Yhdistä transistoriparit nopeasti tällä piirillä

Monissa kriittisissä piirisovelluksissa, kuten tehovahvistimissa, inverttereissä jne., On tarpeen käyttää sovitettuja transistoripareja, joilla on identtinen hFE-vahvistus. Tämän tekemättä jättäminen saattaa tuottaa arvaamattomia ulostulotuloksia, kuten yksi transistori kuumenee kuin toinen, tai epäsymmetriset lähtöolosuhteet.

Kirjoittaja: David Corbill

Tämän poistamiseksi sovittamalla transistoriparit niiden kanssa Vbe ja hFE teknisistä tiedoista tulee tärkeä osa tyypillisiä sovelluksia.

Tässä esitettyä piirin ideaa voidaan käyttää kahden yksittäisen BJT: n vertaamiseen ja siten selvittämään tarkalleen, mitkä kaksi ovat täydellisesti yhteensopivia vahvistuksen määritysten suhteen.

Vaikka tämä tehdään normaalisti digitaalisilla monimittareilla, yksinkertainen piiri, kuten ehdotettujen transistorien ottelutesteri, voi olla paljon kätevämpi seuraavien erityisten syiden vuoksi.

1. Se tarjoaa suoran näytön riippumatta siitä, soveltuuko transistori vai BJT tarkasti.
2. Mitään hankalia monimittareita ja johtoja ei ole, joten vaivaa on vähän.
3. Monimittarit käyttävät akkuvirtaa, joka kriittisissä kohdissa yleensä loppuu, mikä vaikeuttaa testausmenettelyä.
4. Tätä yksinkertaista piiriä voidaan käyttää transistoreiden testaamiseen ja sovittamiseen massatuotantoketjuissa ilman hikkauksia tai ongelmia.

Piirikonsepti

Käsitelty konsepti on merkittävä työkalu, joka valitsee kykenevästi transistoriparin kaikenlaisista mahdollisuuksista hetkessä.

Transistoripari 'sovitetaan', jos tukiaseman / emitterin jännite ja virranvahvistus ovat identtiset.

Tarkkuuden laajuus voi olla 'epämääräisesti samasta' tarkkaan ja sitä voidaan säätää tarvittaessa. Tiedämme, että kuinka hyödyllistä on sopivat transistorit sovelluksiin, kuten differentiaalivahvistimet tai termistorit.

Vastaavien transistoreiden etsiminen on inhottavaa ja verotettavaa työtä. Silti se on tehtävä toisinaan, koska pariliitettyjä transistoreita käytetään usein differentiaalivahvistimissa, varsinkin kun niitä käytetään termistoreina.

Yleensä suuri määrä transistoreita tarkistetaan yleismittarilla ja niiden arvot tallennetaan, kunnes tarkastettavaksi ei ole enää mitään.

LEDit palavat, jos transistorin U: sta tulee vaste_OLLAja H_FE.

Piiri tekee raskaan nostamisen, koska sinun tarvitsee vain liittää transistoriparit ja tarkkailla valoja.

Yhteensä on kolme LEDiä, joista ensimmäinen kertoo, onko BJT No.1 tehokkaampi kuin BJT No.2, toinen LED kuvaa päinvastoin. Viimeinen LED tunnistaa, että transistorit ovat todellakin identtisiä.

Kuinka piiri toimii

Vaikka tämä näyttää hieman monimutkaiselta, se noudattaa suhteellisen suoraa sääntöä. Kuva 1 kuvaa perustyyppistä piiriä selkeyden lisäämiseksi.

Testattavat transistorit (TTY) altistetaan kolmion muotoiselle aaltomuodolle. Keräinjännitteiden väliset erot tunnistetaan vertailuparilla ja osoitetaan LEDeillä. Se on koko käsite.

Käytännössä testattavat kaksi BJT: tä saavat virran samanlaisista ohjausjännitteistä, kuten kuvassa 1 on esitetty.

Kuitenkin havaitsemme, että heidän keräilijänvastuksensa on melko erilainen. R2_ettäja R2_bovat jonkin verran suurempia resistansseja verrattuna ryhmään R1, mutta R2_ettäyksittäisenä yksikkönä on pienempi arvo kuin R1. Tämä on koko näytteenottopiirin kokoonpano.

Oletetaan, että testattavat kaksi transistoria ovat U: n suhteen täsmälleen samat_OLLAja H_FE. Tulojännitteen ylöspäin liikkuva kaltevuus kytkee molemmat päälle samanaikaisesti ja siten niiden kollektorijännitteet laskevat.

Tässä, jos yllä oleva tilanne keskeytetään, havaitsemme, että toisen transistorin kollektorijännite on hiukan pienempi kuin ensimmäinen transistori, koska koko kollektorin vastus on suurempi.

Koska R2_ettäon pienempi vastus kuin R1, potentiaali R2: n risteyksessä_että/ R2_bon hieman suurempi kuin transistorin 1 kollektori.

Joten vertailijan 1 '+' -tulo lasketaan positiivisesti sen '-' -tuloon nähden. Tämä osoittaa, että K1: n lähtö on päällä ja LED D1 ei syty.

Samanaikaisesti K2: n “+” -tulo lasketaan negatiivisesti sen “-”: een nähden ja tästä johtuen lähtö on POIS PÄÄLTÄ ja LED D3 pysyy sammutettuna. Kun K1: n lähtö on PÄÄLLÄ ja K2 on POIS, D2 kytketään päälle, jotta molemmat transistorit ovat täsmälleen samat ja yhteensopivat.

Katsotaanpa, onko TUT1: llä pienempi UBE ja / tai suurempi H_FEkuin TUT2. Kolmion muotoisen signaalin nousevalla reunalla TUT1: n kollektorijännite putoaa nopeammin kuin TUT2: n kollektorijännite.

Sitten vertailija K1 reagoi samalla tavalla ja “+” -tulo latautuu positiivisesti “-” -tuloon nähden, ja sen seurauksena sen lähtö on korkea. Koska TUT1: n matala kollektorijännite on kytketty K2: n “-” -tuloon, se on pienempi kuin “+” -tulo, joka on kiinnitetty TUT2: n kollektoriin.

Tämän seurauksena K2: n tuotos alkaa nousta. Vertailijoiden kahden korkean lähdön takia D1 ei syty.

Koska D2 on linkitetty kuten D1 ja kahden korkean tason välillä, se ei myöskään syty. Molemmat olosuhteet saavat D3: n valaisemaan ja päättelevät siten, että TUT1: n vahvistus on parempi kuin TUT2.

Jos TUT2-vahvistus tunnistetaan paremmaksi kahdesta transistorista, tämä johtaa kollektorijännitteen laskemiseen nopeammin.

Siksi keräimen ja R2: n jännitteet_että/ R2_bristeys on pienempi verrattuna TUT1: n kollektorijännitteeseen.

Loppujen lopuksi vertailijoiden '+' -tulojen matala signaali vaihtuu matalaksi '-' -tuloon nähden, jolloin molemmat lähdöt ovat matalia.

Tästä johtuen LEDit, D2 ja D3 eivät syty, mutta vain D1 palaa tässä vaiheessa, mikä osoittaa, että TUT2: lla on parempi vahvistus kuin TUT1: llä.

Piirikaavio

BJT-paritestaajan koko piirikaavio on esitetty kuvassa 2. Piiristä löytyvät komponentit ovat IC, tyyppi TL084, joka sisältää neljä FET-operatiivista vahvistinta (opampia).

Schmitt-liipaisin A1 ja integraattori on rakennettu A2: n ympärille standardin kolmion muotoisen aaltogeneraattorin kehittämiseksi.

Tämän seurauksena tulojännite syötetään arvioitaviin transistoreihin. Opampit A3 ja A4 toimivat vertailijoina, ja niiden vastaavat lähdöt säätelevät LED-valoja D1, D2 ja D3.

Tarkastettuaan edelleen vastusten liittymässä kahden transistorin keräystappeihin ymmärrämme syyn käyttää vähemmän monimutkaista piiriä säännön tutkimiseen.

Lopullinen kaavio näyttää olevan hyvin monimutkainen, koska kaksirivinen potti (P1) otettiin käyttöön oletusarvoisesti alueella, jossa transistorin ominaisuuksien uskotaan olevan täsmälleen samanlaiset.

Kun P1 käännetään vasemmalle, LED D3 syttyy, mikä tarkoittaa, että TUT-parit ovat samat alle 1%: n erolla.

Toleranssi voi poiketa noin 10% 'sovitetulle parille', kun potti pyörii kokonaan myötäpäivään.

Tarkkuuden yläraja riippuu vastusten R6 ja R7 arvoista, mikä on seurausta TL084: n jännitteen ja P1a: n ja P1b: n seurantatarkkuuden vasta-vaikutuksesta.

Lisäksi TTY: t reagoivat lämpötilan muutoksiin, joten tätä on noudatettava.

Esimerkiksi, jos ihmiset käsittelivät transistoria ennen sen liittämistä testaajaan, tulokset eivät ole 100% tarkkoja lämpötilapoikkeamien takia. Joten on suositeltavaa viivästyttää lopullista lukemista, kunnes transistori on jäähtynyt.

Virtalähde

Tasapainotettu virtalähde on tarpeen testaajalle. Koska syöttöjännitteen amplitudilla ei ole merkitystä, piiri toimii hyvin ± 9 V, ± 7 V tai jopa ± 12 V. Yksinkertainen pari 9 V: n paristoja voi syöttää virtaa piiriin, koska virrankulutus on vain 25 mA.

Tämän tyyppisiä piirejä ei yleensä käytetä kovin pitkiä tunteja. Yksi paristokäyttöisen piirin etu on, että rakenne on hyvin järjestetty ja helppo työskennellä.

Piirilevy

Kuvassa 3 on testilaitteen piirilevy. Piirin pieni koko ja hyvin harvat komponentit huomioon ottaen piirin rakenne on melko yksinkertainen. Tarvitaan vain tavallinen IC, kaksi transistorikiinnikettä TTY: ille, jotkut vastukset ja kolme yksikköä LEDejä. On tärkeää varmistaa, että vastukset R6 ja R7 ovat 1%: n tyyppejä.