Испытатель транзисторов предназначен для проверки работоспособности маломощных биполярных транзисторов и измерения их статического коэффициента передачи тока базы h21Э. Он позволяет обнаружить замыкания или обрывы в транзисторах, распознать их структуру проводимости. Диапазон измерения статического коэффициента передачи составляет 10…690, измерение производится при фиксированных значениях напряжения между коллектором и эмиттером (4…5 В) и тока коллектора (2,5…3,5 мА).
В отличие от аналогичных устройств испытатель транзисторов имеет более широкий диапазон измерения, отсутствуют моточные узлы и переключатель структуры транзистора, что упрощает его изготовление и эксплуатацию. Испытатель может быть использован для проверки диодов любой мощности на обрыв и замыкание выводов, а также для определения выводов анода и катода.
Структурная схема испытатель транзисторов приведена на рисунке.
Прямоугольные импульсы противофазной полярности частотой около 3 Гц с генератора G1 (точки А и Б) поступают в одну диагональ измерительного моста, образованного элементами R1, R2, VD2 и испытываемым транзистором VT1 [4]. Другая диагональ (точки В и Г) подключена к входу компаратора DA1. Принцип измерения статического коэффициента передачи тока базы VT1 основан на фиксации момента равенства напряжений в точках В и Г при изменении тока базы резистором R1. В этом случае токи в цепях коллектора и базы VT1 будут обратно пропорциональны величинам сопротивлений резисторов R2 и R1, т. е.
Ток коллектора lK определяется величиной резистора R2. При значении R2=1 кОм величину статического коэффициента передачи тока отсчитывают непосредственно по шкале резистора R1, проградуированной по значению сопротивления в килоомах в конкретном положении подвижного контакта. Подключение к измерительному мосту микросхемы DA1 с большим входным сопротивлением (десятки мегаом) влияния на режим измерения не оказывает. Напряжение между коллектором и эмиттером VT1 в момент измерения h21э равно сумме напряжения стабилизации стабилитрона VD2 и величины падения на переходе база-эмиттер VT1 и составляет в данной схеме 4,0…5,0 В. Смена полярности испытательного напряжения в совокупности с применением симметричных стабилитронов позволяет проверять транзисторы любой структуры без дополнительной коммутации в схеме.
Стабилитрон VD1 предназначен для фиксации потенциалов в точках В и Г при протекании обратного тока через транзистор или его обрыве. С помощью светодиодов HL1 и HL2 индицируются состояния выходов генератора G1 и компаратора DA1. Нетрудно проследить, что для транзистора любой структуры при малых значениях сопротивления R1 (VT1 близок к насыщению) уровни напряжений на этих выходах изменяются синфазно и ни один из светодиодов не горит. То же самое происходит при подключении транзистора с пробитыми переходами независимо от положения движка резистора R1. При плавном увеличении сопротивления R1 наступает момент, когда компаратор перестает переключаться. Для транзисторов структуры п-р-п на выходе компаратора этому соответствует низкий уровень напряжения (мигает светодиод HL1), для р-п-р — высокий уровень (мигает светодиод HL2). Потенциалы точек В и Г измерительного моста при этом близки и по отношению R1/R2 определяют статический коэффициент передачи h21э. При наличии обрывов в проверяемых транзисторах либо отключении их от измерительной схемы поочередно мигают оба светодиода.
Принципиальная схема испытателя транзисторов показана на рисунке в тексте. Прямоугольные импульсы формируются симметричным мультивибратором на транзисторах VT1—VT4, обладающим повышенной нагрузочной способностью транзисторных ключей. Цепочки VD2 VD3 и VD4—VD9 являются аналогами симметричных стабилитронов с напряжениями стабилизации соответственно около 2В и 4,5В при токах 0,005…5 мА. Применение низковольтных стабилитронов типов КС133А, КС147А неприемлемо из-за их слабого эффекта стабилизации при токах менее 3 мА. Компаратор выполнен на микромощном ОУ К140УД12. Конденсаторы СЗ, С4 устраняют паразитное мерцание светодиодов, возникающее из-за различной скорости переключения мультивибратора и компаратора. При испытании полупроводниковых диодов их подключают к гнездам «Э» и «К» разъема XS1, если диод исправен и его анод соединен с гнездом «К», то мигает светодиод HL1, если с гнездом «Э» — мигает HL2. При подсоединении пробитого диода либо с внутренним обрывом поведение светодиодов HL1 и HL.2 соответствует подключению транзисторов с аналогичными дефектами.
Вместо рекомендованных полупроводниковых приборов можно использовать любые транзисторы серий КТ315, КТ342, диоды Д310, Д312, КД102А (VD1, VD10) и КД503А, КД510А (VD6—VD9), светодиоды АЛ307 (HL1, HL2). Конденсаторы могут быть типов К50-6; К53-1А (С1, С2) и КМ-6 (СЗ, С4). Постоянные резисторы — типа МЛТ. Резистор R7 необходимо подобрать с отклонением от номинала не более ±1 % либо применить типов С2-23, С2-29. Переменный резистор R5— типа ВК-а с функциональной характеристикой В. Для повышения точности отсчета показаний можно применить два последовательно соединенных резистора, например, номиналами 680 кОм и 100 кОм, при этом необходимо суммировать показания шкал обоих резисторов.
Разъем XS1 может быть любого типа, конструкционный удобного для подключения испытуемых транзисторов. Источник питания — батарея «Крона» или «Корунд». Конструкция и внешнее оформление испытатель транзисторов могут быть любыми. Вариант печатной платы приведен на рисунке.
Правильно собранный испытатель транзисторов налаживания не требует. Градуировку шкалы резистора R5 производят омметром с учетом сопротивления резистора R6. Работоспособность испытателя сохраняется при снижении напряжения питания до 7 В, при этом ток коллектора проверяемого транзистора при измерении h2iэ снижается до 1,0… 1,5 мА. Ток, потребляемый устройством от батареи напряжением 9 В, не превышает 12 мА. В заключение следует отметить, что испытатель не боится короткого замыкания между входными гнездами.