Match transistorpar raskt ved å bruke denne kretsen

I mange kritiske kretsapplikasjoner, som effektforsterkere, omformere osv., Blir det nødvendig å bruke samsvarende transistorpar som har identisk hFE-forsterkning. Å ikke gjøre dette skaper muligens uforutsigbare utgangsresultater, for eksempel at en transistor blir varmere enn den andre, eller asymmetriske utgangsforhold.

Av: David Corbill

For å eliminere dette, samsvarer transistorpar med deres Vbe og hFE spesifikasjoner blir et viktig aspekt for typiske applikasjoner.

Kretsideen som presenteres her kan brukes til å sammenligne to individuelle BJT-er, og dermed finne ut nøyaktig hvilke to som passer perfekt når det gjelder deres forsterkningsspesifikasjoner.

Selv om dette vanligvis gjøres ved bruk av digitale multimetere, kan en enkel krets som de foreslåtte transistorer matche testeren være mye lettere, på grunn av følgende spesifikke årsaker.

1. Det gir en direkte visning om transistoren eller BJT samsvarer nøyaktig eller ikke.
2. Ingen tungvint multimeter og ledninger er involvert, så det er minimalt med bryet.
3. Multimetre bruker batteristrøm som i kritiske kryssord har en tendens til å bli utmattet, noe som hindrer testing
4. Denne enkle kretsen kan brukes til å teste og matche transistorer i masseproduksjonskjeder, uten problemer eller problemer.

Kretskonsept

Det diskuterte konseptet er et bemerkelsesverdig verktøy som evner å velge transistorpar fra alle slags muligheter på kort tid.

Et par transistorer vil bli 'matchet' hvis spenningen på basen / emitteren og strømforsterkningen er identisk.

Omfanget av presisjon kan være fra 'vaguely same' til 'exact' og kan finjusteres etter behov. Vi vet at hvor veldig nyttig det er å ha matchende transistorer for applikasjoner som differensialforsterkere eller termistorer.

Å lete etter lignende transistorer er en avskyende og beskattende jobb. Likevel må det av og til gjøres fordi de sammenkoblede transistorer ofte brukes i differensialforsterkere, spesielt når de brukes som termistorer.

Vanligvis blir mange transistorer kontrollert ved hjelp av et multimeter og verdiene registreres til det ikke er noe igjen å inspisere.

Lysdiodene vil lyse hvis det er et svar fra transistorens U_VÆREog H_FE.

Kretsen løfter tungt da du bare trenger å koble til transistorparene og overvåke lysene.

Totalt er det tre lysdioder, den første lar deg vite om BJT No.1 er mer effektiv enn BJT No.2, den andre LED beskriver det motsatte. Den siste lysdioden erkjenner at transistorene faktisk er identiske.

Hvordan kretsen fungerer

Selv om dette ser litt komplisert ut, følger det en relativt direkte regel. Figur 1 viser en grunnleggende type krets for bedre klarhet.

De Transistorer under test (TUT) utsettes for en trekantet bølgeform. Avvikene mellom kollektorspenningene identifiseres av et par komparatorer og indikeres av lysdiodene. Det er hele konseptet.

I praksis er de to BJT-ene som testes drevet av identiske kontrollspenninger, som vist i figur 1.

Vi finner imidlertid at deres motstand mot samler er ganske ulik. R2_tilog R2_ber noe større i motstand sammenlignet med R1, men R2_tilsom en enkelt enhet har en mindre verdi enn R1. Dette er hele oppsettet av prøvetakingskretsen.

La oss si at de to transistorene som testes er nøyaktig de samme når det gjelder U_VÆREog H_FE. Den stigende helling av inngangsspenningen vil slå dem begge på samtidig, og følgelig vil kollektorspenningene falle.

Her, hvis situasjonen ovenfor er satt på pause, vil vi observere at den andre transistorens kollektorspenning er litt lavere enn den første transistoren fordi hele kollektormotstanden er større.

Fordi R2_tilhar en lavere motstand enn R1, potensialet ved krysset av R2_til/ R2_bvil være marginalt større i motsetning til samleren til transistor 1.

Så, '+' -inngangen til komparator 1 vil bli positivt ladet mot '-' -inngangen. Det viser at utgangen til K1 vil være PÅ og LED D1 ikke vil lyse.

Samtidig vil '+' -inngangen til K2 bli negativt belastet mot dens '-' og på grunn av at utgangen vil være AV og LED D3 vil også forbli slått av. Når K1s utgang er PÅ og K2 er AV, blir D2 slått PÅ for å vise at begge transistorer er nøyaktig like og samsvarer.

La oss se om TUT1 har en mindre UBE og / eller en større H_FEenn TUT2. Ved stigende kant av det trekantede signalet vil kollektorspenningen til TUT1 falle raskere enn kollektorspenningen til TUT2.

Deretter vil komparator K1 svare på samme måte, og '+' -inngangen vil bli positivt ladet mot '-' -inngangen, og følgelig vil dens utgang være høy. Fordi den lave kollektorspenningen til TUT1 er koblet til “-” inngangen til K2, vil den være mindre enn “+” inngangen som er festet til samleren til TUT2.

Som et resultat begynner produksjonen av K2 å stige. På grunn av de to høye utgangene til komparatorer, mislykkes D1.

Fordi D2 er koblet som D1 og mellom to høye nivåer, vil den heller ikke lyse. Begge disse forholdene får D3 til å lyse og konkluderer dermed at forsterkningen av TUT1 er overlegen TUT2.

I tilfelle TUT2 forsterkning blir identifisert som den beste av de to transistorene, resulterer dette i at kollektorspenningen faller raskere.

Derfor er spenningene på samleren og R2_til/ R2_bkrysset vil være mindre sammenlignet med kollektorspenningen til TUT1.

Avslutningsvis vil et lavt signal fra “+” inngangene til komparatorene bytte til lavt i forhold til “-” inngangen slik at de to utgangene kan være lave.

På grunn av dette vil ikke lysdioder, D2 og D3 lyse, men bare D1 vil bli belyst på dette punktet, noe som signaliserer at TUT2 har en bedre forsterkning enn TUT1.

Kretsdiagram

Hele kretsskjemaet til BJT-paretesteren er avbildet i figur 2. Komponentene som finnes i kretsen er en IC, type TL084 som huser fire FET-operasjonsforsterkere (opamps).

Schmitt-utløseren A1 og en integrator er konstruert rundt A2 for å utvikle en standard trekantet bølgenerator.

Som et resultat tilføres en inngangsspenning til transistorene under evaluering. Opamps A3 og A4 fungerer som komparatorer, og deres respektive utganger er de som regulerer lysdiodene D1, D2 og D3.

Når vi blir inspisert videre ved foreningen av motstander i samlerpinnene til de to transistorene, forstår vi grunnen til å bruke en mindre kompleks krets for å undersøke regelen.

Den ultimate skjematikken ser ut til å være veldig kompleks, da en ganged dual pot (P1) ble introdusert for å standardere området der transistoregenskapene antas å være nøyaktig like.

Når P1 blir dreid mot venstre, vil LED D3 lyse, noe som betyr at paret TUT vil være det samme med mindre enn 1% forskjell.

Toleransen kan avvike med rundt 10% for det 'matchede paret' når potten roteres helt med urviseren.

Den øvre grensen for nøyaktighet avhenger av verdiene til motstandene R6 og R7, som er et resultat av å motvirke spenningen til TL084 og sporingsnøyaktigheten til P1a og P1b.

Videre vil TUT-ene svare på endringer i temperaturen, derfor må dette overholdes.

For eksempel, hvis transistoren ble håndtert av mennesker før den ble koblet til testeren, er resultatene ikke 100% nøyaktige på grunn av temperaturavvik. Og så anbefales det å forsinke den endelige avlesningen til transistoren er avkjølt.

Strømforsyning

En balansert strømforsyning er nødvendig for testeren. Siden forsyningsspenningens amplitude ikke er relevant, fungerer kretsen fint med ± 9V, ± 7V eller til og med ved ± 12V. Et enkelt par 9V batterier kan levere strøm til kretsen fordi strømuttaket er så lite som 25 mA.

Videre brukes denne typen kretser vanligvis ikke i veldig lange timer. En fordel med å ha en batteridrevet krets er at konstruksjonen er ordnet og enkel å jobbe.

Trykt kretskort

Figur 3 viser testkretsens kretskort. Gitt sin lille størrelse og svært få komponenter, er konstruksjonen av kretsen ganske grei. Alt som kreves er en standard IC, to transistorfester for TUT, noen motstander og tre LED-enheter. Det er viktig å sikre at motstandene R6 og R7 er 1% -typene.