Измерительный комплекс "М830" + 5

(Окончание.Начало в +1-4)
Идентификатор стабилитронов
С помощью мультиметра "М830" можно "прозванивать" диоды на предмет целостности р-n-перехода (в режиме омметра). Для стабилитронов же основной параметр — напряжение стабилизации. Приставка, схема которой приведена на рис.25, позволяет определить это напряжение.


 
 На транзисторе VT1 и импульсном трансформаторе Т1 собран блокинггенератор, обеспечивающий на выходе выпрямителя VD1 (на конденсаторе СЗ) напряжение около 150 В.
Для проверки стабилитрона (VDx) его сначала подключают к приставке, а затем включают ее питание. Мультиметр должен быть установлен в режим измерения постоянного напряжения на пределе 200 В. Его показания будут равны напряжению стабилизации стабилитрона. Стабилитрон можно включать произвольно. При обратной полярности прибор покажет прямое падение напряжения на стабилитроне (0,6...0,8 В), если он не двусторонний.
При напряжении питания 1,5 В потребляемый приставкой ток составляет около 36 мА. Приставка сохраняет работоспособность при снижении напряжения питания до 0,4 В (выходное напряжение при этом соответственно снижается), но это позволяет во многих случаях использовать для ее питания даже "подсевшие" элементы.
Трансформатор намотан на ферритовом кольце К10x6x5. Первичная обмотка намотана в два провода ПЭЛШО O0,31 мм и содержит 2x10 витков. Вторичная обмотка тоже намотана в два провода ПЭТВ O0,19 мм, она имеет 105 витков. Затем части вторичной обмотки соединены последовательно(начало одной и конец другой).
Контроль полевых транзисторов
В мультиметре заложен режим измерения коэффициента усиления по току биполярных транзисторов (h21э). Дополнительная приставка позволит проверить и полевые транзисторы, в частности, измерить их основные параметры: начальный ток стока и напряжение отсечки.
Такой параметр полевого транзистора с управляющим р-п-переходом как начальный ток стока (Iс.нач) по определению должен измеряться при нулевом напряжении затвор-исток (U3И=0 В) и фиксированном напряжении сток-исток (UCИ=const). На практике, для измерения начального тока стока в цепь стока или истока включают миллиамперметр. При включении миллиамперметра в цепь истока (рис.26а) из-за протекающего через миллиамперметр тока на его внутреннем сопротивлении RЭРА возникает падение напряжения (разность потенциалов), приложенное как раз между истоком и затвором полевого транзистора, поэтому Uзи уже не будет нулевым.
Несколько меньше нареканий вызывает схема измерения, приведенная на рис.26б, где миллиамперметр включен в цепь стока транзистора.
 
 Здесь падение напряжения на миллиамперметре приводит лишь к изменению напряжения сток-исток. Но это, в свою очередь, также вызывает некоторое изменение тока стока, поскольку выходная характеристика полевых транзисторов далека от идеальной, особенно при напряжении сток-исток ниже 5 В.
В схеме приставки используется преобразователь входного тока в выходное напряжение на операционном усилителе, упрощенная схема которого показана на рис.27а. Транзистор VT1 подключен к так называемому "виртуальному нулю" схемы. Охваченный отрицательной обратной связью операционный усилитель стремится установить на своем выходе напряжение, обеспечивающее поддержание на инвертирующем входе напряжения, практически равного напряжению на неинвертирующем входе. А поскольку неинвертирующий вход операционного усилителя подсоединен к общему проводу схемы, напряжение на его инвертирующем входе также будет очень близко к нулю (пока операционный усилитель работает в пределах своей линейной области).
Напряжение на инвертирующем входе операционного усилителя будет равно нулю, когда ток, протекающий через резистор R1, равен току стока VT1 (ничтожно малым входным током операционного усилителя пренебрегаем). Напряжение на выходе DA1 будет пропорционально величине этого тока, причем коэффициент пропорциональности задается сопротивлением R1, а напряжение между истоком и стоком VT1 остается постоянным и равным поданному на сток напряжению питания (в данном случае +5 В).
Чтобы измерить напряжение отсечки полевого транзистора, необходимо регулировать напряжение на его затворе. Эту роль выполняет функциональный узел, работу которого поясняет схема на рис.27б. 
 
В этой схеме через резистор R3 протекает стабильный постоянный ток, величина которого определяется суммой сопротивлений резисторов R1 и R2. Поскольку охваченный отрицательной обратной связью через переменный резистор R3 операционный усилитель DA1 поддерживает на своем выходе такое напряжение, чтобы потенциал "виртуального нуля" был равен потенциалу общего провода, выходное напряжение прямо пропорционально сопротивлению R3.
Схема измерительной приставки для полевых транзисторов приведена на рис.28.
 
 Значение напряжения отсечки у полевых транзисторов варьируется в широких пределах, поэтому в схеме предусмотрено переключение диапазона регулирования напряжения на затворе переключателем SA3. В его верхнем по схеме положении максимальное значение напряжения устанавливается подстроечным резистором R2, а в нижнем — подстроечным резистором R3. Благодаря применению описанных выше способов стабилизации напряжения UCИ и формирования подаваемого на затвор транзистора управляющего напряжения Uзи упростилось переключение между n-канальным и р-канальным типами транзисторов.
Эту функцию выполняет переключатель SA1. Когда он установлен в положение "n-канал", на сток полевого транзистора и на вход регулятора на DA1.1 подается стабилизированное положительное напряжение +5 В. При этом на затвор проверяемого транзистора VTx с выхода регулятора поступает отрицательное управляющее напряжение. Когда же SA1 установлен в положение "р-канал", на сток VTx и на вход регулятора подается стабилизированное отрицательное напряжение -5 В, а на затвор полевого транзистора с выхода регулятора поступает положительное управляющее напряжение.
Назначение остальных переключателей в схеме следующее. SA2 — выключатель на время замены транзистора. Когда SA2 включен, горит зеленый светодиод VD4 для n-канального полевого транзистора или желтый VD5 для р-канального. Переключатель SA4 отключает затвор полевого транзистора от регулятора напряжения при измерении начального тока стока. И наконец, переключателем SA5 можно выбрать величину, измеряемую подключенным мультиметром: ток стока (нижнее по схеме положение) либо напряжение на затворе (верхнее положение).
RC-цепочки компенсации емкостной нагрузки R9-C8 и R10-C7 предотвращают самовозбуждение операционных усилителей, возможное при подсоединении к их выходам длинных проводов от мультиметра.
Наладка собранной приставки заключается в установке подстроечными резисторами R2 и R3 диапазонов регулировки переменным резистором R7 запирающего напряжения на затворе проверяемого транзистора. Порядок такой:
1. Перевести SA3 в верхнее положение, а движок переменного резистора R7 — в крайнее правое (повернуть по часовой стрелке до упора).
2.  Подключить к приставке мультиметр (в режиме измерения постоянного напряжения на пределе 20 В), подать питание и перевести SA2 в положение "Вкл.".
3. Подстроечным резистором R2 установить по вольтметру выходное напряжение 8 В.
4.   Перевести SA3 в нижнее положение.
5. Подстроечным резистором R3 установить на выходе напряжение 2В.
До того как вставить полевой транзистор в цанговые контакты "3", "С" и "И" (затвор, сток и исток соответственно) к приставке-измерителю, надо подключить мультиметр и подать питание. Переключателем SA1 установить соответствующий полевому транзистору тип канала ("n" или "р"), a SA2 установить в положение "Выкл.". При измерении начального тока стока транзистора переключатель SA4 перевести в положение "0 В", a SA5 — в положение "Ic". Порядок измерений:
1.  Вставить в цанговые контакты полевой транзистор в соответствии с его цоколевкой, SA2 перевести в положение "Вкл.". При этом должен загореться зеленый светодиод, если переключателем SA1 выбран транзистор с n-каналом, или желтый для транзистора с р-каналом.
2. По показаниям вольтметра произвести отсчет измеряемого начального тока стока полевого транзистора, исходя из масштабного соотношения, что 1 В на вольтметре — это ток стока 10 мА. 3. Для измерения напряжения отсечки переключателем SA3 выбрать соответствующий диапазон регулировки напряжения на затворе ("2 В" или "8 В"), а движок переменного резистора R7 вывести в крайнее левое положение (против часовой стрелки до упора). Затем:
- переключатель SA4 перевести в положение "Peг";
-  плавно вращать переменный резистор R7 по часовой стрелке до момента, когда изменение показаний вольтметра прекратится;
- переключатель SA5 перевести в положение "U3И", и вольтметр покажет напряжение отсечки данного транзистора.
Диапазон измерения начального тока стока полевых транзисторов ограничен величиной максимального выходного тока операционного усилителя DA1 (в данном случае — около 20 мА). Чтобы подобрать пару одинаковых по параметрам полевых транзисторов, у которых начальный ток стока может превышать это значение, измерять надо не начальный ток стока таких транзисторов, а ток стока при одном и том же запирающем напряжении на затворе, переведя SA3 в положение "2 В" и повернув регулятор напряжения на затворе в крайнее положение по часовой стрелке. Переключатель SA4 при этом должен быть в положении "Peг".
Источники информации
15. http://sezador.radioscanner.ru Материал подготовил В.Новиков.

РМ 6/2013

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Счетчик тИЦ и PR