S pomočjo tega vezja hitro združite tranzistorske pare

V mnogih aplikacijah kritičnih vezij, kot so ojačevalniki moči, pretvorniki itd., Je treba uporabiti usklajene tranzistorske pare z enakim hFE ojačanjem. Če tega ne storite, lahko nastanejo nepredvidljivi izhodni rezultati, kot je en tranzistor bolj vroč kot drugi, ali nesimetrični izhodni pogoji.

Avtor: David Corbill

Da bi to odpravili, ujemanje tranzistorskih parov z njihovimi Vbe in hFE očala postanejo pomemben vidik za tipične aplikacije.

Tu predstavljeno idejo vezja lahko uporabimo za primerjavo dveh posameznih BJT-jev in tako natančno ugotovimo, katera dva se popolnoma ujemata glede na njihove specifikacije ojačenja.

Čeprav se to običajno počne z uporabo digitalnih večmetrov, je lahko preprosto vezje, kot je predlagani preizkuševalnik ujemanja tranzistorjev, veliko priročnejše zaradi naslednjih posebnih razlogov.

1. Omogoča neposreden prikaz, ali sta tranzistor ali BJT natančno usklajena ali ne.
2. Nobeni okorni večmetri in žice niso vključeni, zato je kar nekaj težav.
3. Merilniki večmetrov uporabljajo baterijo, ki se v kritičnih križiščih ponavadi izčrpa, kar ovira postopek preskušanja.
4. To preprosto vezje se lahko uporablja za preskušanje in usklajevanje tranzistorjev v verigah za množično proizvodnjo, brez kolcanja ali težav.

Koncept vezja

Razpravljani koncept je izjemno orodje, ki lahko v kratkem času izbere par tranzistorjev med vsemi vrstami možnosti.

Par tranzistorjev bo 'usklajen', če sta napetost na dnu / oddajniku in ojačanje toka enaka.

Obseg natančnosti je lahko od „nejasno enakega“ do „natančnega“ in ga je mogoče po potrebi prilagoditi. Vemo, kako zelo koristno je imeti ujemajoče se tranzistorje za aplikacije, kot so diferencialni ojačevalniki ali termistorji.

Iskanje podobnih tranzistorjev je odvračanje in obdavčitev. Kljub temu je treba to občasno storiti, ker se seznanjeni tranzistorji pogosto uporabljajo v diferencialnih ojačevalcih, zlasti kadar delujejo kot termistorji.

Običajno se veliko tranzistorjev preveri z multimetrom in njihove vrednosti se zabeležijo, dokler ni več ničesar za pregled.

LED-diode zasvetijo, če je odziv tranzistorja U_BODIin H_FE.

Vezje dela težko, saj morate samo povezati tranzistorske pare in nadzirati luči.

Skupno obstajajo tri LED diode, prva vam sporoči, ali je BJT št. 1 učinkovitejša od BJT št. 2, druga LED pa nasprotno. Zadnja LED potrjuje, da se tranzistorji resnično ujemajo.

Kako deluje vezje

Čeprav je to videti nekoliko zapleteno, sledi razmeroma neposrednemu pravilu. Slika 1 prikazuje osnovno vrsto vezja za boljšo jasnost.

The Testirani tranzistorji (TUT) so podvrženi trikotni valovni obliki. Razlike med njihovimi kolektorskimi napetostmi so zaznane s parom primerjalnikov in označene z LED. To je celoten koncept.

V praksi se dva preizkušena BJT napajata z enakimi krmilnimi napetostmi, kot je prikazano na sliki 1.

Ugotavljamo pa, da je njihov odpor kolektorja precej različen. R2_doin R2_bso nekoliko večje v odpornosti v primerjavi z R1, vendar R2_dosaj ima ena enota manjšo vrednost od R1. To je celotna nastavitev vzorčevalnega vezja.

Recimo, da sta testirana tranzistorja popolnoma enaka glede na U_BODIin H_FE. Nagib vhodne napetosti, ki se premika navzgor, bo hkrati vklopil oba, posledično pa bosta njihovi napetosti kolektorja padli.

Če bi zgornjo situacijo zaustavili, bi opazili, da je napetost kolektorja drugega tranzistorja malo nižja od prvega tranzistorja, ker je celotna upornost kolektorja večja.

Ker R2_doima nižji upor kot R1, potencial na stičišču R2_do/ R2_bbo nekoliko večji kot kolektor tranzistorja 1.

Torej bo vhod »+« primerjalnika 1 pozitivno nabit proti vhodu »-«. To kaže, da bo izhod K1 vklopljen in LED D1 ne bo svetil.

Hkrati se bo vhod K + »K2« negativno napolnil z znakom »-«, zaradi česar bo izhod izklopljen, LED D3 pa bo ostala izključena. Ko je izhod K1 vklopljen in K2 izklopljen, se D2 vklopi, da pokaže, da sta oba tranzistorja popolnoma enaka in se ujemata.

Poglejmo, ali ima TUT1 manjši UBE in / ali večji H_FEkot TUT2. Na naraščajočem robu trikotnega signala bo napetost kolektorja TUT1 padla hitreje kot napetost kolektorja TUT2.

Nato se bo primerjalnik K1 odzval na enak način in vhod '+' bo pozitivno nabit proti vhodu '-', posledično pa bo njegov izhod visok. Ker je nizka napetost kolektorja TUT1 povezana z vhodom '-' K2, bo manjša od vhoda '+', ki je pritrjen na kolektor TUT2.

Posledično začne proizvodnja K2 naraščati. Zaradi dveh visokih izhodov primerjalnikov D1 ne sveti.

Ker je D2 povezan kot D1 in med dvema visokima nivojema, tudi ne bo svetil. Oba pogoja povzročita osvetlitev D3 in s tem sklepamo, da je ojačanje TUT1 večje od TUT2.

V primeru, da je ojačanje TUT2 opredeljeno kot boljše od obeh tranzistorjev, to povzroči, da napetost kolektorja hitreje pade.

Zato napetosti na kolektorju in R2_do/ R2_bspoj bo manjši v primerjavi z napetostjo kolektorja TUT1.

Nenazadnje se bo nizki signal vhodov '+' primerjalnikov preklopil na nizek glede na vhod '-', kar bo omogočilo, da sta oba izhoda nizka.

Zaradi tega LED, D2 in D3 ne bodo zasvetile, ampak bo na tej točki zasvetila samo D1, kar pomeni, da ima TUT2 boljši dobiček kot TUT1.

Shema vezja

Celotna shema vezja parnega preizkuševalnika BJT je prikazana na sliki 2. Sestavni deli, ki jih najdemo v vezju, so IC tipa TL084, v katerem so nameščeni štirje operativni ojačevalniki FET (opampi).

Schmittov sprožilec A1 in integrator sta zgrajena okoli A2, da razvijeta standardni generator trikotnih valov.

Posledično se na ocenjene tranzistorje napaja vhodna napetost. Opampa A3 in A4 delujeta kot primerjalnika in njuni izhodi regulirajo LED D1, D2 in D3.

Pri nadaljnjem pregledu povezave uporov v kolektorskih zatičih obeh tranzistorjev razumemo razlog za uporabo manj zapletenega vezja za preučitev pravila.

Končna shema se zdi zelo zapletena, saj je bil uveden dvojni lonec (P1), ki je bil privzet za območje, kjer naj bi bile značilnosti tranzistorjev popolnoma podobne.

Ko je P1 obrnjen v skrajno levo, zasveti LED D3, kar pomeni, da bo par TUT enak z manj kot 1% razlike.

Dovoljeno odstopanje lahko odstopa za približno 10% pri 'izenačenem paru', ko se lonec popolnoma zavrti v smeri urinega kazalca.

Zgornja meja natančnosti je odvisna od vrednosti uporov R6 in R7, kar je rezultat izravnave napetosti TL084 in natančnosti sledenja P1a in P1b.

Poleg tega se bodo TUT odzvali na spremembe temperature, zato je to treba upoštevati.

Če so na primer tranzistor upravljali ljudje, preden so ga priključili na tester, rezultati zaradi temperaturnih odstopanj niso 100% natančni. Zato je priporočljivo odložiti končno branje, dokler se tranzistor ne ohladi.

Napajanje

Za tester je potrebno uravnoteženo napajanje. Ker amplituda napajalne napetosti ni pomembna, vezje deluje v redu z ± 9V, ± 7V ali celo pri ± 12V. Preprost par 9V baterij lahko napaja vezje, ker je trenutni tok le 25 mA.

Poleg tega te vrste vezij običajno ne delujejo zelo dolgo. Ena prednost baterijskega vezja je, da je konstrukcija urejena in enostavna za delo.

Tiskano vezje

Slika 3 prikazuje tiskano vezje preskusnega vezja. Glede na majhnost in zelo malo komponent je konstrukcija vezja precej enostavna. Potrebni so le standardni IC, dva tranzistorska nosilca za TUT, nekaj uporov in tri enote LED. Pomembno je zagotoviti, da so upori R6 in R7 enoodstotni.