lub napięcie progowe (dla tranzystorów z indukowaną bramką). Na podstawie projektu tego urządzenia wykonano urządzenie do operacyjnego pomiaru głównych parametrów tranzystorów polowych i monitorowania ich pracy. Технические характеристики Zmierzone napięcie bramki, V .............-12...+12
Urządzenie posiada zabezpieczenie badanego tranzystora przed uszkodzeniem. Obwód miernika pokazano na ryc. 2. Do zmiany napięcia bramki tranzystora stosuje się rezystor zmienny R2 podłączony do bipolarnego zasilacza 2x12 V, co pozwala uzyskać charakterystykę nachylenia dowolnego tranzystora polowego małej mocy przy obu n -kanał i p-kanał. Rezystor R3 jest potrzebny do ograniczenia prądu bramki. Biegunowość napięcia na odpływie zmienia się przełącznikiem SB1. Aby uniknąć przeciążenia miliamperomierza, zastosowano ogranicznik prądu na tranzystorze VT1 i rezystorze R1. Ograniczenie występuje przy 25 mA, ponieważ maksymalny mierzalny prąd jest ustawiony na 20 mA. Mostek diodowy VD1 zapewnia działanie ogranicznika w dowolnym kierunku prądu drenu. Przekaźniki K1 i K2 zapobiegają uszkodzeniu mierzonego tranzystora polowego przed elektrycznością statyczną: do momentu naciśnięcia przycisku „Pomiar” SB2 uzwojenie przekaźnika jest wyłączone, a styki do podłączenia tranzystora są zwarte ze sobą i do wspólny przewód. Podczas pomiaru przycisk jest wciśnięty i tranzystor jest połączony z obwodami pomiarowymi poprzez styki przekaźnika. Dioda HL1 sygnalizuje, że proces pomiarowy jest w toku. Główna część urządzenia - miliamperomierz PA1 i woltomierz PV1 - zbudowana jest z gotowych zespołów multimetrów M890D. Podstawą tych multimetrów jest dobrze znany układ ICL7106. Przyrządy te zostały wybrane ze względu na wygodną, dużą obudowę, co pozwala obniżyć koszty pracy przy produkcji miernika parametrów. Przetwornik analogowo-cyfrowy (ADC) multimetru zasilany jest z dwubiegunowego zasilacza +5/-5 V, który jest wymagany dla układów ADC i innych części urządzenia. Układ ADC ma taką możliwość, jeśli multimetr zostanie zmodyfikowany, jak pokazano na fragmencie obwodu na ryc. 3 (numeracja elementów jest warunkowa).
W wyłączniku głównym używanym z zasilaniem bateryjnym styki 30,32, 35 i 30 są ze sobą połączone. Przy zasilaniu bipolarnym pin 30 (obwód ADC niskiego poziomu) jest odłączony od tego punktu. W tym przypadku mikroukład mierzy różnicę potencjałów między pinami 31 i 2, podczas gdy wejście ADC jest odseparowane od obwodów mocy. Jedynym warunkiem jest to, że napięcie w żadnym z obwodów pomiarowych nie może przekraczać napięcia zasilania ADC względem wspólnego przewodu. Takie udoskonalenie opisano w [XNUMX]. Przy minimalnych modyfikacjach mikroukład zapewnia pomiary napięcia do 200 mV bez dzielników. Do zbudowania woltomierza o granicy 20 V, niezbędnego do pomiaru napięcia bramki, zastosowano dzielnik 1:100, składający się z rezystorów R5 i R6. Do skonstruowania miliamperomierza z granicą pomiaru 20 mA stosuje się rezystor R7. Przy prądzie 20 mA spada na nim napięcie 200 mV, co mierzy ADC. W obwodzie źródłowym zainstalowany jest miliamperomierz, który mierzy prąd tranzystora. Decyzja ta podyktowana jest brakiem możliwości pomiaru prądu w obwodzie drenu, gdyż na zaciskach pomiarowych miliamperomierza może pojawić się napięcie przewyższające napięcie zasilania układu ADC. Woltomierz jest podłączony między bramką a źródłem, więc przez dzielnik R5R6 przepłynie prąd o maksymalnej wartości nie większej niż 12 μA, co spowoduje błąd w odczytach miliamperomierza jednej jednostki niskiego rzędu, co się okazuje być nieistotne. Schemat zasilacza urządzenia pokazano na ryc. cztery.
Aby obniżyć napięcie sieciowe do 12 V, stosuje się transformator T1. Ponadto napięcie przemienne jest prostowane przez mostek diodowy VD1 i filtrowane przez kondensatory C1, C2. Bipolarne stabilizatory napięcia + 12 / -12 V to mikroukłady DA1, DA2. Napięcie bipolarne +5/-5 V stabilizuje mikroukłady DA3 i DA4. Stabilizatory są połączone szeregowo, aby zmniejszyć spadek napięcia na stabilizatorach DA3 i DA4. Schemat dwubiegunowego zasilacza może być dowolny; możliwe jest nawet zastosowanie autonomicznego zasilania, na przykład z akumulatorów Korund. Aby to zrobić, będziesz musiał dodać konwerter napięcia akumulatora do tego, który jest niezbędny do zasilania reszty miernika.
Szczegóły i design. W urządzeniu można stosować następujące części. Rezystory R5-R7 - C2-29 lub inne z tolerancją nie większą niż ± 0,5%, chociaż oceny mogą różnić się od wskazanych na schemacie; najważniejsze jest stabilność oporu. Pozostałe rezystory są dowolne, na przykład MLT0.125. Rezystor zmienny R2 - wieloobrotowy, na przykład RP1-53 lub przeznaczony do precyzyjnej regulacji (zgodnie z obwodem zgrubnym) - SP5-35, SP5-40. Jeśli nie możesz go znaleźć, rezystory R2 i R3 można zastąpić analogowym - węzłem dwóch zmiennych i dwóch stałych rezystorów, tak jak to robię w moim projekcie. Schemat takiego węzła pokazano na ryc. 5. Rezystor R1 ustawia napięcie zgrubnie, a R2 precyzyjnie. Diodę można zastąpić innymi, np. z serii AL 102, AL307, KIPD, lepszymi niż czerwony kolor poświaty. Mostki diodowe - KTs407 z dowolną literą, zamiast nich można zastosować oddzielne diody krzemowe o dopuszczalnym średnim prądzie co najmniej 200 mA w prostowniku i 100 mA w ograniczniku prądu. Aby uprościć konstrukcję, stosuje się mikroukłady zintegrowanych stabilizatorów 7812, 7912, 7805 i 7905, których analogami krajowymi są odpowiednio KR142EN8B, KR1162EN12A, KR142EN5A i KR1162EN5A. Przekaźnik - RES60 (wersja RS4.569.435-07) lub podobny z dwiema grupami styków do przełączania. Transformator sieciowy T1 - dowolny, który zapewnia napięcia wyjściowe 2x 15 V i prąd co najmniej 100 mA, można go pobrać z karty sieciowej o mocy co najmniej 6 watów. Uzwojenie wtórne takiego transformatora jest przewijane w celu uzyskania pożądanego napięcia bipolarnego. Transformator i prostownik są umieszczone w obudowie adaptera, a elementy stabilizatora znajdują się w obudowie urządzenia. Urządzenie podłącza się do adaptera kablem trzyżyłowym. Cały miernik jest zmontowany w przypadku jednego z multimetrów. Podczas produkcji urządzenia multimetry zostały otwarte i po usunięciu niepotrzebnych części desek zostały połączone w jednym przypadku, jak pokazano na ryc. 6.
Dodatkowe części - rezystory dzielnika, przełącznik itp. - są usuwane (dlatego przyczyną produkcji takiego urządzenia może być śmiertelna wada przełącznika takiego multimetru). Pozostawiają tylko część płytki z układem ICL7106, wskaźnikiem, elementami „spinającymi” układu i wskaźnikiem oraz przyciskami zasilania, które będą pełnić rolę przełączników SB1, SB2. Drukowane przewody prowadzące do tych przełączników muszą zostać odcięte. Dolna pokrywa multimetru nie jest poddawana obróbce, ale górna pokrywa będzie musiała zostać zmodyfikowana. W przypadku jednego urządzenia pokrywa jest odcięta, tak aby pozostała tylko część ze wskaźnikiem i przyciskiem. Środek drugiego wycina się w miejscu umiejscowienia wyłącznika krańcowego i w to miejsce wkleja się wyciętą część konstrukcji pierwszego urządzenia. Podczas wycinania części z górnych pokryw należy zachować stojaki, w które wkręcane są wkręty samogwintujące, mocując górną i dolną pokrywę. Na górze, w pobliżu przycisku, przymocowany jest rezystor regulujący napięcie na bramce. Złącze do podłączenia tranzystorów polowych jest zainstalowane na dole. Jako złącze służy panel zaciskowy do mikroukładów. Środek panelu jest wycinany i sklejany jest szereg styków. Wybór panelu tulei zaciskowych wynika z jego wysokiej odporności na zużycie. W moim projekcie zastosowano małą płytkę wykonaną z foliowego tekstolitu, na której zainstalowano panel, diodę LED oraz przekaźnik. Z kolei płytkę mocuje się do przedniego panelu za pomocą dwóch śrub. Dodatkowe otwory na panelu przednim są uszczelnione przycinaną na wymiar plastikową lub elektryczną płytką kartonową, na którą naklejana jest nakładka wydrukowana na drukarce, jej wygląd pokazano na ryc. 7.
Większość tranzystorów ma cylindryczny korpus z etykietą klucza do identyfikacji pinów. Styki złącza do podłączenia tranzystorów polowych są ze sobą połączone zgodnie z ich przeznaczeniem w taki sposób, że każdy typ tranzystora ma swoje miejsce bez konieczności określania wyprowadzeń. W proponowanej wersji tranzystory montuje się kluczykiem do góry. Połączenia oddzielnego wyjścia obudowy tranzystora do źródła i drugiej bramki tranzystorów serii KP306, KP350 - do drenu są zapewnione przez złącze ze zworami pomiędzy odpowiednimi gniazdami. Wygląd gotowego urządzenia pokazano na ryc. osiem.
Przed pierwszym włączeniem urządzenia należy sprawdzić wartości napięcia wyjściowego stabilizatora. Konfiguracja urządzenia polega na ustawieniu ogranicznika prądu oraz ustaleniu napięć odniesienia miliamperomierza i woltomierza. Aby ustawić ogranicznik, należy podłączyć standardowy miliamperomierz między styki „C” i „I” złącza do podłączenia mierzonego tranzystora, nacisnąć przycisk „Pomiar” i wybrać rezystor R1, uzyskując odczyt 25... 30 mA. Można wcześniej wybrać tranzystor zgodnie z parametrem ograniczającym prąd, następnie rezystor R1 zastępuje się zworką. Następnie do tych samych styków podłącza się szeregowo standardowy miliamperomierz z rezystorem zmiennym, ustawia się prąd na 10 mA i stosuje się rezystor regulacji napięcia odniesienia, aby uzyskać takie same odczyty na miliamperomierzu przyrządu. Aby wyregulować woltomierz, do zacisków „3” i „I” podłącza się standardowy woltomierz, napięcie bramki ustawia się na 10 V za pomocą rezystora urządzenia, a te same odczyty ustawia się za pomocą rezystora regulacji woltomierza urządzenia. Ze względu na fakt, że FET mogą zostać uszkodzone przez elektryczność statyczną, zalecana może być następująca procedura obsługi przyrządu. Przed podłączeniem wszystkie wyjścia tranzystora polowego powinny być zamknięte zworką między nimi. Rodzaj przewodności kanału jest ustawiany na urządzeniu (kanał n lub p), wciskany jest przycisk „Pomiar”. Tranzystor polowy jest podłączony do jego gniazda, zworka jest zdjęta z zacisków, wciśnięty przycisk „Pomiar” i kontrolowane są jego parametry. Po pomiarze wciskamy przycisk, zwieramy ze sobą przewody tranzystora i wyjmujemy tranzystor z gniazda. Za pomocą urządzenia można łatwo zdiagnozować wszelkiego rodzaju awarie tranzystorów polowych. Jak pokazała praktyka, większość awarii tranzystorów sprowadza się do dużego prądu upływu bramki, awarii lub otwartego kanału lub wewnętrznej przerwy w jednym z zacisków. Jeżeli po naciśnięciu przycisku „Pomiar” napięcie na bramce spadnie w stosunku do ustawionej wartości, oznacza to upływ prądu z bramki. Odczyt miliamperomierza nie będzie wynosił zero przy żadnym napięciu bramki. We wszystkich innych przypadkach brak możliwości pomiaru początkowego prądu drenu i napięcia odcięcia wskazuje na awarię mierzonego urządzenia półprzewodnikowego. literatura
Autor: W. Andriuszkiewicz, Tuła; Publikacja: radioradar.net
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Odrodzenie mamuta włochatego ▪ Niebezpieczeństwa dla produkcji wina
▪ sekcja serwisu Narzędzie dla elektryków. Wybór artykułu ▪ artykuł Olafa Stapledona. Słynne aforyzmy ▪ artykuł Czy ludzie zawsze żyli w rodzinach? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Strugarka Wióry. warsztat domowy ▪ artykuł Popularny o biogazie. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony