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

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

.pdf
Скачиваний:
43
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
28.47 Mб
Скачать

типу

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

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

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ