En moltes aplicacions de circuits crítics, com ara amplificadors de potència, inversors, etc., es fa necessari utilitzar parells de transistors coincidents que tinguin un guany hFE idèntic. Si no ho feu, possiblement es generin resultats de sortida imprevisibles, com ara que un transistor s’escalfi més que l’altre o condicions de sortida asimètriques.
Per: David Corbill
Per eliminar-ho, feu coincidir els parells de transistors amb els seus Vbe i hFE Les especificacions es converteixen en un aspecte important per a aplicacions típiques.
La idea de circuit que es presenta aquí es pot utilitzar per comparar dos BJT individuals i, per tant, esbrinar exactament quins dos s’adapten perfectament a les seves especificacions de guany.
Tot i que normalment es fa amb multímetres digitals, un circuit senzill com el provador de coincidències de transistors proposat pot ser molt més útil, a causa de les següents raons específiques.
- Proporciona una visualització directa si el transistor o el BJT coincideixen amb precisió o no.
- No hi ha filtres i multi-metres complicats, de manera que hi ha problemes mínims.
- Els multímetres fan servir l’alimentació de la bateria, que en els punts crítics tendeix a esgotar-se, dificultant el procediment de prova.
- Aquest senzill circuit es pot utilitzar per provar i fer coincidir transistors en cadenes de producció en massa, sense problemes ni problemes.
Concepte de circuit
El concepte discutit és una eina notable que tria capaçament el parell de transistors entre tota mena de possibilitats en un temps.
Un parell de transistors es 'igualarà' si el voltatge a la base / emissor i l'amplificació de corrent són idèntics.
L'extensió de la precisió pot ser des de 'vagament igual' fins a 'exacta' i es pot modificar segons sigui necessari. Sabem que és molt útil tenir transistors coincidents per a aplicacions com amplificadors diferencials o termistors.
La cerca de transistors similars és una feina detestant i imposant. Tot i així, s’ha de fer de tant en tant perquè els transistors aparellats s’utilitzen freqüentment en amplificadors diferencials, especialment quan s’utilitzen com a termistors.
Normalment, es comprova un munt de transistors mitjançant un multímetre i es registren els seus valors fins que no quedi res per inspeccionar.
Els LED s’encendran si hi ha una resposta de la U del transistorSERi HFE.
El circuit fa pesades ja que només cal connectar els parells de transistors i controlar les llums.
En total, hi ha tres LEDs; el primer us permet saber si el BJT No.1 és més eficient que el BJT No.2; el segon LED descriu el contrari. L'últim LED reconeix que els transistors són efectivament una coincidència idèntica.
Com funciona el circuit
Tot i que sembla una mica complicat, segueix una regla relativament directa. La figura 1 representa un tipus bàsic de circuit per a una millor claredat.
El Transistors sota prova (TUTs) estan sotmesos a una forma d'ona triangular. Les discrepàncies entre els voltatges del col·lector s’identifiquen mitjançant un parell de comparadors i s’indiquen mitjançant els LED. Aquest és el concepte sencer.
En termes pràctics, els dos BJT sotmesos a prova són alimentats per voltatges de control idèntics, tal com es mostra a la figura 1.
Tot i així, trobem que la seva resistència al col·lector és força diferent. R2ai R2bsón una mica més grans de resistència en comparació amb R1, però R2aja que una sola unitat té un valor menor que R1. Aquesta és la configuració completa del circuit de mostreig.
Diguem que els dos transistors sotmesos a prova són exactament iguals en termes d’USERi HFE. El pendent en moviment ascendent de la tensió d'entrada els encendrà simultàniament i, en conseqüència, cauran les seves tensions del col·lector.
Aquí, si es posa en pausa la situació anterior, observaríem que la tensió del col·lector del segon transistor és una mica inferior a la del primer transistor perquè tota la resistència del col·lector és més gran.
Perquè R2até una resistència inferior a R1, el potencial a la unió de R2a/ R2bserà marginalment més gran en oposició al col·lector del transistor 1.
Per tant, l'entrada '+' del comparador 1 es carregarà positivament contra la seva entrada '-'. Això mostra que la sortida de K1 estarà encesa i que el LED D1 no s’encendrà.
Al mateix temps, l'entrada '+' de K2 es carregarà negativament contra el seu '-' i, per això, la sortida estarà OFF i el LED D3 també romandrà apagat. Quan la sortida de K1 estigui activada i K2 estigui apagada, D2 s’activarà per mostrar que els dos transistors són exactament iguals i coincidents.
Vegem si TUT1 té un UBE més petit i / o una H més granFEque TUT2. A la vora ascendent del senyal triangular, la tensió del col·lector de TUT1 caurà més ràpidament que la tensió del col·lector de TUT2.
Aleshores, el comparador K1 respondrà de la mateixa manera i l'entrada '+' es carregarà positivament contra l'entrada '-' i, en conseqüència, la seva sortida serà elevada. Com que la baixa tensió del col·lector de TUT1 està lligada a l'entrada '-' de K2, serà més petita que l'entrada '+' que està connectada al col·lector de TUT2.
Com a resultat, la producció de K2 comença a augmentar. A causa de les dues altes sortides dels comparadors, D1 no il·lumina.
Com que D2 està vinculat com D1 i entre dos nivells alts, tampoc no s'encendrà. Ambdues condicions fan que D3 s’il·lumini i, per tant, conclouen que el guany de TUT1 és superior a TUT2.
En el cas que el guany TUT2 s’identifiqui com el millor dels dos transistors, això provoca que la tensió del col·lector baixi més ràpidament.
Per tant, les tensions al col·lector i al R2a/ R2bla unió serà menor en comparació amb la tensió del col·lector de TUT1.
En conclusió, un senyal baix de les entrades “+” dels comparadors canviarà a baix respecte a l’entrada “-” permetent que les dues sortides siguin baixes.
A causa d’això, els LED, D2 i D3 no s’encendran, però només s’il·luminarà D1 en aquest punt, cosa que indica que TUT2 té un guany millor que TUT1.
Esquema de connexions
A la figura 2 es representa tot l’esquema del circuit del provador de parells BJT. Els components que es troben al circuit són un CI de tipus TL084 que allotja quatre amplificadors operatius FET (opamps).
El disparador Schmitt A1 i un integrador es construeixen al voltant de A2 per desenvolupar un generador d’ones triangulars estàndard.
Com a resultat, es subministra una tensió d’entrada als transistors que s’estan avaluant. Els Opamps A3 i A4 funcionen com a comparadors i les seves respectives sortides són les que regulen els LEDs D1, D2 i D3.
Quan s’inspecciona més a fons la unió de resistències en els pins del col·lector dels dos transistors, entenem la raó per utilitzar un circuit menys complex per investigar la regla.
L'esquema final sembla ser molt complex, ja que es va introduir un pot dual de bandes (P1) per defecte del rang on es creu que les característiques del transistor són exactament similars.
Quan P1 es gira a l'extrem esquerre, el LED D3 s'encendrà, cosa que significa que el parell de TUT serà el mateix amb menys de l'1% de diferència.
La tolerància pot desviar-se al voltant del 10% per al 'parell coincident' quan l'olla es gira completament en el sentit de les agulles del rellotge.
El límit superior de precisió depèn dels valors de les resistències R6 i R7, que és el resultat de contrarestar la tensió de TL084 i la precisió de seguiment de P1a i P1b.
A més, els TUT respondran a alteracions de la seva temperatura, per la qual cosa s’ha d’observar.
Per exemple, si la gent manejava el transistor abans de connectar-lo al provador, els resultats no són 100% exactes a causa de les desviacions de temperatura. Per tant, es recomana retardar la lectura final fins que el transistor s’hagi refredat.
Font d'alimentació
Per al provador és necessària una font d’alimentació equilibrada. Atès que l’amplitud de la tensió d’alimentació és irrellevant, el circuit funciona bé amb ± 9V, ± 7V o fins i tot amb ± 12V. Un senzill parell de bateries de 9V pot subministrar energia al circuit perquè el consum de corrent és de tan sols 25 mA.
A més, aquest tipus de circuits no sol funcionar durant hores molt llargues. Un dels avantatges de tenir un circuit alimentat per bateria és que la construcció és ben ordenada i senzilla de treballar.
Circuit imprés
La figura 3 mostra la placa de circuit imprès del circuit de verificació. Donada la seva petita mida i els seus pocs components, la construcció del circuit és força senzilla. Tot el que es requereix és un CI estàndard, dos muntatges de transistors per als TUT, algunes resistències i tres unitats de LED. És important assegurar-se que les resistències R6 i R7 són del 1%.
Anterior: Circuit de desinfectant de mans per ultrasons Següent: Circuit d'amplificador de guitarra de 100 watts
