Как проверить составной транзистор: Транзистор Дарлингтона. Как проверить и принцип работы

Транзистор Дарлингтона. Как проверить и принцип работы

Составной транзистор Дарлингтона компонуется из пары стандартны транзисторов, объединённых кристаллом и общим защитным покрытием. Обычно на чертежах для отметки положения подобного транзистора не применяют никаких специальных символов, только тот, которым отмечают транзисторы стандартного типа.

К эмиттерной цепи одного из элементов присоединён нагрузочный резистор. Выводы транзистора Дарлингтона аналогичны биполярному полупроводниковому триоду:

• база;
• эмиттер;
• коллектор.

Помимо общепринятого варианта составного транзистора существует несколько его разновидностей.

Пара Шиклаи и каскодная схема

Другое название составного полупроводникового триода – пара Дарлингтона. Кроме неё существует также пара Шиклаи. Это сходная комбинация диады основных элементов, которая  отличается тем, что включает в себя разнотипные транзисторы.

Что до каскодной схемы, то это также вариант составного транзистора, в котором один полупроводниковый триод  включается по схеме с ОЭ, а другой по схеме с ОБ. Такое устройство аналогично простому транзистору, который включён в схему с ОЭ, но обладающему более хорошими показателями по частоте, высоким входным сопротивлением и большим линейным диапазоном с меньшими искажениями транслируемого сигнала.

Достоинства и недостатки составных транзисторов

Мощность и сложность транзистора Дарлингтона может регулироваться через увеличение количества включённых в него биполярных транзисторов. Существует также IGBT-транзистор, который включает в себя биполярный и полевой транзистор, используется в сфере высоковольтной электроники.

Главным достоинством составных транзисторов считается их способность давать большой коэффициент усиления по току. Дело в том, что, если коэффициент усиления у каждого из двух транзисторов будет по 60, то при их совместной работе в составном транзисторе общий коэффициент усиления будет равен произведению коэффициентов входящих в его состав транзисторов (в данном случае — 3600). Как результат — для открытия транзистора Дарлингтона потребуется довольно небольшой ток базы.

Недостатком составного транзистора считается их низкая скорость работы, что делает их пригодными для использования только в схемах работающих на низких частотах. Зачастую составные транзисторы фигурируют как компонент выходных каскадов мощных низкочастотных усилителей.

Особенности работы устройства

У составных транзисторов постепенное уменьшение напряжения вдоль проводника  на переходе база-эмиттер вдвое превышает стандартное. Уровень уменьшения напряжения на открытом транзисторе примерно равен тому падению напряжения, которое имеет диод.

По данному показателю составной транзистор сходен с понижающим трансформатором. Но относительно характеристик трансформатора транзистор Дарлингтона обладает гораздо большим усилением по мощности. Подобные транзисторы могут обслуживать работу переключателей частотой до 25 Гц.

Система промышленного  выпуска составных транзисторов налажена таким образом, что модуль полностью укомплектован и оснащён эмиттерным резистором.

Как проверить транзистор Дарлингтона

Самый простой способ проверки составного транзистора заключается в следующем:

• Эмиттер подсоединяется к «минусу» источника питания;
• Коллектор подсоединяется к одному из выводов лампочки, второй её вывод перенаправляется на «плюс» источника питания;
• Посредством резистора к базе передаётся плюсовое напряжение, лампочка светится;
• Посредством резистора к базе передаётся минусовое напряжение, лампочка не светится.

Если всё получилось так, как описано, то транзистор исправен.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Как проверить составной транзистор

Такие полупроводниковые элементы, как транзисторы, являются неотъемлемой частью практически всех электронных схем — от радиоприемников до системных плат сверхсложных вычислительных центров. Проверка этого элемента на работоспособность — операция, которую обязан уметь выполнять любой человек, так или иначе занимающийся ремонтом электронных плат, будь он профессиональный ремонтник или любитель. Для осуществления этой операции можно применять специальный тестер транзисторов, но если его нет под рукой, или в его надежности есть сомнения, можно воспользоваться самым обыкновенным мультиметром. Даже те модели, которые не имеют специального гнезда для проверки биполярных или полевых транзисторов, могут быть использованы для точной проверки. Дальнейшие действия по проверке будут зависеть от того, какого типа элемент требуется проверить.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Как проверить различные типы транзисторов мультиметром?
• Технология проверки работоспособности транзистора
• Составной транзистор дарлингтона работа и устройство
• Как проверить транзистор мультиметром без выпайки
• Составной транзистор. Транзисторная сборка Дарлингтона
• Как проверить транзисторы мультиметром – алгоритм действий
• Составной транзистор дарлингтона работа и устройство
• Как проверить транзистор в схеме
• Проверка транзистора мультиметром, как прозвонить и проверить

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Проверка BU808dfx

Как проверить различные типы транзисторов мультиметром?

Здравствуйте уважаемые читатели сайта sesaga. Сегодня хочу рассказать, как проверить исправность транзистора обычным мультиметром. Хотя для этого существуют специальные пробники, и даже в самом мультиметре имеется гнездо для проверки транзисторов, но, на мой взгляд, все они не совсем практичны. Вот чтобы подобрать пару транзисторов с одинаковым коэффициентом усиления h41э пробники вещь даже очень нужная.

А для определения исправности достаточно будет и обыкновенного мультика. Мы знаем, что транзистор имеет два p-n перехода, причем каждый переход можно представить в виде диода полупроводника. Отсюда получается, что один диод образован выводами, например, базы и коллектора, а другой диод выводами базы и эмиттера.

Тогда нам будет достаточно проверить прямое и обратное сопротивление этих диодов, и если они исправны, значит, и транзистор работоспособен. Все очень просто. Начнем с транзисторов структуры проводимость p-n-p. На принципиальных схемах структура транзисторов обозначается стрелкой эмиттерного перехода. Если стрелка направлена к базе, значит это структура p-n-p, а если от базы, значит это транзистор структуры n-p-n.

Смотрите рисунок выше. Так вот, чтобы открыть p-n-p транзистор, на вывод базы подается отрицательное напряжение минус. Минусовым щупом черного цвета садимся на вывод базы, а плюсовым красного цвета поочередно касаемся выводов коллектора и эмиттера — так называемые коллекторный и эмиттерный переходы. Если переходы целы, то их прямое сопротивление будет находиться в пределах — Ом. Теперь проверяем обратное сопротивление коллекторного и эмиттерного переходов. Плюсовым щупом садимся на вывод базы, а минусовым касаемся выводов коллектора и эмиттера.

На этот раз мультиметр должен показать большое сопротивление на обоих p-n переходах. А это говорит о том, что коллекторный и эмиттерный переходы целы, а значит, наш транзистор исправен.

Таким способом можно проверять исправность транзистора и на печатной плате, не выпаивая его из схемы. Конечно, встречаются схемы, где p-n переходы транзистора сильно зашунтированы низкоомными резисторами. Но это редкость. Если при измерении будет видно, что прямое и обратное сопротивление коллекторного или эмиттерного переходов слишком мало, тогда придется выпаять вывод базы.

Исправность транзисторов структуры n-p-n проверяется так же, только уже к базе подключается плюсовой щуп мультиметра. Мы рассмотрели, как проверить исправный транзистор. А как понять, что транзистор неисправный?

Здесь тоже все просто. Вторая распространенная неисправность транзистора — это когда прямое и обратное сопротивления одного из p-n переходов равны нулю или около того. Это говорит о том, что переход пробит, и транзистор не годен. И тут уважаемый читатель Вы меня спросите: — А где у этого транзистора находится база, коллектор и эмиттер. Я его вообще в первый раз вижу. И будете правы.

А ведь действительно, где они? Как их определить? Значит, будем искать. В первую очередь, нужно определить вывод базы. Плюсовым щупом мультиметра садимся, например, на левый вывод транзистора, а минусовым касаемся среднего и правого выводов. При этом смотрим, какую величину сопротивления показывает мультиметр.

На данном этапе это нам ничего не говорит. Идем дальше. Плюсовым щупом садимся на средний вывод, а минусовым касаемся левого и правого. Здесь результат измерения получился почти таким же, как и на рисунке выше. Тут опять ничего не ясно, поэтому идем дальше. Теперь садимся плюсовым щупом на правый вывод, а минусовым касаемся среднего и левого выводов транзистора.

На рисунке видно, что величина сопротивления между правым-средним и правым-левым выводами одинаковая и составила бесконечность. То есть получается, что мы нашли и измерили обратное сопротивление обоих p-n переходов транзистора. В принципе, уже можно смело утверждать, что вывод базы найден. Он оказался правым. Но нам еще надо определить, где у транзистора коллектор и эмиттер. Для этого измеряем прямое сопротивление переходов.

Минусовым щупом садимся на вывод базы, а плюсовым касаемся среднего и левого выводов. Величина сопротивления на левой ножке транзистора составила Ом — это эмиттер, а на средней Ом — это коллектор. Величина сопротивления коллекторного перехода всегда будет меньше по отношению к эмиттерному. Транзистор структуры p-n-p;2. Вывод базы находится с правой стороны;3. Вывод коллектора в середине;4. Вывод эмиттера — слева. А если у Вас остались вопросы, то можно дополнительно посмотреть мой видеоролик о проверке обычных транзисторов мультиметром.

Ну и напоследок надо сказать, что транзисторы бывают малой, средней мощности и мощные. Так вот, у транзисторов средней мощности и мощных, вывод коллектора напрямую связан с корпусом и находится в середине между базой и эмиттером.

Такие транзисторы устанавливаются на специальные радиаторы, предназначенные для отвода тепла от корпуса транзистора. Полупроводниковые элементы используются практически во всех электронных схемах. Те, кто называют их наиболее важными и самыми распространенными радиодеталями абсолютно правы. Но любые компоненты не вечны, перегрузка по напряжению и току, нарушение температурного режима и другие факторы могут вывести их из строя. Расскажем не перегружая теорией , как проверить работоспособность различных типов транзисторов npn, pnp, полярных и составных пользуясь тестером или мультиметром.

Прежде, чем проверить мультиметром любой элемент на исправность, будь то транзистор, тиристор, конденсатор или резистор, необходимо определить его тип и характеристики. Сделать это можно по маркировке. Узнав ее, не составит труда найти техническое описание даташит на тематических сайтах. С его помощью мы узнаем тип, цоколевку, основные характеристики и другую полезную информацию, включая аналоги для замены.

Например, в телевизоре перестала работать развертка. Подозрение вызывает строчный транзистор с маркировкой D кстати, довольно распространенный случай. Найдя в интернете спецификацию ее фрагмент показан на рисунке 2 , мы получаем всю необходимую для тестирования информацию. Большая вероятность, что найденный даташит будет на английском, ничего страшного, технический текст легко воспринимается даже без знания языка. Определив тип и цоколевку, выпаиваем деталь и приступаем к проверке.

Ниже приведены инструкции, с помощью которых мы будем тестировать наиболее распространенные полупроводниковые элементы.

С тестированием данного типа проблем не возникнет, достаточно представить pn переход в как диод. Тогда структуры pnp и npn будут иметь вид двух встречно или обратно подключенных диодов со средней точкой см. Включаем тестирующее устройство, переводим его в режим прозвонки или измерения сопротивления достаточно установить предел 2кОм , и приступаем к тестированию. Начнем с pnp проводимости:. Тестирование устройства обратной проводимости производится по такому же принципу, с небольшим изменением:.

Этот тип полупроводниковых элементов также называют mosfet и моп компонентами. На рисунке 4 показано графическое обозначение n- и p-канальных полевиков в принципиальных схемах.

Далее действуем по следующему алгоритму для n-канального элемента :. Для тестирования элементов p-канального типа последовательность действий остается той же, за исключением полярности щупов, ее нужно поменять на противоположную. Заметим, что биполярные элементы, у которых изолированный затвор IGBT , тестируются также, как описано выше. На рисунке 5 показан компонент SC, относящийся к этому классу. Для тестирования необходимо выполнить те же действия, что и для полевого полупроводникового элемента, с учетом, что сток и исток последнего будут соответствовать коллектору и эмиттеру.

Подключать его нужно через сопротивление Ом. Для примера, на рисунке 6 показан фрагмент спецификации к КТА, где отображена эквивалентная схема его устройства. Проверить такой элемент мультиметром не получится, потребуется сделать простейший пробник, его схема показана на рисунке 7.

Такой результат говорит о работоспособности радиодетали, при других результатах потребуется замена. Этот вопрос довольно актуальный, особенно в тех случаях, если необходимо тестировать целостность smd элементов. К сожалению, только биполярные транзисторы можно проверить мультиметром не выпаивая из платы. Но даже в этом случае нельзя быть уверенным в результате, поскольку не редки случаи, когда p-n переход элемента зашунтирован низкоомным сопротивлением.

Как мы знаем транзисторы, в основном, бывают двух разновидностей: биполярные и полевые, принцип работы их похож но способы проверки существенно отличаются, поэтому мы рассмотрим разные методы проверки для каждых транзисторов по отдельности.

А диод как мы знаем, пропускает ток только в одну сторону, что мы и будем проверять. Если так получится что ток проходит в обе стороны перехода то это явно указывает на то что транзистор «пробит» но это все условности, в реальности же при замере сопротивления ни в какой из позиций проверяемых переходов не должно быть «нулевого» сопротивления — поэтому это и есть самый простой способ выявления поломки транзистора. Ну а теперь рассмотрим более достоверные способы проверки и поподробней.

Технология проверки работоспособности транзистора

При проектировании радиоэлектронных схем часто бывают ситуации, когда желательно иметь транзисторы с параметрами лучше тех, которые предлагают производители радиоэлементов. В некоторых случаях нам может потребоваться больший коэффициент усиления по току h 21 , в других большее значение входного сопротивления h 11 , а в третьих более низкое значение выходной проводимости h Для решения перечисленных проблем отлично подходит вариант использования электронного компонента о котором мы поговорим ниже. Приведенная чуть ниже схема эквивалентна одиночному n-p-n полупроводнику.

Составно́й транзи́стор — электрическое соединение двух (или более) биполярных транзисторов, полевых транзисторов или IGBT-транзисторов.

Составной транзистор дарлингтона работа и устройство

При проведении ремонтных работ электронной техники, возникает вопрос проверки функционального состояния тех или иных полупроводниковых элементов. Решение этой проблемы сильно облегчает наличие специализированных приборов, однако, во многих случаях вполне можно обойтись и без них. Есть ряд способов, как проверить транзистор мультиметром без использования сложных приборов и каких-либо дополнительных электрических схем. Рассматриваются алгоритмы проверки различных типов транзисторов. Проверка trz транзистора , равно как и любого другого элемента схемы, начинается с определения его типа. Эту информацию несложно найти в интернете. У опытного мастера всегда есть под рукой ссылки на проверенные ресурсы. Если таковых нет, то, обычно достаточно вбить маркировку компонента в поисковой системе и нужная информация найдется уже на первой странице поисковой выдачи. Наиболее распространенные типы транзисторов: биполярные, полевые, составные, однопереходные. Определив тип элемента, можно начинать его функциональную проверку.

Как проверить транзистор мультиметром без выпайки

Полупроводниковые элементы используются практически во всех электронных схемах. Те, кто называют их наиболее важными и самыми распространенными радиодеталями абсолютно правы. Но любые компоненты не вечны, перегрузка по напряжению и току, нарушение температурного режима и другие факторы могут вывести их из строя. Расскажем не перегружая теорией , как проверить работоспособность различных типов транзисторов npn, pnp, полярных и составных пользуясь тестером или мультиметром. Прежде, чем проверить мультиметром любой элемент на исправность, будь то транзистор, тиристор, конденсатор или резистор, необходимо определить его тип и характеристики.

Составной транзистор Дарлингтона компонуется из пары стандартны транзисторов, объединённых кристаллом и общим защитным покрытием.

Составной транзистор. Транзисторная сборка Дарлингтона

By Niferr , November 3, in Начинающим. Мы принимаем формат Sprint-Layout 6! Экспорт в Gerber из Sprint-Layout 6. Можно и мультиметром Моя ссылка ,по крайней мере пробой К-Э определяется точно. Конденсаторы Panasonic. Часть 4.

Как проверить транзисторы мультиметром – алгоритм действий

Статья Видео. У каждого современного радиолюбителя есть универсальный инструмент под названием цифровой мультиметр. Он позволяет измерять постоянные и переменные токи и напряжение, сопротивление элементов. Структура биполярного транзистора БТ включает в себя 2 p-n или 2 n-p перехода. Выводы этих переходов называются эмиттером и коллектором.

Нетрудно догадаться, что проверить составной транзистор мультиметром можно точно также, как и БТ. Следует.

Составной транзистор дарлингтона работа и устройство

К этим схемам относят так называемую пару Дарлингтона, пару Шиклаи, каскодную схему включения транзисторов, схему так называемого токового зеркала и др. В этой схеме ток эмиттера предыдущего транзистора является базовым током последующего транзистора. Коэффициент усиления по току пары Дарлингтона очень высок и приблизительно равен произведению коэффициентов усиления по току транзисторов составляющих такую пару.

Как проверить транзистор в схеме

Если открыть любую книгу по электронной технике, сразу видно как много элементов названы по именам их создателей: диод Шоттки , диод Зенера он же стабилитрон , диод Ганна, транзистор Дарлингтона. Инженер-электрик Сидни Дарлингтон Sidney Darlington экспериментировал с коллекторными двигателями постоянного тока и схемами управления для них. В схемах использовались усилители тока. Инженер Дарлингтон изобрёл и запатентовал транзистор, состоящий из двух биполярных и выполненный на одном кристалле кремния с диффундированными n негатив и p позитив переходами. Новый полупроводниковый прибор был назван его именем. В отечественной технической литературе транзистор Дарлингтона называют составным.

Теория и практика. Кейсы, схемы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок.

Проверка транзистора мультиметром, как прозвонить и проверить

Любая электронная схема состоит из полупроводниковых элементов. Наиболее распространённые из них транзисторы. Хотя в последнее время выпускаемые элементы отличаются надёжностью, но всё же нарушения в работе электронных устройств могут привести к повреждению полупроводника. Перед тем как проверить транзистор мультиметром, необязательно выпаивать его из схемы, но для получения точных результатов лучше это сделать. Транзисторы — это полупроводниковые приборы, служащий для преобразования электрических величин.

Здравствуйте уважаемые читатели сайта sesaga. Сегодня хочу рассказать, как проверить исправность транзистора обычным мультиметром. Хотя для этого существуют специальные пробники, и даже в самом мультиметре имеется гнездо для проверки транзисторов, но, на мой взгляд, все они не совсем практичны. Вот чтобы подобрать пару транзисторов с одинаковым коэффициентом усиления h41э пробники вещь даже очень нужная.

Транзисторная составная пара | Журнал Nuts & Volts

» Перейти к дополнительным материалам

Составная пара состоит из двух транзисторов с противоположной полярностью (NPN, PNP), соединенных вместе для обеспечения максимального возможного усиления по току и мощности. Устройство отличается от пары Дарлингтона, поэтому, например, становятся возможными схемы с положительной обратной связью. Вы можете построить широкий спектр проектов, используя эту простую комбинацию, от усилителей звука до датчиков света и генераторов импульсов, часто имеющих преимущество в малом количестве компонентов. Составная пара выдвигает на первый план многие интересные технические аспекты поведения транзистора, особенно потому, что первый транзистор работает в режиме с общим эмиттером при очень малом токе.

Основы

Основной мотив показан на Рисунок 1 .

Рис. 1. Составная пара транзисторов NPN, PNP. Небольшой ток, протекающий через переход база-эмиттер Q1, становится большим током, протекающим через сопротивление нагрузки R1.

Q1 имеет схему с общим эмиттером. Небольшой ток, протекающий через переход базы-эмиттера Q1, вызывает протекание большего тока через его коллектор, который затем течет через переход база-эмиттер Q2 (также в режиме с общим эмиттером). Это приводит к еще большему усилению тока.

Результат: два раунда усиления тока; во-первых, по hFE (текущему усилению) Q1, а во-вторых, по hFE Q2. Для типичных значений hFE около 300 общий коэффициент усиления по току весьма впечатляет — 90 000 (300*300).

Вы также можете поменять полярность транзисторов, как в Рисунок 2 .

Рис. 2. Пара соединений PNP, NPN. Подключение резистора большого номинала от In к земле приведет к протеканию большого тока через нагрузочный резистор R1.

Это может быть полезно при использовании мощных транзисторов NPN из бракованных компактных люминесцентных ламп, которые сами по себе имеют слишком низкий hFE, чтобы быть полезными.

Составная пара чаще всего применяется в качестве замены пары Дарлингтона.

В этом режиме ее часто называют парой Шиклаи, и она показана на Рис. 3 .

Рисунок 3. Пара Шиклаи. Напряжение на входе копируется на выход минус примерно 0,7 вольта. Ток, требуемый при In, крошечный; ток, доступный на выходе, намного больше.

Обычно используется в усилителях высокой мощности класса B. У него меньшее падение напряжения (0,7 вольта), чем у пары Дарлингтона (1,4 вольта).

Коэффициент усиления по току

В качестве примера значительного увеличения тока составной пары вы можете рассмотреть возможность использования светодиода в качестве фотоэлемента. Поскольку площадь полупроводникового перехода очень мала, ток, генерируемый при свечении светодиода, ничтожно мал. На самом деле, он настолько мал, что его трудно прочитать обычным мультиметром. Можно подумать, что эффекта не существует.

Используя схему Рисунок 4 , вы можете увидеть, что некоторый ток действительно вырабатывается.

Рис. 4. Светодиод как фотоэлемент. Загорание светодиода 1 вызывает свечение светодиода 2.

Коэффициент усиления по напряжению и смещение

Преобразуется ли высокий коэффициент усиления по току, обеспечиваемый составной парой, в высокий коэффициент усиления сигнала по напряжению? Есть небольшая проблема из-за очень высокого входного сопротивления первого транзистора, что следует из того, что он работает при очень малом токе.

Высокий входной импеданс означает, что вы должны сильно изменять входное напряжение, чтобы входной ток немного менялся. В схеме предусилителя звука в (рис. 5 ) добавлен R5 для увеличения тока, протекающего через Q1.

Рис. 5. Предварительный усилитель звука с высоким усилением напряжения сигнала.

Это увеличивает усиление со 100, если R5 был опущен, до более респектабельных 700 или около того.

Чтобы сместить цепь, необходимо использовать поведение повторителя напряжения. Диоды D1 и D2, включенные последовательно, подают 1,4 В на базу Q1. В результате на эмиттере транзистора Q1 появляется напряжение 0,7 вольта.

Однако большая часть тока, вызывающего появление 0,7 В на резисторе R1, на самом деле обеспечивается Q2 через R4. Тогда напряжение на R4 составляет 4,7 * 0,7 = 3,29 вольта, что правильно смещает цепь.

C1 предотвращает резкое снижение усиления схемы отрицательной обратной связью. Он фильтрует аудиосигналы на землю. R6 необходим для предотвращения быстрой зарядки C1 при включении через Q1 и переход база-эмиттер Q2. В противном случае высокий зарядный ток может повредить два транзистора.

Другим способом смещения составной пары является использование токового зеркала, как в Рисунок 6 .

Рис. 6. Настроенный радиочастотный (TRF) приемник. Вы можете использовать антенну с ферритовым стержнем для L1.

При постоянном токе индуктор L1 в основном является прямым соединением, что означает, что Q1 и Q2 образуют токовое зеркало. Напряжение на R1 примерно 6 — 0,6 = 5,4 вольта. Тогда ток составляет 540 нА.

Если Q1 и Q2 согласованы, то ток на коллекторе Q2 также равен 540 нА. Затем этот ток умножается на hFE Q3, который может быть около 300. Это даст ток 0,16 мА на коллекторе Q3.

Конечно, при использовании такой схемы смещение не является точным, и может потребоваться некоторая регулировка резистора R1.

Высокий входной импеданс Q2 позволяет избежать демпфирования настроенного резонансного контура L1 и C2, обеспечивая такую ​​избирательность, которую обеспечивает добротность настроенного контура. Обнаружение AM осуществляется по нелинейному поведению транзистора Q2 по отношению к сигналам напряжения.

Ток на коллекторе транзистора Q2 настолько мал, что частотная характеристика ограничивается паразитной емкостью, а радиочастотная составляющая эффективно отфильтровывается, оставляя транзистор Q3 усиливать оставшуюся звуковую составляющую.

Положительная обратная связь

Поскольку выход составной пары увеличивается при увеличении входа, существует возможность использования положительной обратной связи. Простейшим примером является триггер Шмитта, показанный на рис. 7 .

Рис. 7. Триггер Шмитта с широким допуском входного напряжения.

Когда напряжение на In превышает пороговое значение около 0,6 вольт, Q1 начинает проводить; Q2 тем более. Напряжение на R2 увеличивается и является обратной связью на вход через R3. Это заставляет Q1 проводить еще сильнее, что приводит к щелчку.

Чтобы обратить процесс вспять, необходимо уменьшить напряжение на входе In примерно на 0,2 вольта, что приведет к отключению системы. Схема устойчива к большим колебаниям входного напряжения, потому что сопротивление R1 довольно велико. D1 предотвращает пробой обратного перехода база-эмиттер Q1, когда входное напряжение очень отрицательное.
Другим применением положительной обратной связи является создание генератора импульсов, как показано на рис. 8 .

Рис. 8. Схема генератора импульсов.

R2 медленно заряжает C1 до тех пор, пока Q1 не начнет проводить. Q2 защелкивается и пропускает ток через C1 и R3 в базу Q1. Когда C1 полностью заряжен, на коллекторе Q2 наблюдается достаточное падение напряжения, чтобы запустить систему в обратном направлении. Q1 и Q2 отщелкиваются.

Нагрузочный резистор R4 должен быть относительно низким, чтобы система работала. Выход идеально подходит для управления полевым МОП-транзистором, если вам нужны еще более мощные импульсы тока.

В примере через резистор R5 проходят импульсы силой 12 ампер. МОП-транзистор M1 может быть любого подходящего типа, способного выдерживать большие токи. R1, R3 и D1 присутствуют для предотвращения повреждения транзисторов от избыточных токов и обратных напряжений.

При более низких напряжениях и при питании схемы от цинк-угольных аккумуляторов с высоким внутренним сопротивлением их можно не использовать. C1 действительно должен быть керамическим или пленочным конденсатором.

Схема может быть адаптирована различными способами для создания генераторов высокого напряжения, преобразователей постоянного тока, драйверов светодиодов, а также в качестве генератора сигналов с высоким содержанием гармоник для тестирования аудио- и радиосхем.

Я надеюсь, что вы нашли эту статью полезной и поэкспериментировали самостоятельно. НВ

Пара Шиклаи
https://www.electronics-notes.com/articles/analogue_circuits/transistor/sziklai-compound-complementary-pair.php

Генерация импульсов и регулирование напряжения
https://romanblack .com/smps/smps.htm

Project 31 — полнофункциональный тестер транзисторов

Project 31 — полнофункциональный тестер транзисторов

© Октябрь 1999 г. , Род Эллиотт (ESP)
Обновлено в мае 2022 г.

Введение

При сборке усилителей или любых других силовых каскадов часто необходимо тестировать транзисторы, чтобы убедиться, что они (все еще) работают, или для некоторых эзотерических конструкций может даже потребоваться соответствие определенным характеристикам. Не думайте, что, поскольку ваш мультиметр (или небольшой «автоматический» тестер компонентов) может тестировать транзисторы, он способен тестировать силовые устройства, потому что это не так. Ток коллектора обычно ограничивается максимум несколькими миллиамперами, и это совершенно бесполезно для силового транзистора, который может не показывать никакого полезного коэффициента усиления, пока он не будет проводить где-то между 10 и 100 мА.

Представленный здесь дизайн — именно то, что вам нужно, и дает возможность протестировать:

• Усиление (также обозначаемое как h _FE , β или бета)
• Коэффициент усиления при различных токах коллектора до 5А
• Напряжение пробоя (с или без R _до — значение выбирается)

Как и в случае с некоторыми другими моими проектами, это не особенно дешевое строительство, но, если судить по моему собственному устройству, оно прослужит долгие годы верой и правдой. (На самом деле мой был у меня так долго, что в переменном источнике высокого напряжения использовался клапан — его только недавно заменили транзистором.) Эта конструкция на самом деле лучше, чем мой существующий блок — у него больший источник питания и более гибкая в эксплуатации.

В конце этой статьи есть несколько фотографий моего устройства, чтобы вы могли получить некоторое представление о том, как оно может выглядеть после завершения. Имейте в виду, что этот тестер отличается от моего (у него больше возможностей), поэтому не пытайтесь проводить прямое сравнение переключений. У моего (к сожалению) нет отдельных переключателей диапазона тока базы и тока коллектора, и в результате он несколько менее полезен. Возможно, мне придется сделать один из них в следующий раз.

Предупреждение
Прежде всего я должен сделать одну оговорку. Как и любое подобное коммерческое предложение, этот тестер способен как взорвать транзистор, так и проверить его. Пользователь несет полную ответственность за правильность настроек перед нажатием переключателя усиления. Автор не несет абсолютно никакой ответственности за любой ущерб, прямой или косвенный, который может быть нанесен тестируемому устройству или оператору из-за использования или невозможности использования описанного проекта. Например, если вы оставите базовый ток равным 10 мА, а диапазон токов коллектора, скажем, 1 А или более, при попытке протестировать маломощный транзистор, он, вероятно, немедленно выйдет из строя. Всегда проверяйте диапазоны перед нажатием кнопки тестирования!

Описание

Базовый метод проверки коэффициента усиления транзистора показан на рис. 1, и хотя он не является идеальным, его гораздо проще реализовать, чем использование фиксированного тока коллектора. Результаты более чем приемлемые, и благодаря конструкции этого устройства можно наблюдать падение коэффициента усиления и другие нежелательные явления вплоть до максимального тока.

Рис. 1. Базовый метод тестирования транзисторов

Переключатель диапазонов конечного блока и другие функциональные блоки показаны на рисунке 2, и легко увидеть, что он почти полностью состоит из переключателей и резисторов. Печатная плата не требуется, так как большинство резисторов должны быть подключены непосредственно к переключателям или могут быть установлены на полосках с бирками, как я сделал в своем исходном устройстве.

Рис. 2. Переключение функций для тестера

Диапазон измерителя простирается от максимальной чувствительности измерителя в 100 мкА с шагом в декаду до 1 А. Максимальный диапазон был намеренно ограничен 5 А — даже при таком токе транзистор будет рассеивать до 20 Вт в худшем случае, поэтому тестируемое устройство должно быть установлено на радиаторе, или тест должен быть очень коротким, иначе транзистор перегреется и может (будет) выйти из строя или сильно испортиться.

В «нормальном» режиме (испытание коэффициента усиления) счетчик подключен параллельно шунтирующему резистору, выбранному переключателем «Диапазон». Схема измерения предназначена для обеспечения полной шкалы при входном напряжении 10 В, что соответствует диапазонам тока. При измерении напряжения пробоя измеритель серии , от источника переменного высокого напряжения до коллектора проверяемого транзистора. При нажатии кнопки «Проверка напряжения» измеритель считывает напряжение между коллектором и эмиттером. Это тогда в параллельно с переменным высоковольтным питанием, с напряжением, зажатым напряжением пробоя транзистора.

Номинальная мощность резисторов

Важны номинальные мощности различных шунтирующих резисторов измерителя. Резистор на 2 Ом (диапазон 5 А) лучше всего сделать из пяти резисторов по 10 Ом 10 Вт, соединенных параллельно. Рассеиваемая мощность составит максимум около 70 Вт, но будет использоваться только в течение короткого времени, иначе транзистор перегреется и выйдет из строя. Установите резисторы на секцию радиатора с помощью алюминиевой скобы, убедившись, что скоба и радиатор имеют хороший тепловой контакт. Используйте немного термопасты, чтобы убедиться, что отведено как можно больше тепла. Не используйте тот же радиатор, что и регулятор мощности. Дополнительное тепло от резисторов слишком сильно повысит температуру и поставит под угрозу срок службы полупроводников.

Резистор на 10 Ом (диапазон 1А) тоже должен быть на 10 Ватт, но не нуждается в радиаторе (хотя монтировать его с остальными не помешает). Вы должны держать его подальше от других компонентов, потому что он будет очень горячим.

100 Ом (диапазон 100 мА) может быть блоком мощностью 5 Вт и будет работать довольно прохладно (в худшем случае рассеивание всего 1,6 Вт), а все остальные резисторы должны быть типа 1/2 Вт. Поскольку абсолютная точность не слишком важна, допуск 5 % — это нормально, но при желании можно использовать и 1 %.

Функции переключателей
Различные переключатели и функции:

Диапазон	Выберите диапазон измерения тока коллектора. Резисторы действуют как шунты счетчика и масштабируются для обеспечения максимальной ток (даже от закороченного транзистора) лишь немного превышает указанный диапазон. Напряжение коллектора номинально составляет 12 В, но по мере увеличения тока устройства оно будет падать.
	При максимальном показании измерителя транзистор будет иметь коллекторное напряжение около 2В. Нет необходимости поддерживать постоянное напряжение, так как изменение коэффициента усиления в зависимости от напряжения обычно невелико. не хорошо. Конструкция стала бы намного сложнее, если бы использовался источник постоянного напряжения.
R-be	Устанавливает базовое сопротивление эмиттера для испытаний напряжения пробоя. Многие транзисторы имеют широкий разброс напряжения пробоя между коллектором и коллектором. и эмиттер, в зависимости от сопротивления между эмиттером и базой. Это позволяет выбрать значение и выполнить сравнительные тесты.
Базовый ток	Установите базовый ток, который будет использоваться для проверки усиления. Он находится в диапазоне от 1 мкА до 100 мА с десятичным шагом и позволяет протестировать все транзисторы от малосигнальных устройств до сильноточных (в том числе Дарлингтона) силовых транзисторов.
Коэффициент усиления	Это кнопочный переключатель мгновенного действия, который отключает сопротивление эмиттер-база и подает выбранный ток базы. Коэффициент усиления транзистора вычисляется по показаниям счетчика. См. Использование тестера ниже.
NPN / PNP	Переключает все напряжения, чтобы можно было проверить транзисторы PNP и NPN.
Высокое напряжение	Отключайте источник высокого напряжения, когда он не используется (и обязательно ! )
Испытание напряжением	(Кнопка мгновенного действия) Измерьте приложенное напряжение пробоя
Диапазон напряжения	Переключение с полной шкалы 100 В на полную шкалу 500 В (требуется немного вычислений в уме или пользовательская шкала измерителя)

Рис. 3. Переключение NPN/PNP

На Рисунке 3 показано переключение для NPN и PNP (все должно быть перепутано в полярности), а также измеритель и его калибровочные резисторы и защитные диоды. Они будут работать, когда напряжение на измерителе превысит 0,65 В, поэтому, если используется такое же движение измерителя (или схожее), возможен максимальный ток перегрузки 170 мкА. Хотя это заставит иглу сильно качаться против упоров, это не повредит механизму.

Я использовал аналоговые счетчики, потому что их намного проще реализовать, хотя они обычно несколько дороже, чем цифровые панельные счетчики. Последним требуется плавающее питание, и они легко повреждаются блуждающими высокими напряжениями. Высокое напряжение используется для проверки напряжения пробоя транзистора и дает неприятный укус, поэтому я предлагаю вам относиться к нему с большим уважением.

Движение измерителя представляет собой стандартный блок 100 мкА, и я основывал значения резисторов на указанном сопротивлении измерителя 3,9. 00 Ом. Если измеритель, который вы используете, отличается, то вы должны внести некоторые коррективы в резисторы 82k и 15k. Цель их состоит в том, чтобы вся цепь имела сопротивление 100k. Поскольку для полной шкалы на шунтирующих резисторах вырабатывается напряжение 10 В, это означает, что 10 В и 100 кОм = 100 мкА. Конечно, вы можете использовать многооборотный подстроечный резистор, чтобы при желании можно было откалибровать измеритель.

Если сложить значения, мы получим 3,9 тыс., 15 тыс. и 82 тыс., что в сумме составит 100,9 тыс. (лучше 1%), что более чем достаточно для данного приложения.

Резистор 4 МОм (отмечен *) может быть изготовлен из 3,9 МОм последовательно с 100 кОм. Это должно быть достаточно точным, иначе показания напряжения измерителя не будут полезны. Обратите внимание, что защитные диоды счетчика отключены в режиме проверки напряжения, но остаются подключенными к остальной части схемы переключения счетчика. Это делается для того, чтобы ток нагрузки в сети высокого напряжения не изменился при нажатии кнопки проверки напряжения. Если бы этого не было сделано, нагрузка счетчика исчезла бы, а показания напряжения были бы бессмысленными.

Обратите внимание, что переключатель диапазонов рассчитан на ток до 5 А. Это, вероятно, на самом пределе возможностей переключателя (в зависимости от используемого устройства), но, поскольку ток прерывистый, он будет иметь долгую и плодотворную жизнь в любом случае. Обычно я никогда не буду работать с чем-либо на (или выше) его пределов, но стоимость альтернативы слишком ужасна, чтобы ее можно было даже представить.

Блок питания

Блок питания не сложный, но потребуется некоторая изобретательность, чтобы убедиться, что напряжения соответствуют указанным. Использование второго трансформатора, как показано, не самый эффективный способ создания источника питания высокого напряжения / низкого тока, но, безусловно, самый простой и надежный, и поэтому я решил сделать это таким образом.

Основной блок вполне обычный (ну почти), и для установки напряжения используется регулятор 7812. Это усиливается диодом до 12,6 В (приблизительно), чтобы обеспечить точность базовых токов, и использует обходной транзистор для обеспечения максимального тока 5 А, на который я рассчитывал. Ограничение тока не используется, так как оно не требуется — даже если счетчик работает в диапазоне 5 А, прямое короткое замыкание может потреблять максимум около 6,3 А, что вполне соответствует возможностям источника питания.

Рисунок 4 – Блок питания

Регулятор и силовой транзистор должны быть установлены на радиаторе. Хотя он не должен быть массовым (тесты обычно непродолжительны), я полагаю, что единица измерения 1°C/Ватт была бы идеальной. Регулятор нужно изолировать от радиатора слюдяной шайбой, но силовой транзистор рекомендую монтировать напрямую для наиболее эффективной теплоотдачи. При таком расположении радиатор будет работать при напряжении около 25 В над землей, поэтому рекомендуется внутренний монтаж. Убедитесь, что поток воздуха достаточен для надлежащего охлаждения.

Некоторые подходящие высоковольтные транзисторы для питания высокого напряжения включают 2N6517C, KSP44TF, ZTX458 и STX83003. Они доступны с 2015 года, но вам, возможно, все еще придется их искать. Первоначально предложенные транзисторы больше не доступны. Другие подходящие устройства включают BUL310FP или 2SC3749M. Транзистор должен иметь номинальное напряжение не менее 400 В, а рассеиваемая мощность в худшем случае составит около 250 мВт. Также можно использовать высоковольтный полевой МОП-транзистор (например, IRF840), но вы должны использовать .0232 добавьте стабилитрон на 12 В между выводами затвора и истока, иначе он будет разрушен — возможно, вы его используете впервые!

Помните, что этот транзистор работает с максимальным напряжением более 300 В, поэтому не пытайтесь использовать какое-либо устройство с номинальным напряжением менее 350 В (минимум). Убедитесь, что он предназначен для работы с низким током — многие сильноточные транзисторы имеют очень низкий коэффициент усиления при малых токах. Я должен признать, что BF338, который я использовал (больше не доступен), на самом деле рассчитан только на 225 В, но одна из действительно приятных особенностей такого тестера заключается в том, что вы можете выбрать транзисторы, которые часто значительно лучше, чем их спецификации. Даже не рассматривайте его как альтернативу предлагаемым устройствам, если вы не можете проверить его напряжение пробоя.

Последовательный резистор к линии питания HV+ является компромиссом. Он должен быть достаточно высоким, чтобы предотвратить повреждение транзистора (или пользователя), но также должен быть достаточно низким, чтобы обеспечить рабочий ток пробоя. Обычно вам нужно около 50-100 мкА или около того, чтобы проверить напряжение пробоя транзистора. Если ток слишком велик, проверяемый транзистор может быть поврежден.

В источнике высокого напряжения используется второй трансформатор, и я полагаю, что достаточно напряжения около 300 В постоянного тока. Нет никаких причин, по которым это значение нельзя увеличить (кроме поиска подходящего транзистора), но для работы со звуком это обычно не требуется. Имейте в виду, что высокое напряжение может вас убить, поэтому не относитесь к нему небрежно, пока тестер строится.

Все диоды в цепи должны быть 1N4007 (1000 В) и использовать мостовой выпрямитель на 10 или 25 А. Убедитесь, что все подключения к сети надежно изолированы, чтобы предотвратить случайное прикосновение. Это включает в себя участок высокого напряжения, который по-прежнему опасен во всех точках цепи. Цепь резистора/диода и светодиода (внизу слева) можно подключить ко вторичной обмотке (входная сторона) высоковольтного трансформатора, чтобы показать, что высоковольтное питание включено.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Даже в собранном и собранном блоке максимальный ток составляет примерно 600 мкА — такая величина тока потенциально опасна, особенно при напряжении 300 В за ним. ЭТО МОЖЕТ УБИТЬ ТЕБЯ !!!

Никогда не используйте тестер с включенным источником высокого напряжения, за исключением случаев, когда это необходимо для испытаний на пробой, и всегда проверяйте, чтобы напряжение было установлено на минимум сразу после испытаний. Не пренебрегайте этими предупреждениями.

Выбор трансформатора для источника высокого напряжения немного сложен, так как трансформаторы, которые вы можете получить, зависят от того, где вы живете (у меня оказался под рукой старый силовой трансформатор лампового усилителя, но вам может не повезти). Цепь высоковольтного выпрямителя представляет собой удвоитель напряжения, поэтому после первичного преобразователя (используемого в качестве вторичного) вторичное напряжение составляет около 110 В переменного тока, а вторичное (используется в качестве первичный ) 15В. Это обеспечит номинальное постоянное напряжение около 310 В, но оно может сильно варьироваться в зависимости от используемого трансформатора. При использовании трансформатора с первичным напряжением 230В удвоитель напряжения можно заменить мостовым выпрямителем.

ПРИМЕЧАНИЕ . Если вы находитесь в США или другой стране с напряжением 110 В, не поддавайтесь даже малейшему искушению использовать питание от сети без трансформатора для получения питания высокого напряжения. если ты сделать это, вы создадите возмутительно опасный запас, который почти гарантированно убьет вас рано или поздно (вероятно, бывший ! ). Даже с трансформатором этот источник по своей сути опасен — этого нельзя избежать, и его следует всегда использовать с большой осторожностью.

Мощность главного трансформатора должна быть не менее 100 ВА (предпочтительно 150 ВА или около того), а вторичное напряжение должно составлять 15 В. Для выбора второго трансформатора…

• Если в США (или вы можете приобрести трансформаторы на 110 В), используйте вторичную обмотку на 15 В. Поскольку вторая трансмиссия работает в обратном направлении, это даст вам 110 В, которые вам нужны.
• В Европе вам нужно будет использовать трансформатор с вторичным напряжением около 30В. Поскольку он подключен к источнику переменного тока 15 В, вторичное напряжение будет около 110 В переменного тока.
• В Австралии, Новой Зеландии и других бывших странах с 240 В (в основном сейчас номинально 230 В) вам все равно понадобится трансформатор на 30 В, но выходное напряжение будет
  быть выше, чем должно быть. Экспериментирование с последовательным резистором в линии 15 В переменного тока — это один из методов, или вы можете просто смириться с более высоким напряжением.

Мощность второго трансформатора должна быть около 10 ВА, чтобы обеспечить достаточный ток для питания высокого напряжения. Вероятно, потребуются некоторые эксперименты, поскольку я не могу предсказать, что вы можете (или не можете) получить в свои руки.

Глядя на схему, вы увидите, что нет общего соединения между низковольтным и высоковольтным источниками питания. Это преднамеренно. Общее соединение выполняется в зависимости от положения переключателя NPN/PNP, поэтому не соединяют минусы двух источников питания!

Хотя это и не показано в предполагаемых положениях, вы должны использовать светодиоды в качестве индикаторов питания. Стандартный светодиод с параллельным диодом и последовательным резистором 2к2 (как показано внизу слева) следует использовать для основного индикатора питания (непосредственно через обмотку 15В), а другой — через обмотку 15В (или 30В) второго трансформатора. как индикатор высокого напряжения.

Использование тестера

Поскольку он такой всеобъемлющий, это не самый простой в использовании тестер в мире. Положительным моментом является то, что он очень гибкий и позволяет выполнять полные тесты практически любого биполярного транзистора. Он не подходит для МОП-транзисторов, поскольку процессы тестирования совершенно другие, но вы можете провести некоторые элементарные тесты, если напряжение затвора 12 В в порядке. Я не претендую здесь, так как я не проводил никаких испытаний MOSFET на своем собственном блоке (я не могу, потому что он немного отличается от этой конструкции и использует источник высокого напряжения для базового тока — это мгновенно уничтожит устройство! ).

Прежде чем начать

Всегда устанавливайте переключатель диапазона в положение 100 мкА при подключении транзистора. Если он подключен неправильно или закорочен, вы не причините никакого вреда. Только когда вы убедитесь, что у вас правильные соединения и полярность, вы можете попытаться пойти дальше. При малых токах большинство транзисторов переживут всевозможные издевательства, при больших токах умирают.

Усиление тестирования

В зависимости от транзистора выберите подходящий диапазон тока коллектора. Например, если вы выбираете 10 мА, всегда начинайте с базового тока при минимальной настройке 1 мкА. Если вы обнаружите, что вам нужно увеличить базовый ток до 100 мкА, показания полной шкалы на тестере указывают на усиление 100.

Для всех транзисторов всегда устанавливайте диапазон тока коллектора на значение, подходящее для устройства, и начинайте с наименьшего значения тока базы. Увеличивайте его до тех пор, пока показания прибора не превысят 10 мкА на шкале прибора. Поскольку все диапазоны выражены в декадах, с помощью мысленного расчета легко определить коэффициент усиления тестового компонента.

Например, если базовый ток равен 10 мкА, а счетчик показывает 35 в диапазоне 10 мА (т. е. 3,5 мА), коэффициент усиления равен 350. Если переключатели диапазона и базового тока находятся в минимальном положении (100 мкА и 1 мкА соответственно), полный шкала на измерителе показывает усиление 100.

Проверка пробивного напряжения

Еще раз предупреждаем, что напряжение потенциально опасно. Установите переключатель Range в положение 100 мкА, а переключатель R-be в положение Open. Медленно увеличивайте напряжение, наблюдая за показаниями мультиметра. Обычно вы увидите постепенное увеличение тока, которое внезапно резко возрастет. Это BV _ceo (напряжение пробоя, коллектор-эмиттер с открытой базой). Нажмите кнопку «Проверка напряжения», чтобы считать напряжение (вам может потребоваться изменить диапазон — счетчик откалиброван от 0 до 100 В и от 0 до 500 В, как показано на рисунке, поэтому для диапазона х5 потребуется некоторая арифметика в уме).

В качестве альтернативы можно использовать второе движение измерителя для измерения напряжения, или вы можете использовать мультиметр в контрольных точках эмиттера и коллектора. Это наиболее точно (но такая точность и не нужна, так как мудрый проектировщик не будет эксплуатировать устройство слишком близко к его измеренным характеристикам — которые в некоторых случаях превысят спецификацию на 100% и более).

Во многих случаях напряжение пробоя транзистора может быть указано некоторым значением сопротивления между эмиттером и базой — это BV _cer (напряжение пробоя, с заданным сопротивлением от эмиттера до базы). Эта конструкция допускает сопротивление от 100 кОм до 0 Ом в десятичных диапазонах, и я обнаружил, что этого вполне достаточно для испытаний промышленного типа. При замыкании эмиттера на базу напряжение пробоя примерно соответствует указанному BV _cbo (напряжение пробоя, коллектор на базу, эмиттер открыт).

Мой существующий тестер транзисторов

Удачных испытаний транзисторов.

Основной индекс
Указатель проектов

Уведомление об авторских правах. Эта статья, включая, помимо прочего, весь текст и диаграммы, является интеллектуальной собственностью Рода Эллиотта и защищена авторским правом © 1999-2022. Top