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无线电电子与电气工程百科全书 一种测定晶体管的结论、结构和电流传输系数的装置。 无线电电子电气工程百科全书
所提出的器件旨在确定低、中、高功率双极晶体管的集电极、基极和发射极端子的位置，确定结构（npn 或 pnp），以及测量电路中的电流传输系数具有共发射极 (p21E)。 对于具有内置和感应沟道的绝缘栅场效应晶体管，确定引脚位置（漏极、源极、栅极）和沟道电导类型（n 或 p）。 此外，该器件还可用作直流电压表。 所有信息都显示在两个 LCD 指示灯上。 主要技术特点: 在双极晶体管的行列式模式下，测量 P21E 时的基极电流
该装置的方案如图所示。 1. 双极晶体管的输出 - 集电极、基极、发射极 - 和场 - 漏极、栅极、源极 - 在 HG2 LCD 指示器上分别用符号“C”、“b”、“E”进行指示，和不确定的状态 - 用符号“b”、“b”、“b”。 双极晶体管（npn或pnp）的结构和场效应晶体管的沟道电导类型（n或p）在同一指标上分别用符号“p”或“P”表示。 分配开关和按钮。 在“比较”中。 开关 SA1 正在测试复合晶体管，处于“正常”状态。 - 常规，对于场效应晶体管，开关位置可以是任意的。 当您按下按钮 SB1“电源”。 测试中高功率晶体管，以及内置通道的场晶体管。 在 SA21 开关的“p2e”位置，测量双极晶体管的这个参数，在“U”位置，设备作为电压表工作，直流电压测量限值为 19,99 V。在后一种情况下，当您按SB2“蝙蝠”。 指示器 HG1 显示电源电压（电池）的值。 该设备由两个主要单元组成——一个电压表和一个晶体管输出的行列式。 电压表安装在 ADC DD10 上，信息输出到 LCD 指示器 HG1。 同一指示器显示双极晶体管的 p21E 值。 -4,5 V ADC DD10 的电源电压来自组装在逻辑元件 DD1.1 上的电压转换器、基于二极管 VD1、VD4、电容器 C5、C8 和电平转换器 DD3 的反相整流器 - 来自具有倍压的整流器在元件 VD2、VD3、C6、C7 上的电源电压为 9,8 V。逻辑元件 DD1.1 的输入之一连接到主振荡器 ADC DD10 的输出，工作频率为 50 kHz。 从 ADC DD21 的 BP 输出（引脚 10），将重复率为 62,5 Hz 的矩形脉冲馈送到逻辑元件 DD7.2 的输入，其输出信号是行列式操作的时钟。 该元件输出的脉冲被送到 HG2 LCD 指示器的三个最高有效数字的 D、E 和 F 元件，它们不断显示，因为当字符“C”时不需要关闭它们，显示“b”和“E”。来自元件 DD7.2 输出的电压脉冲也被馈送到元件 DD5.3、DD5.4 和 DD2.4、DD14.4、DD15.4、 DD12.3，在其输出端，根据行列式信号，为相同数字中的元素 A 或 C 以及 HG2 LCD 指示器的最低有效数字中的元素 F、A 和 B 生成控制信号。 从元件 DD5.3 的输出，通过积分电路 R21C12 的时钟脉冲被馈送到分频因子为 4 的计数器 DD128。每 2 秒，随着输入脉冲的下一个下降，一个高电平电压出现在其输出，微分电路R1C3由此产生一个复位脉冲，使整个器件恢复到原来的状态并重新启动。 由于74AC系列（国产KR1554系列的同类产品）的微电路开关时间短，K561系列微电路及其同类产品的计数输入感觉不稳定，因此引入了积分电路R21C12和R23C4，增加了上升和下降来自元件 DD5.3 和 DD5.4 的输出的脉冲数为 2 ms。 来自 R21C12 电路的脉冲也被发送到 HG2 指示器的 COM 输出，并通过异或元件 DD8.1-DD8.4 - 到三个最高有效位的 G 元件和低位的 E 和 G 元件HG2 LCD 指示灯。 被测晶体管的输出连接到端子 XS1、XS2、XS3，这些端子连接到组装在场开关晶体管 VT1-VT4、VT8、VT9 上的强大三通道开关的输出。 它们的控制信号在 DD3 电平转换器微电路的元件的输出端产生，这些元件用作缓冲元件。 三个相同的电阻器 R3 R5、R12R17R19 和 R24R26R27 的电流设置电路连接到大功率开关的输出端，该开关由组装在键 DD13.1-DD13.4、DD16.3 上的低功率也是三通道开关切换。 16.4、DDXNUMX。 结论的确定是通过周期性地改变一个强大的开关的输出状态来进行的 - 打开和关闭晶体管 VT1 - VT4、VT8、VT9 的组合会发生变化。 在每一时刻，只有一个晶体管 VT1、VT3、VT8 将打开，因此被测晶体管的输出之一将连接到 5 V 电源线。同时，晶体管 VT2、VT4 之一，VT9和被测晶体管的第二个输出在另一个通道中开路，连接到电阻R6，用作晶体管输出电流传感器。 在大功率开关的第三个通道中，两个场效应晶体管都关闭，但此时所有或部分电流设置电阻电路将连接到其输出，具体取决于小功率开关的状态. 这样的电路被设计为向双极晶体管的基极提供电流（或向场门提供电压），通过它两次在一个强大的开关的相同状态下，基极或栅极被“轮询”，首先是 npn 结构（n 通道），然后为 pnp（p 通道）。
一个完整的晶体管测试周期包括强大开关状态的六种组合，而每个晶体管输出将作为集电极、基极和发射极（漏极、栅极、源极）连接两次。 使用其中一种组合，输出将被连接，使得电流出现在连接到开关闭合晶体管的电阻电路中，该晶体管被视为基极，并且如您所知，它会导致输出集电极（和发射器）电流出现。 图上。 图 2 显示了在确定结论时用于接通晶体管的简化电路。 输出电流的存在会使电流传感器R6上出现电压，从而固定开关的状态，相应的信息显示在液晶显示器HG1、HG2上。 然而，传感器上电压的出现只是正确确定结论的必要条件，而非充分条件。 首先，在两种组合中，双极晶体管的正向偏置 p-n 结（集电极或发射极）之一将与电阻器 R6 串联连接到电源，该电阻器的电压约为 4,3 V。这种错误的定义非常简单：当将电阻器 R（图 2）的连接点从 +5 V 更改为公共线时，或反之亦然，输出电流实际上不会改变。 其次，由于大功率开关状态变化瞬间的瞬态，电阻R6上会出现电压脉冲。 在这些脉冲出现期间的检测过程被阻止。 第三，当晶体管反向导通时，也有电流流过，但它的值很小，这种错误的定义可以用阈值器件来消除。 最后，晶体管可能只是损坏或 X1-XXNUMX 端子意外闭合。 在器件电路中考虑了所有这些因素。 在继续描述确定结论的过程之前，让我们考虑组装在运放 DA1.2 和晶体管 VT11 上的阈值器件的操作。 该运算放大器的反相输入连接到电阻器 R6，非反相输入连接到 0,5 V 的参考电压源，该电压源收集在电阻器 R22、R25 和 VT10 晶体管和电阻器 R29 上的电流调节器上。 该电压设置了基于最小指定值 h21e 确定晶体管输出的下限阈值。在绝大多数情况下，使用这些参数将无法检测到被测晶体管的反向模式。 切换阈值器件时，电阻器 R32 的正压降提供给 DD6.1 触发器的输入 C，以固定强大开关的状态，“询问”基极并开始测量下一个复位脉冲。 在反译码器DD2的输出3，设置高电平电压。 该电压提供给触发器 DD2 的输入 S，并在其反相输出约 3 ms 产生一个低电平电压，该电压提供给 OR-NOT 元件 DD2 的输入之一和有必要在开关瞬变期间保护延迟确定。 在此时间间隔之后，时钟脉冲出现在 DD0 元件的输出端，导致触发器 DD9 切换，然后是计数器解码器 DD6.1。 它的输出 8 将变高并开始引脚定义周期。 反译码器DD9的输出连接到元件DD11.1-DD11.4、DD12.1、DD12.2的输入，从而在这些元件的输出端形成三通道开关的控制信号. 相同的信号，连同 DD6.2 触发器的输出信号，控制三个相同的代码转换器的操作，在 HG2 LCD 的最高三位数字中显示字母字符“C”、“b”和“E”指标。 转换器在元件 DD1.2-DD1.4、DD2.1 - DD2.4、DD7.1、DD7.3、DD7.4、DD8.1、DD8.2、DD8.4、DD14.1 上制成-DD14.4 和 DD15.1-DD15.4。 如上所述，通过电平转换器 DD3.1-DD3.6 控制大功率开关的晶体管状态（开/关），将 5 V 的输入信号转换为大约 10 V 的输出电压，这是必要的晶体管VT1-VT4、VT8、VT9可靠打开。 元件 DD5.1、DD5.2 的输入接收两个脉冲信号（曲折）：重复周期为 32 ms - 来自触发器 DD6.2 的反相输出和 16 ms 的时钟 - 来自元件 DD5.4 的输出.5.1. 根据这些电压，在元件 DD5.2、DD8 的输出端形成持续时间为 32 ms 的脉冲，每个脉冲具有 6.1 ms 的重复周期。 首先，脉冲在第一个元素的输出，在它结束后，在第二个元素的输出。 第一个脉冲的目的是防止误检，它进入触发器DD5.4的输入D，其反相输出继续保持低电压，允许时钟脉冲通过输出DDXNUMX。 第二个脉冲的目的是“轮询”被测晶体管的基极（栅极）。 上述三个电阻电路R5.2-R3、R5R12R17和R19R24R26连接到DD27元件的输出端。 一个、两个或三个电阻的选择以及基极电流的选择取决于 SA1 开关和 SB1 按钮的触点位置，而模拟开关 DD13.1-DD13.4、DD16.3、DD16.4 .8 断开和连接这些电路中的相应电阻。 “轮询”从 npn 结构开始 - 5 ms 内，这些电路的电阻器将连接到 6 V 电源线。如果同时在电流上没有出现电压大于阈值的脉冲传感器 R16，然后在此时间间隔 6 ms 后，这些电路的电阻器将连接到公共电源线 - 对 rr 结构的基极进行“轮询”。 如果在这种情况下，传感器 R9 上没有出现指定的脉冲，那么在分配的时间之后，计数器解码器 DDXNUMX 进入以下状态 - 强力开关的打开和关闭晶体管的组合发生变化，保护程序再次重复碱基的错误检测和“询问”。 应该回想一下，轮询仅发生在具有闭合晶体管的强大开关的通道中，因为剩余电阻电路的动作被打开的晶体管阻塞。 当电阻 R6 上出现大于阈值的电压时，运放 DA1.2 上的比较器切换，脉冲将发送到触发器 DD6.1 的输入 C，将其切换到具有在反向输出高逻辑电平电压。 三极管 VT7 将打开，ADC DD10 的输入端通过模拟开关 DD16.2 连接到第二个电流传感器——电阻 R14 以测量被测小功率三极管的 p21e。 当按下SB1按钮时，晶体管VT6将打开，通过打开模拟键DD16.1，打开电压将到达晶体管VT5的栅极。 电阻R6将与电阻R9并联，电阻R14将与R13并联，本例测试中、大功率晶体管。
LCD 显示器 HG1 将显示被测晶体管的电流传输系数值，显示器 HG2 上（从左到右）-引脚名称的字母字符，右侧数字-结构的字母字符场效应晶体管的双极型或沟道型（图 3）。 在被测晶体管（p21e 的小值）不存在或发生故障时，计数器 DD9 的切换不会停止，直到在其输出 7 处产生高电平电压，该电压被馈送到触发器 DD6.1 的输入 R。 2、液晶显示器HG4上出现三个字符“b”、“b”、“b”（图XNUMX）。
在成功确定结论的 CN 输入和不确定的 R 输入切换计数器 DD9 会导致时钟脉冲停止来自 DD5.4 元件的输出，这意味着输出的状态强大的开关和代码转换器的 2 秒内是固定的，直到下一个复位脉冲到达 XNUMX 秒。 在确定开沟道电阻低的场效应晶体管以及 n21E 超过两万的复合双极晶体管的发现时，可能会流过大电流。 因此，在DA1.1运放和VT7三极管上组装了限流单元。 将 1.1 mV 的示例电压提供给运算放大器 DA220 的非反相输入。 当通过被测晶体管的电流增加到 2,2 A（对于大功率晶体管）或 44 mA（对于低功率晶体管）时，晶体管 VT7 的源极电压将超过示例性电压，即栅极电压晶体管 VT5 和 VT7 的电流将减小，通过被测晶体管的电流将受到限制。 LCD 指示器 HG1 将显示一个过流标志 - 一个在最高有效位。 DD12.4元件的输出信号设计为指示HG1液晶显示器第三位小数点，以在电压表模式下测试复合晶体管和电压时显示p21E的千位值。 为了测量直流电压，将开关 SA2 切换到“U”位置，并将测量探头连接到插座 XS4、XS5“电压表”。 在此模式下，您可以通过按下 SB2“电池”按钮来控制器件的供电电压，也可以在不测量 h2i3 的情况下确定引脚的位置和被测晶体管的结构。 电阻R13由一根锰铜或康铜丝制成，其余为固定电阻C2-23、MLT或表面贴装的RN1-12，R30由几个串联而成，一个调谐电阻——SPZ-38B。 电容器 - 陶瓷 K10-17 或用于表面贴装。 肖特基二极管 1N5818 (VD2, VD3) 的使用是通过获得 DD3 微电路的最大电源电压来证明的，这些二极管可以用 Ha1N5817、1 N5819 或 D310 代替。 更换图中所示场效应晶体管的主要标准是开路晶体管通道的最小电阻。 对于大功率开关的晶体管和VT7，不超过0,1 Om，VT5 -0,01 Ohm，和/T6 - 2 Ohm，栅-源电压为4,5 V。我们可以将2SK241晶体管替换为任何低功率截止电压0,5 ... 1,5 V。LM358N运放可以用LM158、LM258、LM2904运放代替。 开关 - VZOZZ，按钮 - TS-0108，插座 X1-XZ - 从国内 2RMT 连接器的拆卸插座镀金。
所有部件都安装在两个 60x90 毫米的通用面包板上，一个固定在另一个上面。 顶板包含大部分微电路、指示器、用于连接被测晶体管的插座、开关和一个按钮。 为了节省空间，部分微电路位于指示器下方，为了便于安装指示器，它们安装在由微电路面板制成的插座中（图 5）。 电池座、强大的场效应晶体管和运算放大器安装在底板上（图 6）。 使用直径为 0,25 ... 0,3 mm 的单芯镀锡铜线和 PTFE 绝缘管进行安装。
为了正确读取有关被测晶体管端子位置的信息，其连接的插座应按以下顺序（从左到右）放置在板上：XS3、XS2、XS1。 在安装过程中，电容器C1和C2分别直接安装在微电路DD1、DD5上。 大电流电路（晶体管VT1-VT9，电阻R13，R14）的安装应使用短线进行。 ADC DD30 (IN LO) 的引脚 10 连接到晶体管 VT5 源极输出端的公共线，以减少干扰。 调整归结为在电压表模式下使用电阻器 R10 校准设备，为此电压从示例性电压源施加到输入端。 电阻器 R29 的选择将晶体管 VT10 的栅极电压设置为 0,5 V。 作者：S. Glibin，莫斯科； 出版：radioradar.net
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