Устройство для измерения коэффициента усиления по току транзисторов

Устройство для измерения коэффициента усиления по току транзисторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФЖЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ ПО ТОКУ ТРАНЗИСТОРОВ , содержащее генератор высокой частоты, генератор низкой частоты , вход которого соединен с выходом генератора Б

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛистИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) :з(5и G 01 )(31/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

- . ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 35 14490/18-21 (,22) 24.11.82 (46) 07. 11 . 84. Бюл. Ф 41

{72) Б.А.Казаков, А.И.Мартяшин, Л.В. Орлова, Н .:И. Спирин и.Б. В. Цыпин (71) Пензенский политехнический инсти гут (53) 621.382.6(088.8) (56) 1. Грэм Дж, Измерение параметров транзисторов с помощью схем на операционных усилителях.. Электроника, пер. с англ., том 45, 1972, Ф 5, (3.74), с. 45-5 2.

2. Патент СНА У 3348145, кл, 324-158,. 1967. (54) (57) УСТРОИСТВО 71ПЯ ИЗМЕРЕНИЯ

КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ ПО ТОКУ ТРАНЗИСТОРОВ, содержащее генератор высокой частоты, генератор низкой частоты, вход которого соединен с выходом генератора высокой частоты,.блок управления, входи которого соединены соответственно с выходами генератора высокой частоты и генератора низкой частоты и с входами сумматора, а выход подключен к первому входу фазового детектора, второй вход которого соединен. с усилителем,переменно. го тока, первый и второй входы которого подключены соответственно к переключающим контактам переключателя, первый контакт размыкающей группы контактов переключателя подключен к выходу источника постоянного напряжения, блок обработки и индикации, вход которого соединен последовательно с выходом базового детектора через фильтр нижних частот первую, вторую и третью клеммы для подключения соответственно базы, коллектора и змиттера, третья клемма для подключения змиттера соединена с общей шиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени измерений, оно снабжено двумя усилителями, выполненными на операционном усилителе с резистором в цепи обратЗ ной связи, причем первая клемма для подключения базы транзистора соединена с инвертирующим входом первого усилителя, неинвертирующий вход кото. рого соединен с выходом сумматора и с первым контактом замыкающей группы контактов переключателя, второй контакт. которой соединен с выходом первого. усилителя, вторая клемма для подключения коллектора транзистора йодключена к инвертирующему входу второго усилителя, неинвертирующий

;вход которого соединен с выходом источника постоянного напряжения, а выход — с вторым контактом размыкающей группы контактов переключателя.

1122983

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и авто матике и может быть применено для контроля исправности транзйсторов и измерения коэффициента усиления по току (бета), без изъятия тран-. зистора из схемы.

Известно устройство для измерения коэффициента усиления по таку отдельных транзисторов. В данном уст- 1О ройстве коэффициент усиления но току (бета) транзистора определяется путем измерения значения базового тока при заданных значениях напряжения смещения на коллекторе и тока 15 сиr нала (1) .

Недостаток устройства — невозможность измерения коэффициента усиления по току транзисторов, вмонтированных в схему. 20

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для испытания и измерения параметров переменного тока актив- 25 ных элементов, соединенных в схеме, содержащее генератор высокой частоты (ВЧ), генератор .низкой частоты (НЧ), вход которого соединен с выходом генератора ВЧ, блок управления, входы которого соединены соответственно с выходами генератора

ВЧ и генератора НЧ и с входами сумматора, а выход подключен к первому входу фазового детектора, второй вход которого соединен с усилитеЛем переменного тока, первый и второй входы которого подключены соответственно к .переключающим контактам переключателя, первый контакт размы- 40 кающей группы контактов переключателя подключен к выходу источника постоянного напряжения, блок обработки и индикации, вход которого соединен последовательно с выходом фазового детектора, через фильтр НЧ, первая, вторая и третья клеммы для . подключения соответственно базы, кол" лектора и эмиттера, третья клемма для подключения эмиттера соединена с общей шиной, два резистора и блок регулировки уровня.

Испытуемая транзисторная схема состоит из испытуемого транзистора и шунтирующих его пассивных элементов 55 (между базой и коллектором, между базой и эмиттером, между коллектором и эмиттером) - резисторов f2) .

Недостаток устройства - неболь.1шой диапазоН значений сопротивлений шунтирующих транзистор элементов, при котором возможно проводить измерение и контроль коэффициента усиления Р в заданном режиме по постоян.ному току проверяемого транзистора, не прибегая к регулировке уровня смещения испытательного сигнала.

При изменении значений сопротивлений элементов в широких пределах появляется необходимость дополнительной регулировки уровня смещения (амплитуды низкочастотной составляющей испытательного сигнала), что усложняет работу устройства и приводит к увеличению времени измерения.

Цель изобретения — сокращение времени измерения коэффициента усиления па току резисторов..

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения коэффициента усиления по току транзисторов, содержащее генератор высокой частоты, генератор низкой частоты, вход которого соединен с выходом генератора высокой частоты, блок управления, входы которого соединены соответственно с выходами генератора высокой частоты и генератора низкой частоты и с входами сумматора, а выход подключен к первому входу фазового детектора, второй вход которого соединен с усилителем переменного тока, первый и второй входы которого подключены соответственно к переключающим контактам переключателя, первый контакт размыкающей группы контактов переключателя подключен к выходу источника постоянного напряжения, блок обработки и индикации, вход которого соединен последовательно с выходом фазового детектора через фильтр нижних частот, первую, вторую и третью клеммы для подключения соответственно базы, коллектора и эмиттера, третья клемма для подключения эмиттера соединена с общей шиной, оно снабжено двумя усилителями, выполненными на операционном усилителе с резистором в цепи обратной связи, причем первая клемма для подключения базы транзистора соединена с инвертирующим входом первого усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с выходом сумматора и с первым контактом замыкающей группы контактов

1122983 переключателя, второй контакт кото- рой соединен с выходом первого усилителя, вторая клемма для подключения коллектора транзистора подключена к инвертирующему входу второго усилителя, неинвертируюший вход которого соединен с выходом источника постоянного напряжения, а выход — с вторым контактом размыкающей группы контактов переключателя. 10 .На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для измерения коэффициента усиления по току транзисторов, вмонтированных в схему, на фиг. 2 полные временные диаграммы, поясняю- 15 щие работу устройства; на фиг. 3 пример выполнения блока управления.

Устройство содержит генератор ВЧ

1, генератор НЧ 2, вход которого соединен с выходом генератора ВЧ 1, блок 3 управления, входы которого соединены соответственно с выходами генераторов ВЧ 1 и НЧ 2 и с входами сумматора 4, а выход подключен к первому входу фазового детектора 5, 25 второй вход которого соединен с усилителем 6 переменного тока, первый. и второй входы которого подключены соответственно к переключающим контактам переключателя 7, первый контакт размыкающей группы контактов переключателя 7 покдлючен к выходу источника 8 постоянного напряжения, блок 9 обработки и индикации, вход которого соединен последовательно с 35 выходом фазового детектора 5 через фильтр нижних частот (НЧ) 10, первая

11-, вторая 12 и третья 13 клеммы для подключения соответственно базы, коллектора и эмиттера, третья клемма 40 для подключения эмиттера соединена с общей шиной, .два усилителя 14 и 15, выполненных на операционных усилителях 16 и 13 с резистором 18 и 19 в цепи обратной связи, причем первая 45 клемма 11 для подключения базы транзистора соединена с инвертируюшим входом первого усилителя 14, неинвертируюший вход которого соединен с выходом сумматора 4, и с первым 50 контактом замыкающей группы контактов переключателя 7, второй контакт которой соединен с выходом первого усилителя 14, вторая клемма 1? для подключения коллектора подключена к 55 инвертирующему входу второго усилителя 15, неинвертирующий вход которого соединен с выходом источника 8 постоянного напряжения, а выход с вторым контактом размыкающей группы контактов переключателя 7.

Устройство работает следующим образом.

Испытуемую схему подключают соответственно к первой, второй и третьей клеммам для подключения базы, коллектора и эмиттера контролируемого транзистора, вмонтированного в схему. На выходах генераторов ВЧ 1 и

НЧ 2 формируются сигналы (фиг. 2а,о) °

Уровни низкочастотного сигнала подобраны так, что в течение т,, испытуемый транзистор открыт, в течение, закрыт. На выходе сумматора

4 формируется.испытательный сигнал (фиг. 26). Когда переключатель 7 находится в положении В, т.е. первый и второй входы усилителя 6 подключены соответственно через переключатель 7 к выходу первого усилителя 14 и к его неинвертирующему входу в течение Ф,, высокочастотная составляющая выходного напряжения дифференциального операционного усилителя 16 пропорциональна значению базового тока, протекающего через открытый испытуемый транзистор и через шунтирующие элементы. В течение С, выходное напряжение дифференциального операционного усилителя

16 пропорционально току, протекающему только через шунтирующие элементы (фиг. 2г). Когда переключатель 7 находится в положении А, т.е. первый и второй входы усилителя 6 подключены соответственно через переключатель ? к неинвертирующему входу второго усилителя 15 и к его выходу, форма выходного напряжения дифференциального усилителя 15 аналогична (фиг. 2 г), однако в данном случае происходит оценка значения тока коллектора.

Частотная характеристика усилителя 6 переменного тока такова, что усилитель 6 не пропускает низкочастотную составляющую, создающую уровни смещения. Сигнал на выходе усилителя переменного тока представлен на фиг. 2Д.

Блок 3 управления, как и в известном устройстве, формирует опорный сигнал для фазового детектора 5.

Этот сигнал (фиг. 2e) следует с частотой сигнала генератора ВЧ 1 и меняет фазу в момент смены полярности

1122983

3 г низкочастотного сигнала. Таким об разом,. в течение 4 производится оцен ка сигнала одной полярности с выхода усилителя переменного тока, а в течение t - оценка сигнала другой полярности (фиг.t 2ô, y ). Сигнал на выходе фильтра НЧ 10 определяется разностью напряжений в течение tf u р (фиг. 2 ). !

-(.

Узел обработки и индикации 9 вычисляет и индицирует значение j3 .

Конкретная реализация блока 3 управления зависит от реализации фазового детектора. фазовый детектор состоит из избирагельной цепи, осуществляЮщей синхронизацию с опорной фазой, и амплитудного детектора.

Если фазовый детектор реализован по трансформаторной схеме, как в известном устройстве, то блок управления должен обеспечивать управление также с помощью трансформаторной схемы. Для импульсных сигналов в качестве детекторов, чувствитель.ных к фазе, используются управляемые выпрямительные преобразователи, которые, собственно, осуществляют перемножение управляющего и входного сигналов и последующую обработку фильтром нижних частот. Перемножение сигналов обычно осуществляется посредством ключевых схем.

Пример выполнения блока управления показан на фиг. 3. Он содержит формирователь, два ключа, инвертор и сумматор, причем вход формирователя подключен к выходу генератора НЧ, а его два выхода — соответственно к первым входам ключей, второй вход первого ключа подключен к выходу генератора ВЧ и через инвертор с вто1О рым входом второго ключа, а выходы ключей подключены соответственно к первому и второму входам сумматора,выход которого подключен к первому входу фазового детектора, По сравнению с базовым объектом> за который принят тестер для настройки и ремонта транзисторной аппаратуры АМЦ 155, предлагаемое устройство производит контроль транзисторов с малыми обратными токами, для него не обязательно наличие резисторов в цепях эмиттера и коллектора (что обязательно для базового объекта), и оценивает усилительные свойства транзисторов.

Таким образом, применение предлагаемого устройства для измерения коэффициента усиления по току транзисторов,.вмонтированных в схему, позволит повысить производительность труда, что достигается упрощением процесса измерения и сокращением времени измерения.

l 122983

Q U) р /5

Фиг.3

Составитель Т.Иванова

Редактор P.Цицика Техред Т.Маточка Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Заказ 8133/37 Ти.раж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4