Passen Sie Transistorpaare mithilfe dieser Schaltung schnell an

In vielen kritischen Schaltungsanwendungen wie Leistungsverstärkern, Wechselrichtern usw. wird es notwendig, angepasste Transistorpaare mit identischer hFE-Verstärkung zu verwenden. Andernfalls entstehen möglicherweise unvorhersehbare Ausgangsergebnisse, z. B. wenn ein Transistor heißer als der andere wird, oder asymmetrische Ausgangsbedingungen.

Von: David Corbill

Um dies zu beseitigen, werden Transistorpaare mit ihren Vbe und hFE Spezifikationen werden zu einem wichtigen Aspekt für typische Anwendungen.

Die hier vorgestellte Schaltungsidee kann verwendet werden, um zwei einzelne BJTs zu vergleichen und so genau herauszufinden, welche zwei hinsichtlich ihrer Verstärkungsspezifikationen perfekt übereinstimmen.

Obwohl dies normalerweise mit digitalen Multimetern erfolgt, kann eine einfache Schaltung wie der vorgeschlagene Transistoren-Match-Tester aus den folgenden spezifischen Gründen viel handlicher sein.

1. Es bietet eine direkte Anzeige, ob der Transistor oder der BJT genau aufeinander abgestimmt sind oder nicht.
2. Es sind keine umständlichen Multimeter und Kabel erforderlich, sodass nur ein minimaler Aufwand erforderlich ist.
3. Multi-Meter verbrauchen Batteriestrom, der an kritischen Stellen dazu neigt, erschöpft zu werden, was das Testverfahren behindert.
4. Diese einfache Schaltung kann zum Testen und Anpassen von Transistoren in Massenproduktionsketten ohne Probleme oder Probleme verwendet werden.

Schaltungskonzept

Das diskutierte Konzept ist ein bemerkenswertes Werkzeug, das Transistorpaare in kürzester Zeit aus allen möglichen Möglichkeiten auswählt.

Ein Transistorpaar wird „angepasst“, wenn die Spannung an der Basis / dem Emitter und die Stromverstärkung identisch sind.

Das Ausmaß der Präzision kann von 'vage gleich' bis 'genau' sein und kann nach Bedarf angepasst werden. Wir wissen, wie nützlich es ist, passende Transistoren für Anwendungen wie Differenzverstärker oder Thermistoren zu haben.

Die Suche nach ähnlichen Transistoren ist eine verabscheuungswürdige und anstrengende Aufgabe. Dies muss jedoch gelegentlich durchgeführt werden, da die gepaarten Transistoren häufig in Differenzverstärkern verwendet werden, insbesondere wenn sie als Thermistoren betrieben werden.

In der Regel werden viele Transistoren mit einem Multimeter überprüft und ihre Werte aufgezeichnet, bis nichts mehr zu prüfen ist.

Die LEDs leuchten, wenn das U des Transistors eine Antwort gibt_SEINund H._FE.

Die Schaltung erledigt das schwere Heben, da Sie nur die Transistorpaare anschließen und auf die Lichter überwachen müssen.

Insgesamt gibt es drei LEDs. Die erste zeigt an, ob der BJT Nr. 1 effizienter ist als der BJT Nr. 2. Die zweite LED beschreibt das Gegenteil. Die letzte LED bestätigt, dass die Transistoren tatsächlich identisch sind.

Wie die Schaltung funktioniert

Obwohl dies etwas kompliziert aussieht, folgt es einer relativ direkten Regel. Abbildung 1 zeigt einen Grundschaltungstyp zur besseren Übersichtlichkeit.

Das Zu testende Transistoren (TUTs) sind einer dreieckigen Wellenform ausgesetzt. Die Abweichungen zwischen ihren Kollektorspannungen werden durch ein Paar von Komparatoren identifiziert und durch die LEDs angezeigt. Das ist das ganze Konzept.

In der Praxis werden die beiden getesteten BJTs mit identischen Steuerspannungen betrieben, wie in Abbildung 1 dargestellt.

Wir stellen jedoch fest, dass ihr Kollektorwiderstand ziemlich unterschiedlich ist. R2_zuund R2_bsind im Widerstand etwas größer als R1, aber R2_zuals einzelne Einheit hat einen kleineren Wert als R1. Dies ist der gesamte Aufbau der Abtastschaltung.

Nehmen wir an, die beiden getesteten Transistoren sind in Bezug auf das U genau gleich_SEINund H._FE. Die sich nach oben bewegende Steigung der Eingangsspannung schaltet beide gleichzeitig ein und folglich fallen ihre Kollektorspannungen ab.

Wenn hier die obige Situation angehalten wird, würden wir beobachten, dass die Kollektorspannung des zweiten Transistors etwas niedriger als die des ersten Transistors ist, da der gesamte Kollektorwiderstand größer ist.

Weil R2_zuhat einen niedrigeren Widerstand als R1, das Potential an der Verbindungsstelle von R2_zu/ R2_bwird im Gegensatz zum Kollektor des Transistors 1 geringfügig größer sein.

Der '+' - Eingang von Komparator 1 wird also positiv gegen seinen '-' - Eingang geladen. Dies zeigt, dass der Ausgang von K1 eingeschaltet ist und die LED D1 nicht leuchtet.

Gleichzeitig wird der '+' - Eingang von K2 negativ gegen sein '-' aufgeladen, wodurch der Ausgang ausgeschaltet wird und die LED D3 ebenfalls ausgeschaltet bleibt. Wenn der Ausgang von K1 eingeschaltet und K2 ausgeschaltet ist, wird D2 eingeschaltet, um anzuzeigen, dass beide Transistoren genau gleich sind und übereinstimmen.

Schauen wir uns an, ob TUT1 eine kleinere UBE und / oder ein größeres H hat_FEals TUT2. Bei der ansteigenden Flanke des Dreieckssignals fällt die Kollektorspannung von TUT1 schneller ab als die Kollektorspannung von TUT2.

Dann reagiert der Komparator K1 auf die gleiche Weise und der Eingang '+' wird positiv gegen den Eingang '-' geladen, und folglich ist sein Ausgang hoch. Da die niedrige Kollektorspannung von TUT1 mit dem Eingang „-“ von K2 verbunden ist, ist sie kleiner als der Eingang „+“, der an den Kollektor von TUT2 angeschlossen ist.

Infolgedessen beginnt der Ausgang von K2 zu steigen. Aufgrund der zwei hohen Ausgänge der Komparatoren leuchtet D1 nicht auf.

Da D2 wie D1 und zwischen zwei hohen Ebenen verbunden ist, leuchtet es auch nicht. Diese beiden Bedingungen bewirken, dass D3 aufleuchtet, und schließen daraus, dass die Verstärkung von TUT1 TUT2 überlegen ist.

Wenn die TUT2-Verstärkung als der bessere der beiden Transistoren identifiziert wird, führt dies dazu, dass die Kollektorspannung schneller abfällt.

Daher sind die Spannungen am Kollektor und am R2_zu/ R2_bDer Übergang ist kleiner als die Kollektorspannung von TUT1.

Zusammenfassend wird ein niedriges Signal der '+' - Eingänge der Komparatoren in Bezug auf den '-' - Eingang auf niedrig schalten, wodurch die beiden Ausgänge niedrig sein können.

Aus diesem Grund leuchten die LEDs D2 und D3 nicht auf, sondern nur D1 leuchtet an dieser Stelle, was signalisiert, dass TUT2 eine bessere Verstärkung als TUT1 hat.

Schaltplan

Das gesamte Schaltungsschema des BJT-Paartesters ist in Abbildung 2 dargestellt. Die in der Schaltung enthaltenen Komponenten sind ein IC vom Typ TL084, der vier FET-Operationsverstärker (Operationsverstärker) enthält.

Der Schmitt-Trigger A1 und ein Integrator sind um A2 herum aufgebaut, um einen Standard-Dreieckwellengenerator zu entwickeln.

Infolgedessen wird den zu bewertenden Transistoren eine Eingangsspannung zugeführt. Die Operationsverstärker A3 und A4 arbeiten als Komparatoren und ihre jeweiligen Ausgänge regeln die LEDs D1, D2 und D3.

Wenn wir die Vereinigung der Widerstände in den Kollektorstiften der beiden Transistoren weiter untersuchen, verstehen wir den Grund, eine weniger komplexe Schaltung zur Untersuchung der Regel zu verwenden.

Das endgültige Schema scheint sehr komplex zu sein, da ein Doppel-Poti (P1) eingeführt wurde, um den Bereich, in dem die Transistoreigenschaften als genau ähnlich angesehen werden, standardmäßig festzulegen.

Wenn P1 ganz nach links gedreht wird, leuchtet die LED D3 auf, was bedeutet, dass das TUT-Paar mit weniger als 1% Unterschied gleich ist.

Die Toleranz kann für das „Matched Pair“ um ca. 10% abweichen, wenn der Topf vollständig im Uhrzeigersinn gedreht wird.

Die Obergrenze der Genauigkeit hängt von den Werten der Widerstände R6 und R7 ab, die sich aus dem Gegenwirken der Spannung von TL084 und der Nachführgenauigkeit von P1a und P1b ergeben.

Darüber hinaus reagieren die TUTs auf Änderungen ihrer Temperatur, weshalb dies beachtet werden muss.

Wenn der Transistor beispielsweise vor dem Anschließen an den Tester von Personen gehandhabt wurde, sind die Ergebnisse aufgrund von Temperaturabweichungen nicht 100% genau. Es wird daher empfohlen, den endgültigen Messwert zu verzögern, bis der Transistor abgekühlt ist.

Netzteil

Für den Tester ist eine ausgeglichene Stromversorgung erforderlich. Da die Amplitude der Versorgungsspannung irrelevant ist, funktioniert die Schaltung gut mit ± 9 V, ± 7 V oder sogar mit ± 12 V. Ein einfaches Paar 9-V-Batterien kann den Stromkreis mit Strom versorgen, da die Stromaufnahme nur 25 mA beträgt.

Darüber hinaus wird diese Art von Schaltungen normalerweise nicht für sehr lange Stunden betrieben. Ein Vorteil einer batteriebetriebenen Schaltung besteht darin, dass die Konstruktion übersichtlich und einfach zu handhaben ist.

Leiterplatte

Abbildung 3 zeigt die Leiterplatte der Testschaltung. Aufgrund seiner geringen Größe und sehr wenigen Komponenten ist der Aufbau der Schaltung ziemlich einfach. Erforderlich sind lediglich ein Standard-IC, zwei Transistorhalterungen für die TUTs, einige Widerstände und drei LED-Einheiten. Es ist wichtig sicherzustellen, dass die Widerstände R6 und R7 die 1% -Typen sind.