Программа Сервисный Центр
0

Тестовая установка для точных измерений коэффициента усиления транзистора


Для обеспечения надежности изделий при массовом производстве могут потребоваться лабораторные измерения коэффициента усиления транзисторов hFE. Эта схема позволяет выполнять такую проверку при воздействии импульсным током в режимах, отличающихся от указанных производителями транзисторов.

Разброс hFE в пределах одной партии транзисторов достаточно велик, что при массовом производстве может стать причиной ненадежной работы системы. Поэтому на стадии разработки изделия могут потребоваться лабораторные измерения hFE. Возможно, разработчику придется воспользоваться таблицей кодирования дат, чтобы отобрать образцы транзисторов разных лет выпуска. Иногда эти измерения проводятся в импульсном режиме работы транзистора.

В статье описывается, как выполнять такие измерения. Например, в спецификации на транзистор QSZ2 (2SB1695) указаны три условия, которые должны быть соблюдены при измерении hFE: ток коллектора IC = 0.1 A, напряжение коллектор-эмиттер VCE = 2 В и длительность импульса тока ∆tW = 1 мс. Этим требованиям отвечает схема для измерения hFE p-n-p транзистора QSZ2, приведенная на Рисунке 1.

Тестовая установка для точных измерений коэффициента усиления транзистора
Рисунок 1.Эта схема испытательной установки обеспечивает соблюдение
требуемых условий измерения hFE транзистора, отвечающих
рекомендациям производителя. В предлагаемом примере
исследуется транзистор QSZ2 (2SB1695), и параметры схемы

подобраны в соответствии с требованиями для данного прибора.

Микросхема U1 и связанные с ней компоненты образуют стабилизатор тока 0.1 А для последующего каскада. Во время измерения (∆tW на Рисунке 2) механизм обратной связи микросхемы U2 подстраивает сопротивление базы проверяемого транзистора (DUT), поддерживая напряжение VCE равным требуемому значению 2 В.

Тестовая установка для точных измерений коэффициента усиления транзистора
Рисунок 2.Фактическое время измерения равно интервалу ∆tW, в течение которого на
выходе QA микросхемы U3b генерируется импульс длительностью 980 мкс.
Дополнительный интервал ∆tD (примерно 13 мкс) обеспечивает достаточный
запас времени для проведения измерений.

Действие этого механизма выражается уравнением (1), в котором сопротивление RDSQ3 открытого канала Q3 автоматически подстраивается в соответствии с током базы IB(DUT) проверяемого транзистора, что, в свою очередь, изменяет hFE и VBE(DUT) (напряжение база-эмиттер проверяемого транзистора):

 
Тестовая установка для точных измерений коэффициента усиления транзистора
(1)

Формула (2) позволяет определить значение hFE для проверяемого транзистора по измеренной величине VRB1:

 
Тестовая установка для точных измерений коэффициента усиления транзистора
(2)

В общем случае сопротивление резистора RB1 следует выбирать настолько большим, насколько это возможно, чтобы минимизировать колебания базового тока IB(DUT) в переходных режимах и максимально увеличить уровень сигнала для упрощения измерений VRB1. Поскольку hFE транзистора QSZ2 имеет разброс от 270 до 680, величина тока IB(DUT) будет находиться в пределах от 147 мкА до 370 мкА.

Далее, предположим наихудший вариант разброса VBE(DUT) – от 0.5 В до 0.8 В. Тогда

 
Тестовая установка для точных измерений коэффициента усиления транзистора
  (3)
 
Тестовая установка для точных измерений коэффициента усиления транзистора
(4)

Выбираем сопротивление резистора RB1 чуть меньше расчетного значения RB(MIN).

На микросхеме U3 сделаны два соединенных последовательно ждущих мультивибратора, при замыкании переключателя S1 формирующих на выходе QB импульс длительностью 220 мс (∆tB ≈ R16×C11), по заднему фронту которого, в свою очередь, на выходе QA формируется импульс ∆tW длительностью 980 мкс (определяемой величинами R15 и C9). Первый импульс используется для предварительного включения источника тока, а второй задает необходимую длительность испытательного импульса.

В фазе ∆tB открывается транзистор Q4 и начинает пропускать ток 0.1 мА, вытекающий из U1. Сопротивление резистора R3 выбирается таким, чтобы суммарное падение напряжение на элементах R3, D1 и Q4, то есть, напряжение VCE(DUT), было чуть меньше 2 В (в нашем примере это примерно 1.7 В. Этим поддерживается низкий уровень напряжения на выходе U2 и, соответственно, закрытое состояние проверяемого транзистора DUT.

По окончании интервала ∆tB начинается интервал измерения ∆tW, и транзистор Q4 выключается, перенаправляя испытательный ток в тестируемый транзистор DUT. После этого U2 поднимает напряжение VCE(DUT) до 2 В и стабилизирует его на этом уровне.

Тестовая установка для точных измерений коэффициента усиления транзистора
Рисунок 3.Спад импульса на выходе QA запускает осциллограф,
использующий напряжения VRB1 (осциллограмма A) и
VRC1 (осциллограмма B) для вычисления hFE
(осциллограмма D).

По окончании интервала ∆tW задний фронт импульса на выходе QA запускает измерительное устройство. (В нашем примере это осциллограф). В это время происходит запись значений напряжений VRC1 и VRB1, соответствующих токам IC и IB проверяемого транзистора (Рисунок 3). R21 и C15 задают длительность интервала ∆tD (приблизительно 13 мкс), обеспечивающего запас времени, позволяющий гарантированно выполнить измерения перед тем, как транзистор Q1 закроется.

 
 
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
 
Обратная связь

Наши партнеры

 

Опросы

Есть ли справедливость в жизни?
Конечно есть, уверен!
Вроде как должна быть, но...
Затрудняюсь ответить...
Какая справедливость? О чем Вы?
Эх.., нет правды на свете!

 

Облако тегов

Требуется для просмотраFlash Player 9 или выше.

Показать все теги
 

Календарь публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
 

Архив новостей

Декабрь 2016 (12)
Ноябрь 2016 (42)
Октябрь 2016 (34)
Сентябрь 2016 (38)
Август 2016 (34)
Июль 2016 (36)
 
Наверх Сервисные мануалы Даташиты Ремонт LCD, ЖК телевизоров LG Samsung Скрипт программы "Сервисный центр"