在许多关键电路应用中,如功率放大器、逆变器等,必须使用具有相同hFE增益的匹配晶体管对。不这样做可能会产生不可预知的输出结果,比如一个晶体管比另一个热,或者不对称的输出条件。
由:大卫Corbill
为了消除这种情况,将晶体管与他们的Vbe和hFE规范成为典型应用程序的一个重要方面。
本文提出的电路思想可用于比较两个独立的bjt,从而找出哪两个在增益规格方面完全匹配。
虽然这通常是使用数字万用表,一个简单的电路,如提议的晶体管匹配测试仪可以更方便,由于以下具体原因。
- 它提供了一个直接显示晶体管或BJT是否准确匹配或不。
- 没有繁琐的多米和电线涉及,因此有最小的麻烦。
- 多米使用电池功率,在关键时刻往往会耗尽,妨碍测试程序。
- 这个简单的电路可以用于测试和匹配大规模生产链中的晶体管,没有任何故障或问题。
电路的概念
所讨论的概念是一种显着的工具,可将晶体管对从截止的时间内选择各种可能性。
如果基座/发射器和电流放大的电压相同,则一对晶体管将“匹配”。
精确程度可以从“模糊相同”到“精确”,并且可以根据需要进行调整。我们知道,对于差动放大器或热敏电阻等应用来说,匹配晶体管是非常有用的。
搜索类似的晶体管是一种讨论和征税的工作。仍然,必须偶尔这样做,因为配对晶体管经常用于差分放大器,尤其是当它们被操作为热敏电阻时。
通常,用万用表检查大量的晶体管,并记录它们的值,直到没有什么可检查的为止。
如果晶体管的U是和H.菲.
电路做了繁重的起重,因为你只需要连接晶体管对和显示器的灯。
总共有三个LED;第一个让您知道BJT No.1是否比BJT No.2更有效,第二个LED描述了相反的。最后一个LED确认晶体管确实是相同的匹配。
电路是如何工作的
虽然这看起来有点复杂,但它遵循相对直接的规则。图1描绘了用于更好清晰度的基本电路类型。
的被测晶体管(TUTs)受到三角波的影响。它们的集电极电压之间的差异由一对比较器识别,并由led指示。这就是整个概念。
在实际中,两个被测bjt由相同的控制电压供电,如图1所示。
然而,我们发现它们的集电极电阻是相当不同的。R2一个和R2b比R1的电阻大一些,但是R2呢一个作为单个单位,其值小于R1。这是整个采样电路的设置。
让我们假设两个晶体管在测试中完全相同的美国是和H.菲.输入电压的向上移动斜率将同时转动两个,因此它们的收集电压将下降。
在这里,如果暂停上述情况,我们会观察到第二个晶体管的集电极电压比第一个晶体管稍微低一点,因为整个集电极电阻更大。
因为R2一个具有低于R1的较低电阻,r2的交界处的潜力一个/ R2b相对于晶体管1的集电极略大一些。
因此,比较国1的“+”输入将对其“-”输入产生正电荷。这表明K1的输出是ON的,LED D1不亮。
同时,K2的“+”输入将对它的“-”带负电荷,因此输出将是OFF, LED D3也将保持关闭。当K1的输出是ON和K2是OFF时,D2将被接通,以显示两个晶体管完全相同和匹配。
让我们看看TUT1是否有一个较小的UBE和/或较大的H菲TUT2。在三角信号上升沿,TUT1的集电极电压比TUT2的集电极电压下降更快。
然后,比较器K1将以同样的方式响应,“+”输入将对“-”输入带正电荷,因此,它的输出将是高的。因为TUT1的低集电极电压是连接到K2的“-”输入,所以它会小于TUT2的集电极的“+”输入。
结果,K2的输出开始上升。由于比较器的两个高输出,D1不能照亮。
因为D2像D1一样连接在两个高电平之间,所以它也不会被点亮。这两种情况都导致D3照射,因此得出TUT1的增益优于TUT2的结论。
在事件TUT2增益被确定为两个晶体管中较好的,这导致集电极电压下降更快。
因此,电压在集电极和R2一个/ R2b与TUT1的集电极电压相比,结将更小。
最后,比较器的“+”输入的低信号相对于“-”输入将切换到低,从而使两个输出都是低的。
因此,led, D2, D3在这一点不会亮,只有D1会亮,这说明TUT2比TUT1有更好的增益。
线路图
BJT对测试仪的整个电路原理图如图2所示。电路中的元件是TL084型集成电路,内置四个场效应晶体管运算放大器(opamps)。
施密特触发器A1和积分器围绕A2构造,以开发一个标准的三角波发生器。
因此,一个输入电压被提供给被评估的晶体管。Opamps A3和A4作为比较器,它们各自的输出调节led D1, D2和D3。
当进一步检查在两个晶体管的集电极管脚的电阻的联合,我们了解使用一个不太复杂的电路来研究这一规则的原因。
最终的示意图似乎非常复杂,因为引入了一个光秃的双罐(P1)以默认晶体管特性被认为完全相似的范围。
当P1极左时,LED D3会亮,这意味着这对tut是一样的,相差不到1%。
当锅完全顺时针方向旋转时,“匹配对”的公差可能偏差10%左右。
精度的上限值取决于电阻R6和R7的值,这是TL084的电压与P1a和P1b的跟踪精度相抵消的结果。
此外,TUTS将响应其温度的改变,因此必须观察到这一点。
例如,如果晶体管是由人在把它插到测试器之前处理的,由于温度偏差,结果不是100%准确。因此,建议延迟最终读数,直到晶体管冷却下来。
电源供应
一个平衡的电源对测试是必要的。由于电源电压的幅值无关紧要,电路在±9V、±7V甚至±12V时工作良好。一对简单的9V电池就可以为电路供电,因为电流仅为25毫安。
此外,这种电路通常不会工作很长时间。电池供电电路的一个优点是结构井然有序,工作简单。
印刷电路板
图3显示了测试电路的印刷电路板。考虑到它的小尺寸和很少的组件,电路的构造是相当简单的。所有这些需要的是一个标准IC,两个晶体管安装图,一些电阻和三个单位的led。重要的是要确保电阻R6和R7是1%类型。
好吧,这是我又一次,我写信是为了询问晶体管平衡测试仪电路。在查看完成电路的图之后,我注意到,用于TL084的两个部分的分压器和旁路装饰罐差异。I see the trace going to the inverted input pin 9 tapped at the junction between R8 &9 and the trace to the inverted input pin12 going to the junction between R7 and R1b with a pair of 10k’s going from the inverted input to the none inverted input pin 10 which bypasses the Vdiv pair of 10k R’s and not using those as a Vdiv, effectively 20k which is not making sense to me. I am going to be making this circuit soon and will be able to test it myself, however, if someone else has seen this and is not paying attention, may it result in a none functional circuit ? Is this ‘not’ the way it was supposed to be, I don’t know yet. It just didn’t look right to me as I was redrawing the schematic into my paper note book for future reference. I do this with all my projects in case my laptop dies or I don’t have access to the e files. It also gives me the chance to do just as I have done here, study and question how the circuit is supposed to work. I’m an engineer just a hobbyist but I have been building most of my bench test systems for your circuits and a few other peoples posted items. most of them have worked, a few, I didn’t complete for various reasons. Anyhow please let me know your results.
电路是由Elektor Electronics Guys设计的,使用R10/R11和它们的结没有连接的任何地方看起来都很奇怪,
看起来,10k分频器的位置是创建精确和对称的电压降跨组罐,其中R8/R9结是另外用于产生一个参考的逆变输入的运放。
所以R10/R11的唯一目的可能是复制R8/R9的情况。
基本工作可以通过以下布局来理解:
IAS I已构建功率放大器I使用该电路以匹配放大器的第一级的晶体管,其是由BC550C和BC560C组成的差分放大器。测试550C(NPN)取得了巨大的成功。测试560c(pnp)有一个很大的问题。根本没有匹配,但我已经测试了100多个晶体管。你有任何可能的解释吗?当你测试pnp时是否有不同的引线连接?非常感谢
上述电路是专门为测试NPN BJTs而不是PNP BJTs而设计的。插入PNP会导致电路故障。
对于PNP,需要进行许多修改,例如改变运算放大器输入极性,收集器/发射极性等。
谢谢你快速的回复。1983年的Elektor杂志回来没有关于NPN和PNP的任何内容。他们说你可以匹配任何晶体管!请检查文章,并注意它没有任何单词NPN或PNP。我怀疑出错了,因为在示意图中有2个NPN晶体管!Elektor杂志的一个大错误只有NPN用法!你不同意吗?谢谢
即使没有提到,这是一个可以理解的事实,在任何电子电路中,NPN BJT不能直接取代PNP BJT,因为它们的引脚极性相反。它可以比作交换电路的正、负电源端子。
无论如何,如果你能设计一个测试PNP的电路,通过改变现有的elektor原理图的电路极性,使用相同的IC TL084,我将非常感激。非常感谢
当测试PNP时,你交换了发射器/集电极引脚吗?我认为在NPN sots上交换发射器集电极引脚应该允许测试为PNP也工作?
我可以为这款设备购买PCB,或设计我的自我吗?
谢谢