התאם זוגות טרנזיסטורים במהירות באמצעות מעגל זה

ביישומי מעגלים קריטיים רבים, כמו מגברי כוח, ממירים וכו ', יש צורך להשתמש בזוגות טרנזיסטורים תואמים בעלי רווח זהה ל- hFE. אי ביצוע פעולה זו עשוי ליצור תוצאות פלט בלתי צפויות, כגון טרנזיסטור אחד שמתחמם מהשני, או תנאי פלט אסימטריים.

מאת: דייוויד קורביל

כדי למנוע זאת, התאמת זוגות טרנזיסטורים לזו שלהם Vbe ו hFE המפרט הופך להיבט חשוב עבור יישומים טיפוסיים.

רעיון המעגל המוצג כאן יכול לשמש להשוואה בין שני BJTs בודדים, וכך לגלות בדיוק אילו שניים מתאימים באופן מושלם מבחינת מפרט הרווח שלהם.

למרות שבדרך כלל זה נעשה באמצעות רב-מטרים דיגיטליים, מעגל פשוט כמו בודק ההתאמה של הטרנזיסטורים המוצעים יכול להיות הרבה יותר נוח, בגלל הסיבות הספציפיות הבאות.

1. הוא מספק תצוגה ישירה אם הטרנזיסטור או ה- BJT מותאמים במדויק או לא.
2. אין מעורבות רב חוטים ומסורבלים, כך שיש מינימום טרחה.
3. רב-מטרים משתמשים בסוללה אשר בצמתים קריטיים נוטים להתיש, מה שמקשה על הליך הבדיקה.
4. ניתן להשתמש במעגל פשוט זה לבדיקה והתאמת טרנזיסטורים ברשתות ייצור המוני, ללא שיהוקים או בעיות.

קונספט מעגל

הרעיון הנדון הוא כלי יוצא דופן שבוחר יכולת זוג טרנזיסטורים מכל מיני אפשרויות תוך זמן קצר.

זוג טרנזיסטורים 'יתואמו' אם המתח בבסיס / פולט והגברה הנוכחית זהים.

מידת הדיוק עשויה להיות מ'זהה במעורפל 'ל'מדויק' וניתנת לשינוי לפי הצורך. אנו יודעים שכמה שימושי שיש טרנזיסטורים תואמים ליישומים כמו מגברים דיפרנציאליים או תרמיסטורים.

חיפוש טרנזיסטורים דומים הוא עבודה מתעב ומיסוי. ובכל זאת, יש לעשות זאת מדי פעם מכיוון שהטרנזיסטורים הזוגיים משמשים לעתים קרובות במגברים דיפרנציאליים במיוחד כאשר הם מופעלים כתרמיסטורים.

בדרך כלל, בודקים הרבה מאוד טרנזיסטורים באמצעות מולטימטר והערכים שלהם נרשמים עד שלא נותר מה לבדוק.

נוריות הנורית נדלקות אם יש תגובה מה- U של הטרנזיסטור_{לִהיוֹת}ו- H_FE.

המעגל מבצע את ההרמה הכבדה כיוון שאתה רק צריך לחבר את זוגות הטרנזיסטורים ולפקח על האורות.

בסך הכל, יש שלוש נוריות שהראשונה מאפשרת לך לדעת אם ה- BJT No.1 יעיל יותר מה- BJT No.2, ה- LED השני מתאר את ההפך. ה- LED האחרון מכיר בכך שהטרנזיסטורים הם אכן התאמה זהה.

איך עובד המעגל

למרות שזה נראה קצת מסובך, זה פועל לפי כלל ישיר יחסית. איור 1 מתאר סוג בסיסי של מעגל לבהירות טובה יותר.

ה טרנזיסטורים בבדיקה (TUT) נתונים לצורת גל משולשת. הפערים בין מתח הקולט שלהם מזוהים על ידי זוג משווים ומסומנים על ידי נוריות הנורות. זה כל הרעיון.

מבחינה מעשית, שני ה- BJT שנבדקים מופעלים על ידי מתח בקרה זהה, כפי שמוצג באיור 1.

עם זאת, אנו מגלים שהתנגדותם לאספנים שונה למדי. R2_לו- R2_בהם גדולים יותר בהתנגדות בהשוואה ל- R1, אך R2_לכיחידה אחת יש ערך קטן יותר מ- R1. זה כל ההתקנה של מעגל הדגימה.

בואו נגיד ששני הטרנזיסטורים הנבדקים זהים לחלוטין מבחינת ה- U_{לִהיוֹת}ו- H_FE. השיפוע הנע כלפי מעלה של מתח הכניסה יפעיל את שניהם בו זמנית וכתוצאה מכך מתח הקולקטור שלהם ייפול.

כאן, אם המצב לעיל מושהה, נצפה כי מתח הקולט של הטרנזיסטור השני טיפה נמוך מהטרנזיסטור הראשון מכיוון שכל התנגדות הקולט גדולה יותר.

כי R2_לבעל התנגדות נמוכה יותר מ- R1, הפוטנציאל בצומת R2_ל/ R2_ביהיה גדול יותר בשוליים לעומת אספן הטרנזיסטור 1.

לכן, הקלט '+' של המשווה 1 יטען באופן חיובי על פני הקלט '-' שלו. זה מראה שהפלט של K1 יהיה דולק ונורית ה- D1 לא תידלק.

יחד עם זאת, כניסת ה- '+' של K2 תהיה טעונה שלילית כנגד ה- 'שלה' ובשל כך הפלט יהיה OFF וגם נורית ה- D3 תישאר כבויה. כאשר הפלט של K1 פועל ו- K2 כבוי, D2 יופעל כדי להראות ששני הטרנזיסטורים זהים לחלוטין ומתאימים.

בואו נראה אם ​​ל- TUT1 יש UBE קטן יותר ו / או H גדול יותר_FEמאשר TUT2. בקצה העולה של האות המשולש, מתח הקולט של TUT1 ייפול מהר יותר ממתח הקולט של TUT2.

לאחר מכן, המשווה K1 יגיב באותה הדרך והקלט '+' יטען באופן חיובי מול הקלט '-', וכתוצאה מכך תפוקתו תהיה גבוהה. מכיוון שמתח הקולט הנמוך של TUT1 מקושר לכניסת '-' של K2, הוא יהיה קטן יותר מכניסת '+' המחוברת לקולט TUT2.

כתוצאה מכך תפוקת K2 מתחילה לעלות. בשל שתי התפוקות הגבוהות של השוואות, D1 לא מצליח להאיר.

מכיוון ש- D2 מקושר כמו D1 ובין שתי רמות גבוהות, גם הוא לא יודלק. שני התנאים הללו גורמים ל- D3 להאיר וכך להגיע למסקנה שהרווח של TUT1 עדיף על TUT2.

במקרה שזיהוי TUT2 מזוהה כטוב יותר מבין שני הטרנזיסטורים, זה גורם למתח הקולט לרדת מהר יותר.

לכן המתחים בקולט וב- R2_ל/ R2_בהצומת יהיה קטן יותר בהשוואה למתח הקולט של TUT1.

לסיום, אות נמוך של כניסות '+' של המשווים יעבור נמוך ביחס לכניסה '-' המאפשר לשני היציאות להיות נמוכות.

בשל כך, נוריות נוריות, D2 ו- D3 לא ידלקו, אך רק D1 יודלקו בנקודה זו, מה שמסמן כי ל- TUT2 יש רווח טוב יותר מ- TUT1.

תרשים מעגלים

כל סכמת המעגלים של בודק הזוגות BJT מתוארת באיור 2. הרכיבים שנמצאים במעגל הם IC מסוג TL084 שמכיל ארבעה מגברים תפעוליים FET (opamps).

ההדק של שמיט A1 והאינטגרטור בנויים סביב A2 לפיתוח מחולל גלים משולש סטנדרטי.

כתוצאה מכך, מתח כניסה מסופק לטרנזיסטורים המוערכים. Opamps A3 ו- A4 פועלים כמשווים והפלטים שלהם הם אלה שמווסתים את נוריות ה- D1, D2 ו- D3.

כאשר אנו נבדקים עוד באיחוד הנגדים בסיכות האספנות של שני הטרנזיסטורים, אנו מבינים את הסיבה להשתמש במעגל פחות מורכב כדי לחקור את הכלל.

הסכימה האולטימטיבית נראית מורכבת מאוד, שכן סיר כפול כנופיה (P1) הוצג כברירת מחדל לטווח שבו מאמינים כי מאפייני הטרנזיסטור דומים בדיוק.

כאשר P1 מופנה שמאלה קיצונית, נורית ה- D3 תידלק, מה שאומר שצמד ה- TUTs יהיה זהה עם פחות מהפרש של 1%.

הסובלנות עשויה לסטות בסביבות 10% עבור 'הזוג המותאם' כאשר הסיר מסובב לחלוטין בכיוון השעון.

הגבול העליון של הדיוק תלוי בערכי הנגדים R6 ו- R7, שהם תוצאה של התנגדות המתח של TL084 ודיוק המעקב של P1a ו- P1b.

יתר על כן, ה- TUT יגיבו לשינויים בטמפרטורה שלהם ולכן יש להקפיד על כך.

לדוגמא, אם הטרנזיסטור טופל על ידי אנשים לפני חיבורו לבוחן, התוצאות אינן מדויקות ב 100% עקב חריגות טמפרטורה. וכך, מומלץ לעכב את הקריאה הסופית עד שהטרנזיסטור התקרר.

ספק כוח

ספק כוח מאוזן הכרחי לבודק. מכיוון שמשרעת מתח האספקה ​​אינה רלוונטית, המעגל עובד בסדר עם ± 9 וולט, ± 7 וולט או אפילו ב ± 12 וולט. זוג סוללות פשוט של 9 וולט יכול לספק חשמל למעגל מכיוון שהשיכה הנוכחית קטנה עד 25 מילי-אמפר.

יתר על כן, סוג זה של מעגלים בדרך כלל אינו מופעל במשך שעות ארוכות מאוד. יתרון אחד שיש מעגל המופעל באמצעות סוללה הוא שהבנייה מסודרת ופשוטה לעבודה.

מעגל מודפס

איור 3 מציג את המעגל המודפס של מעגל הבוחן. לאור גודלו הקטן ומעט מאוד הרכיבים, בניית המעגל די פשוטה. כל הנדרש הוא IC רגיל, שני תושבות טרנזיסטור עבור ה- TUT, נגדים מסוימים ושלוש יחידות נוריות. חשוב לוודא שהנגדים R6 ו- R7 הם הסוגים של 1%.