Pomocou tohto obvodu rýchlo spárujte páry tranzistorov

V mnohých aplikáciách kritických obvodov, ako sú výkonové zosilňovače, invertory atď., Je nevyhnutné použiť párované tranzistorové páry so zhodným ziskom hFE. Ak to neurobíte, bude to pravdepodobne mať za následok nepredvídateľné výstupné výsledky, napríklad zahrievanie jedného tranzistora oproti druhému, alebo asymetrické výstupné podmienky.

Autor: David Corbill

Aby ste to vylúčili, zlaďte páry tranzistorov s ich Vbe a hFE špecifikácie sa stávajú dôležitým aspektom pre typické aplikácie.

Tu predstavená myšlienka obvodu môže byť použitá na porovnanie dvoch samostatných BJT, a tak presne zistiť, ktoré dva sú z hľadiska ich špecifikácií zisku dokonale zladené.

Aj keď sa to bežne robí pomocou digitálnych multimetrov, jednoduchý obvod, ako je navrhovaný tester zhody tranzistorov, môže byť oveľa praktickejší, a to z nasledujúcich konkrétnych dôvodov.

1. Poskytuje priame zobrazenie, či sú tranzistor alebo BJT presne priradené alebo nie.
2. Nie sú zapojené žiadne ťažkopádne multimetre a vodiče, takže je tu minimum problémov.
3. Multi-metre používajú energiu batérie, ktorá sa v kritických križovatkách zvykne vyčerpať, čo brzdí postup testovania.
4. Tento jednoduchý obvod je možné použiť na testovanie a párovanie tranzistorov v reťazcoch hromadnej výroby bez akýchkoľvek štikútov a problémov.

Koncept okruhu

Diskutovaný koncept je pozoruhodný nástroj, ktorý si v krátkom čase dokáže vybrať pár tranzistorov zo všetkých druhov možností.

Pár tranzistorov bude „priradených“, ak je napätie na základni / emitori a zosilnenie prúdu rovnaké.

Rozsah presnosti môže byť od „nejasne rovnakého“ po „presný“ a je možné ho podľa potreby upraviť. Vieme, že je veľmi užitočné mať zodpovedajúce tranzistory pre aplikácie, ako sú diferenciálne zosilňovače alebo termistory.

Hľadanie podobných tranzistorov je znevažujúca a zdaniteľná práca. Stále to musí byť urobené, pretože spárované tranzistory sa často používajú v diferenciálnych zosilňovačoch, najmä ak fungujú ako termistory.

Bežne sa veľa tranzistorov kontroluje pomocou multimetra a ich hodnoty sa zaznamenávajú, kým nezostane nič na kontrolu.

LED diódy sa rozsvietia, ak existuje odozva od U tranzistora_BEa H_FE.

Obvod robí ťažké zdvíhanie, pretože stačí pripojiť páry tranzistorov a monitorovať svetlá.

Celkovo existujú tri LED diódy, z ktorých prvá informuje, či je BJT č. 1 účinnejšia ako BJT č. 2, druhá dióda popisuje opak. Posledná kontrolka LED potvrdzuje, že tranzistory sa skutočne zhodujú.

Ako funguje obvod

Aj keď to vyzerá trochu komplikovane, riadi sa pomerne priamym pravidlom. Obrázok 1 zobrazuje základný typ obvodu pre lepšiu prehľadnosť.

The Testované tranzistory (TUT) sú podrobené trojuholníkovému tvaru vlny. Nezrovnalosti medzi ich kolektorovými napätiami sú identifikované dvojicou komparátorov a indikované LED diódami. To je celý koncept.

V praxi sú dva testované BJT napájané rovnakými riadiacimi napätiami, ako je znázornené na obrázku 1.

Zistili sme však, že ich odpor kolektorov je dosť odlišný. R2_doa R2_bmajú o niečo väčší odpor v porovnaní s R1, ale R2_doako jedna jednotka má menšiu hodnotu ako R1. Toto je celé nastavenie vzorkovacieho obvodu.

Povedzme, že dva testované tranzistory sú z hľadiska U úplne rovnaké_BEa H_FE. Smerom hore sa pohybujúci sklon vstupného napätia zapne obidve súčasne a následne klesne ich kolektorové napätie.

Tu, ak je vyššie uvedená situácia pozastavená, by sme pozorovali, že kolektorové napätie druhého tranzistora je o trochu nižšie ako prvý tranzistor, pretože celý odpor kolektora je väčší.

Pretože R2_domá nižší odpor ako R1, potenciál na križovatke R2_do/ R2_bbude nepatrne väčší na rozdiel od kolektora tranzistora 1.

Takže „+“ vstup komparátora 1 bude kladne nabitý proti jeho „-“ vstupu. To ukazuje, že výstup K1 bude ZAPNUTÝ a LED D1 nebude svietiť.

Zároveň bude vstup „+“ pre K2 záporne nabitý proti jeho „-“ a z toho dôvodu bude výstup VYPNUTÝ a LED D3 tiež zostane zhasnutá. Keď je výstup K1 ZAPNUTÝ a K2 je VYPNUTÝ, D2 sa zapne, aby sa ukázalo, že obidva tranzistory sú úplne rovnaké a sú zhodné.

Pozrime sa, či má TUT1 menší UBE a / alebo väčší H_FEako TUT2. Na stúpajúcej hrane trojuholníkového signálu bude kolektorové napätie TUT1 klesať rýchlejšie ako kolektorové napätie TUT2.

Potom bude komparátor K1 reagovať rovnakým spôsobom a vstup „+“ bude kladne nabitý proti vstupu „-“ a následne bude jeho výstup vysoký. Pretože nízke napätie kolektora TUT1 je spojené so vstupom „-“ na K2, bude menšie ako vstup „+“, ktorý je pripojený k kolektoru TUT2.

Vo výsledku začne stúpať výkon K2. Kvôli dvom vysokým výstupom komparátorov D1 nesvieti.

Pretože D2 je prepojený ako D1 a medzi dvoma vysokými úrovňami, nebude tiež svietiť. Obe tieto podmienky spôsobujú, že sa D3 osvetlí, a teda dôjde k záveru, že zisk TUT1 je lepší ako TUT2.

V prípade, že je zisk TUT2 identifikovaný ako lepší z dvoch tranzistorov, bude to mať za následok rýchlejšie poklesnutie napätia kolektora.

Preto napätia na kolektore a R2_do/ R2_bkrižovatka bude menšia v porovnaní s kolektorovým napätím TUT1.

Nízky signál vstupov „+“ komparátorov sa nakoniec prepne na nízky vzhľadom na vstup „-“, čo umožní, aby boli dva výstupy nízke.

Z tohto dôvodu sa LED, D2 a D3 nerozsvietia, ale v tomto bode bude svietiť iba D1, čo signalizuje, že TUT2 má lepší zisk ako TUT1.

Schéma zapojenia

Celá schéma obvodu testeru párov BJT je znázornená na obrázku 2. Komponenty nájdené v obvode sú integrovaný obvod typu TL084, ktorý obsahuje štyri operačné zosilňovače FET (opampy).

Schmittova spúšť A1 a integrátor sú skonštruované okolo A2 na vývoj štandardného generátora trojuholníkových vĺn.

Vďaka tomu sa vstupné napätie dodáva do vyhodnocovaných tranzistorov. Opampy A3 a A4 fungujú ako komparátory a ich príslušné výstupy regulujú LED diódy D1, D2 a D3.

Pri ďalšej kontrole spojenia rezistorov v kolektorových kolíkoch dvoch tranzistorov chápeme dôvod, prečo je potrebné na preskúmanie pravidla použiť menej zložitý obvod.

Konečná schéma sa javí ako veľmi zložitá, pretože bol zavedený dvojitý hrniec (P1) s nastaveným rozsahom, pri ktorom sa predpokladá, že charakteristiky tranzistora sú úplne podobné.

Keď je P1 otočený úplne doľava, rozsvieti sa LED D3, čo znamená, že dvojica TUT bude rovnaká s rozdielom menej ako 1%.

Keď je hrniec úplne otočený v smere hodinových ručičiek, tolerancia sa môže odchýliť o približne 10% pre „párovaný pár“.

Horná hranica presnosti závisí od hodnôt odporov R6 a R7, čo je výsledkom pôsobenia proti napätiu TL084 a presnosti sledovania P1a a P1b.

Ďalej budú TUT reagovať na zmeny ich teploty, a preto je potrebné ich dodržiavať.

Napríklad, ak s tranzistorom manipulovali ľudia pred pripojením k testeru, výsledky nie sú 100% presné z dôvodu teplotných odchýlok. Preto sa odporúča odložiť konečné čítanie, kým tranzistor nevychladne.

Zdroj

Pre tester je potrebný vyvážený zdroj napájania. Pretože je amplitúda napájacieho napätia irelevantná, obvod funguje s toleranciou ± 9V, ± 7V alebo dokonca ± 12V. Jednoduchý pár 9V batérií môže napájať obvod, pretože prúdový odber je len 25 mA.

Ďalej tento typ obvodov obvykle nepracuje veľmi dlhé hodiny. Jednou z výhod obvodu napájaného z batérie je, že konštrukcia je dobre usporiadaná a ľahko sa s ňou pracuje.

Vytlačená obvodová doska

Obrázok 3 zobrazuje dosku plošných spojov obvodu testera. Vzhľadom na jeho malú veľkosť a veľmi málo komponentov je konštrukcia obvodu celkom jednoduchá. Vyžaduje sa iba štandardný integrovaný obvod, dva tranzistorové držiaky pre TUT, niektoré rezistory a tri jednotky LED. Je dôležité zabezpečiť, aby rezistory R6 a R7 boli 1% typy.