Pomocí tohoto obvodu rychle spárujte páry tranzistorů

V mnoha aplikacích s kritickými obvody, jako jsou výkonové zesilovače, invertory atd., Je nutné použít párované tranzistorové páry se stejným ziskem hFE. Pokud tak neučiníte, může to vést k nepředvídatelným výstupním výsledkům, jako je například zahřívání jednoho tranzistoru nad druhým, nebo asymetrické výstupní podmínky.

Autor: David Corbill

Chcete-li to vyloučit, porovnejte páry tranzistorů s jejich Vbe a hFE specifikace se stává důležitým aspektem pro typické aplikace.

Zde představená myšlenka obvodu může být použita pro srovnání dvou jednotlivých BJT, a tak přesně zjistit, které dva jsou perfektně sladěny, pokud jde o jejich specifikace zisku.

Ačkoli se to běžně provádí pomocí digitálních multimetrů, jednoduchý obvod, jako je navrhovaný tester shody tranzistorů, může být mnohem praktičtější, a to z následujících konkrétních důvodů.

1. Poskytuje přímé zobrazení, zda jsou tranzistor nebo BJT přesně spárovány nebo ne.
2. Nejsou zapojeny žádné těžkopádné multimetry a vodiče, takže je zde minimální problém.
3. Multi-metry používají energii baterie, která se v kritických okamžicích obvykle vyčerpá, což ztěžuje postup testování.
4. Tento jednoduchý obvod lze použít k testování a párování tranzistorů v řetězcích hromadné výroby bez jakéhokoli škytání nebo problémů.

Koncept obvodu

Diskutovaný koncept je pozoruhodný nástroj, který si v krátké době dokáže vybrat pár tranzistorů ze všech druhů možností.

Dvojice tranzistorů bude „spárována“, pokud je napětí na základně / emitoru a proudové zesílení stejné.

Rozsah přesnosti může být od „nejasně stejného“ po „přesný“ a lze jej podle potřeby upravit. Víme, že je velmi užitečné mít odpovídající tranzistory pro aplikace, jako jsou diferenciální zesilovače nebo termistory.

Hledání podobných tranzistorů je nenávistná a zdanitelná práce. Stále to však musí být provedeno, protože spárované tranzistory se často používají v diferenciálních zesilovačích, zejména když jsou provozovány jako termistory.

Obvykle se spousta tranzistorů kontroluje pomocí multimetru a jejich hodnoty se zaznamenávají, dokud nezbude nic, co by bylo možné zkontrolovat.

LED diody se rozsvítí, pokud existuje reakce z U tranzistoru_BÝTa H_FE.

Obvod dělá těžké zvedání, protože stačí připojit páry tranzistorů a sledovat světla.

Celkově existují tři LED diody, z nichž první vás informuje, zda je BJT č. 1 účinnější než BJT č. 2, druhá LED popisuje opak. Poslední kontrolka LED potvrzuje, že tranzistory se skutečně shodují.

Jak obvod funguje

I když to vypadá trochu komplikovaně, řídí se to relativně přímým pravidlem. Obrázek 1 zobrazuje základní typ obvodu pro lepší přehlednost.

The Testované tranzistory (TUT) jsou vystaveny trojúhelníkovému tvaru vlny. Nesrovnalosti mezi jejich kolektorovým napětím jsou identifikovány dvojicí komparátorů a indikovány LED diodami. To je celý koncept.

V praxi jsou dva testované BJT napájeny stejnými řídicími napětími, jak je znázorněno na obrázku 1.

Zjistili jsme však, že jejich odpor kolektorů je docela odlišný. R2_naa R2_bmají o něco větší odpor ve srovnání s R1, ale R2_naprotože jedna jednotka má menší hodnotu než R1. Toto je celé nastavení vzorkovacího obvodu.

Řekněme, že dva testované tranzistory jsou z hlediska U úplně stejné_BÝTa H_FE. Sklon vstupního napětí, který se pohybuje nahoru, je zapne současně a následně sníží jejich kolektorové napětí.

Zde, je-li výše uvedená situace pozastavena, bychom pozorovali, že napětí kolektoru druhého tranzistoru je o něco nižší než první tranzistor, protože celý odpor kolektoru je větší.

Protože R2_namá nižší odpor než R1, potenciál na křižovatce R2_na/ R2_bbude nepatrně větší na rozdíl od kolektoru tranzistoru 1.

Takže vstup „+“ komparátoru 1 bude kladně nabit proti jeho vstupu „-“. To ukazuje, že výstup K1 bude ZAPNUTÝ a LED D1 se nerozsvítí.

Zároveň bude vstup „+“ na K2 záporně nabitý na jeho „-“ a v důsledku toho bude výstup VYPNUTÝ a LED D3 také zůstane vypnutá. Když je výstup K1 ZAPNUTÝ a K2 VYPNUTO, D2 se zapne, aby se ukázalo, že oba tranzistory jsou přesně stejné a jsou shodné.

Podívejme se, jestli má TUT1 menší UBE a / nebo větší H._FEnež TUT2. Na vzestupné hraně trojúhelníkového signálu bude kolektorové napětí TUT1 klesat rychleji než kolektorové napětí TUT2.

Potom bude komparátor K1 reagovat stejným způsobem a vstup „+“ bude kladně nabit proti vstupu „-“, a následně bude jeho výstup vysoký. Protože nízké napětí kolektoru TUT1 je spojeno se vstupem „-“ K2, bude menší než vstup „+“, který je připojen ke kolektoru TUT2.

Výsledkem je, že výstup K2 začíná stoupat. Kvůli dvěma vysokým výstupům komparátorů se D1 nerozsvítí.

Protože D2 je propojen jako D1 a mezi dvěma vysokými úrovněmi, nebude také svítit. Obě tyto podmínky způsobí, že se D3 rozsvítí, a tak dojde k závěru, že zisk TUT1 je lepší než TUT2.

V případě, že je zisk TUT2 identifikován jako lepší ze dvou tranzistorů, bude to mít za následek rychlejší pokles napětí kolektoru.

Proto napětí na kolektoru a R2_na/ R2_bkřižovatka bude menší ve srovnání s kolektorovým napětím TUT1.

Nízký signál „+“ vstupů komparátorů se přesvědčivě přepne na nízký vzhledem ke vstupu „-“, což umožní, aby oba výstupy byly nízké.

Díky tomu se LED, D2 a D3 nerozsvítí, ale v tomto bodě se rozsvítí pouze D1, což signalizuje, že TUT2 má lepší zisk než TUT1.

Kruhový diagram

Celé schéma obvodu testeru párů BJT je znázorněno na obrázku 2. Součásti nalezené v obvodu jsou integrovaný obvod typu TL084, který obsahuje čtyři operační zesilovače FET (opampy).

Schmittova spoušť A1 a integrátor jsou konstruovány kolem A2 pro vývoj standardního generátoru trojúhelníkových vln.

Výsledkem je, že vstupní napětí je dodáváno do vyhodnocených tranzistorů. Opampy A3 a A4 fungují jako komparátory a jejich příslušné výstupy regulují LED diody D1, D2 a D3.

Při další kontrole spojením rezistorů v kolektorových kolících dvou tranzistorů chápeme důvod použít k prozkoumání pravidla méně složitý obvod.

Konečné schéma se jeví jako velmi složité, protože byl zaveden dvojitý hrnec (P1) s nastaveným rozsahem, kde se předpokládá, že charakteristiky tranzistoru jsou přesně podobné.

Když je P1 otočeno úplně doleva, rozsvítí se LED D3, což znamená, že pár TUT bude stejný s rozdílem menším než 1%.

Pokud je hrnec zcela otočen ve směru hodinových ručiček, může se tolerance odchýlit přibližně o 10% pro „párovaný pár“.

Horní hranice přesnosti závisí na hodnotách rezistorů R6 a R7, což je výsledkem působení proti napětí TL084 a přesnosti sledování P1a a P1b.

Kromě toho budou TUT reagovat na změny své teploty, proto je nutné to dodržovat.

Například pokud s tranzistorem manipulovali lidé před připojením k testeru, výsledky nejsou 100% přesné kvůli teplotním odchylkám. Proto se doporučuje odložit konečné čtení, dokud tranzistor nevychladne.

Zdroj napájení

Pro zkoušečku je nutné vyvážené napájení. Protože je amplituda napájecího napětí irelevantní, obvod funguje dobře s ± 9V, ± 7V nebo dokonce s ± 12V. Jednoduchý pár 9V baterií může dodávat energii do obvodu, protože odběr proudu je pouhých 25 mA.

Kromě toho tento typ obvodů obvykle není provozován po velmi dlouhé hodiny. Jednou z výhod obvodu napájeného z baterie je, že konstrukce je dobře uspořádaná a snadno se s ní pracuje.

Tištěný spoj

Obrázek 3 zobrazuje desku plošných spojů obvodu testeru. Vzhledem k jeho malým rozměrům a velmi malému počtu komponent je konstrukce obvodu velmi přímočará. Je potřeba pouze standardní IC, dva tranzistorové držáky pro TUT, některé rezistory a tři jednotky LED. Je důležité zajistit, aby rezistory R6 a R7 byly 1% typy.