라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 전계 효과 트랜지스터의 파라미터 측정. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전 저전력 전계 효과 트랜지스터의 주요 매개변수를 확인하는 장치는 측정 한계 스위치에 결함이 있는 경우에도 저렴한 디지털 멀티미터를 기반으로 합니다. 이를 통해 구조물의 설치 및 제작에 드는 인건비를 최소화할 수 있습니다. 디지털 판독값을 사용하면 트랜지스터를 비교하고 차동 단계에 대한 쌍을 선택하는 것이 다소 쉬워집니다. 트랜지스터의 기울기는 가장 간단한 계산에 의해 결정됩니다. 내 작업의 특성상 종종 전계 효과 트랜지스터로 계측기를 수리해야 합니다. 변조기, 오실로스코프 및 디지털 전압계의 증폭기 입력단, 스위칭 장치 등에 사용됩니다. 예를 들어 V7-38 전압계에는 약 30개의 KP301 시리즈 트랜지스터가 설치됩니다. 이 트랜지스터는 정전기에 매우 민감하며 설치 기술을 조금이라도 준수하지 않으면 고장이 발생합니다. 전계 효과 트랜지스터의 고장과 관련된 대부분의 장치 오작동은 간단한 교체로 제거할 수 있지만 트랜지스터가 차동 또는 "대칭" 캐스케이드에 사용되는 경우 주요 매개변수에 따라 선택해야 합니다.
전계 효과 트랜지스터의 주요 매개변수에는 초기 드레인 전류, 차단 전압 및 기울기가 포함됩니다. 그것들을 결정할 수 있으므로 회로가 그림 1에 표시된 장치를 사용하여 전계 효과 트랜지스터의 사용 적합성에 대한 결정을 내릴 수 있습니다. 3. 게이트 전압을 변경하고 드레인 전류를 제어하여 세 가지 기본 매개변수를 모두 찾을 수 있습니다. pn 접합 게이트 또는 절연 게이트 및 내장 채널이 있는 트랜지스터의 경우 초기 드레인 전류 ISnat는 제로 게이트 전압에서의 드레인 전류입니다. 차단 전압 U3uots는 드레인 전류가 XNUMX에 가까운 값에 도달하는 게이트 전압입니다. 특성의 기울기는 드레인 전류 ΔIC(mA)의 변화 대 게이트와 소스 사이의 전압 변화 ΔUzi(V)의 비율로 정의됩니다. 어렵지 않습니다. 제어 p-n 접합을 갖는 전계 효과 트랜지스터의 기울기 S는 게이트 전압 U3i에 의존하고 게이트 전압이 3일 때 최대값 Smax를 갖는다. 초기 드레인 전류 ISnach 및 차단 전압 UXNUMXuots의 값이 측정되면. 경사도는 다음 공식으로 대략 추정할 수 있습니다. Smax \u2d XNUMXIsnach / Uziots S = √Isnach Ic/Uziots 여기서 전압은 볼트, 전류는 밀리암페어, 기울기는 mA/V[1]입니다. 절연 게이트 트랜지스터의 경우 드레인 전류 Ic 및 전압 Uzi에서의 기울기는 다음 공식으로 계산할 수 있습니다. S = 2Ic/|Uzi - Uziots| 여기서 UZIots - 차단 전압 또는 임계 전압(유도 게이트가 있는 트랜지스터의 경우). 이 장치의 레이아웃을 기반으로 전계 효과 트랜지스터의 주요 매개 변수의 작동 측정 및 성능 모니터링을 위한 장치가 만들어졌습니다. 명세서 측정된 게이트 전압, V .........-12...+12
이 장치는 테스트된 트랜지스터를 손상으로부터 보호합니다. 미터 회로는 그림 2에 나와 있습니다. 2. 트랜지스터의 게이트 전압을 변경하기 위해 바이폴라 2x12V 전원 공급 장치에 연결된 가변 저항 R3가 사용되어 n이 모두있는 저전력 전계 효과 트랜지스터의 기울기 특성을 얻을 수 있습니다. -채널 및 p-채널. 게이트 전류를 제한하려면 저항 R1이 필요합니다. 드레인 전압의 극성은 스위치 SB1에 의해 변경됩니다. 밀리암미터의 과부하를 피하기 위해 트랜지스터 VT1과 저항 R25에 전류 제한기가 사용되었습니다. 최대 측정 가능 전류가 20mA로 설정되어 있기 때문에 제한은 1mA에서 발생합니다. 다이오드 브리지 VD1은 드레인 전류의 모든 방향에서 리미터의 동작을 제공합니다. 릴레이 K2 및 K2는 정전기로 인해 측정된 전계 효과 트랜지스터의 고장을 방지합니다. "측정" 버튼 SB1를 누를 때까지 릴레이 권선이 꺼지고 트랜지스터를 연결하기 위한 접점이 서로 닫힙니다. 일반 와이어. 측정하는 동안 버튼을 누르고 트랜지스터는 릴레이 접점을 통해 측정 회로에 연결됩니다. HLXNUMX LED는 측정 프로세스가 진행 중임을 나타냅니다. 장치의 주요 부분인 RA1 밀리암미터 및 PV1 전압계는 기성품 M890D 멀티미터 어셈블리로 조립됩니다. 이 멀티미터의 기본은 잘 알려진 ICL7106 칩입니다. 이 장비는 파라미터 미터 제조 시 인건비를 줄이기 위해 편리한 대형 하우징을 위해 선택되었습니다. 멀티미터의 ADC(아날로그-디지털 변환기)의 전원 공급 장치는 ADC 마이크로 회로 및 장치의 기타 부품에 필요한 바이폴라 +5 / -5 V 전원 공급 장치에서 제공됩니다. ADC 칩은 그림 3의 회로 조각에 표시된 것처럼 멀티미터를 수정하면 그러한 기회를 갖게 됩니다. XNUMX(요소 번호 지정은 조건부임).
배터리 전원과 함께 사용되는 메인 스위치에서 핀 30,32, 35 및 30가 함께 연결됩니다. 바이폴라 전원을 사용하면 핀 30(낮은 수준의 ADC 회로)이 이 지점에서 분리됩니다. 이 경우 미세 회로는 핀 31과 2 사이의 전위차를 측정하는 반면 ADC 입력은 전원 회로에서 분리됩니다. 유일한 조건은 측정 회로의 전압이 공통 와이어에 대한 ADC 공급 전압을 초과해서는 안 된다는 것입니다. 이러한 개선은 [XNUMX]에 설명되어 있습니다. 최소한의 변경으로 마이크로 회로는 분배기 없이 최대 200mV의 전압 측정을 제공합니다. 게이트 전압을 측정하는 데 필요한 20V 제한으로 전압계를 구축하기 위해 저항 R1 및 R100으로 구성된 5:6 분배기가 사용되었습니다. 측정 한계가 20mA인 밀리암미터를 구축하려면 저항 R7이 사용됩니다. 20mA의 전류에서 ADC에 의해 측정되는 200mV의 전압이 떨어집니다. 소스 회로에 밀리암미터가 설치되어 트랜지스터의 전류를 측정합니다. 이 결정은 밀리암미터의 측정 단자에 ADC 칩의 공급 전압을 초과하는 전압이 있을 수 있기 때문에 드레인 회로에서 전류를 측정할 수 없기 때문에 결정됩니다. 전압계는 게이트와 소스 사이에 연결되어 있으므로 최대 값이 5μA 이하인 전류가 R6R12 분배기를 통해 흐르고 이로 인해 최소 유효 숫자 하나의 밀리암미터 판독 값에 오류가 발생합니다. 대수롭지 않게. 장치의 전원 공급 장치 구성표가 그림 4에 나와 있습니다. 넷.
주전원 전압을 12V로 낮추기 위해 변압기 T1이 사용됩니다. 또한, 교류 전압은 다이오드 브리지 VD1에 의해 정류되고 커패시터 C1, C2에 의해 필터링됩니다. 바이폴라 전압 안정기 + 12 / -12V는 미세 회로 DA1, DA2입니다. 바이폴라 전압 +5 / -5 V는 DA3 및 DA4 미세 회로를 안정화합니다. 안정기는 직렬로 연결되어 안정기 DA3 및 DA4의 전압 강하를 줄입니다. 바이폴라 전원 공급 장치의 구성표는 다른 것이 될 수 있습니다. 예를 들어 Korund 배터리의 자율 전원 공급 장치를 사용하는 것도 가능합니다. 이렇게 하려면 나머지 미터에 전원을 공급하는 데 필요한 배터리 전압 변환기를 추가해야 합니다.
세부 사항 및 디자인. 장치에서 사용할 수 있는 부품은 다음과 같습니다. 정격이 다이어그램에 표시된 것과 다를 수 있지만 저항 R5-R7 - C2-29 또는 ± 0,5% 이하의 허용 오차를 갖는 기타; 가장 중요한 것은 저항의 안정성입니다. 나머지 저항은 예를 들어 MLT0.125입니다. 가변 저항 R2 - 다중 회전(예: RP1-53 또는 정밀 조정용으로 설계됨(거친 회로에 따름) - SP5-35, SP5-40). 하나를 찾을 수 없으면 저항 R2와 R3을 아날로그로 대체할 수 있습니다. 내 설계에서와 같이 두 개의 변수와 두 개의 일정한 저항으로 구성된 노드입니다. 이러한 노드의 다이어그램은 그림 5에 나와 있습니다. 1. 저항 R2은 전압을 대략적으로 설정하고 RXNUMX는 정확하게 설정합니다. LED는 예를 들어 AL 102, AL307, KIPD 시리즈의 다른 것으로 교체할 수 있으며, 광선의 붉은 색보다 낫습니다. 다이오드 브리지 - 문자가 있는 KTs407 대신 정류기에서 최소 200mA, 전류 제한기에서 100mA의 허용 평균 전류를 갖는 별도의 실리콘 다이오드를 사용할 수 있습니다. 설계를 단순화하기 위해 집적 안정기 마이크로 회로 7812, 7912, 7805 및 7905가 사용되며, 국내 유사 제품은 각각 KR142EN8B, KR1162EN12A, KR142EN5A 및 KR1162EN5A입니다. 릴레이 - RES60(버전 RS4.569.435-07) 또는 스위칭을 위한 두 개의 접점 그룹이 있는 유사. 네트워크 변압기 T1 - 2x 15V의 출력 전압과 최소 100mA의 전류를 제공하는 모든 변압기는 최소 6와트의 전력으로 네트워크 어댑터에서 가져올 수 있습니다. 이러한 변압기의 XNUMX차 권선은 원하는 바이폴라 전압을 얻기 위해 되감습니다. 변압기와 정류기는 어댑터 케이스에, 안정 소자는 장치 케이스에 있습니다. 장치는 XNUMX선 케이블로 어댑터에 연결됩니다. 멀티미터 중 하나의 경우 전체 미터가 조립됩니다. 장치 제조 중에 멀티 미터를 열고 그림 6와 같이 보드의 불필요한 부분을 제거한 후 하나의 케이스로 결합했습니다. XNUMX.
추가 부품 - 분배기 저항, 스위치 등 -이 제거됩니다 (따라서 이러한 장치를 제조하는 이유는 이러한 멀티 미터의 스위치에서 치명적인 결함 일 수 있음). ICL7106 칩, 표시기, 칩 및 표시기의 "스트래핑" 요소, 스위치 SB1, SB2로 작동할 전원 버튼이 있는 보드의 일부만 남깁니다. 이러한 스위치로 이어지는 인쇄된 도체를 절단해야 합니다. 멀티미터의 하단 덮개는 처리되지 않으며 상단 덮개는 마무리되어야 합니다. 한 장치의 경우 표시기와 버튼이 있는 부분만 남도록 뚜껑을 잘라냅니다. 두 번째는 리미트 스위치가있는 중간 부분을 잘라 내고 첫 번째 장치 디자인의 컷 아웃 부분을 여기에 붙입니다. 상단 덮개에서 부품을 절단 할 때 셀프 태핑 나사가 조여져 상단 덮개와 하단 덮개가 고정되는 랙이 유지됩니다. 위의 버튼 근처에는 게이트의 전압을 조절하는 저항이 부착되어 있습니다. 아래에서 전계 효과 트랜지스터 연결용 커넥터가 설치됩니다. 마이크로 회로용 콜릿 패널이 커넥터로 사용되었습니다. 패널 중간이 잘리고 여러 개의 접점이 서로 붙어 있습니다. 콜릿 패널의 선택은 높은 내마모성 때문입니다. 내 디자인에는 패널, LED 및 릴레이가 설치된 호일 텍스타일 라이트로 만든 작은 보드가 사용되었습니다. 차례로 보드는 두 개의 나사로 전면 패널에 부착됩니다. 전면 패널의 추가 구멍은 프린터에 인쇄된 오버레이가 접착된 크기에 맞게 절단된 플라스틱 또는 전기 판지로 밀봉되며 그 모양은 그림 7에 나와 있습니다. XNUMX.
대부분의 트랜지스터에는 핀을 식별하는 키 레이블이 있는 원통형 본체가 있습니다. 전계 효과 트랜지스터 연결용 커넥터의 접점은 핀 배치를 지정할 필요 없이 각 유형의 트랜지스터가 고유한 위치를 갖도록 목적에 따라 상호 연결됩니다. 제안 된 버전에서 트랜지스터는 키가 위로 설치됩니다. 트랜지스터 케이스의 별도 출력을 소스에 연결하고 KP306, KP350 시리즈 트랜지스터의 두 번째 게이트를 드레인에 연결하는 것은 해당 소켓 사이에 점퍼가 있는 커넥터를 통해 제공됩니다. 완성 된 장치의 모양은 그림 8에 나와 있습니다. 여덟.
장치를 처음 켜기 전에 스태빌라이저의 출력 전압 값을 확인해야 합니다. 장치 설정은 전류 제한기를 설정하고 밀리암미터 및 전압계의 모범 전압을 설정하는 것으로 구성됩니다. 리미터를 설정하려면 측정된 트랜지스터를 연결하기 위한 커넥터의 접점 "C"와 "I" 사이에 예시적인 밀리암미터를 연결하고 "측정" 버튼을 누르고 저항 R1을 선택하여 25의 판독값을 달성해야 합니다. 30mA. 전류 제한 매개 변수에 따라 트랜지스터를 미리 선택할 수 있으며 저항 R1이 점퍼로 교체됩니다. 다음으로, 예시적인 밀리암미터가 동일한 접점에 가변 저항과 직렬로 연결되고, 10mA의 전류가 설정되며, 예시적인 전압 설정 저항이 장치의 밀리암미터의 동일한 판독값을 달성합니다. 전압계를 조정하기 위해 예시적인 전압계를 단자 "3" 및 "AND"에 연결하고 게이트 전압을 장치의 저항으로 10V로 설정하고 장치의 전압계 조정 저항으로 동일한 판독값을 설정합니다. FET는 정전기에 의해 손상될 수 있으므로 다음과 같은 기기 작동 절차를 권장합니다. 연결하기 전에 전계 효과 트랜지스터의 모든 출력을 와이어 점퍼로 닫아야 합니다. 채널 전도도 유형은 장치(n 또는 p 채널)에서 설정하고 "측정" 버튼을 누릅니다. 전계 효과 트랜지스터가 소켓에 연결되고 점퍼가 단자에서 제거되고 "측정"버튼이 눌러지고 매개 변수가 제어됩니다. 측정 후 버튼을 누르고 트랜지스터 리드를 서로 닫고 트랜지스터를 소켓에서 제거하십시오. 장치의 도움으로 전계 효과 트랜지스터의 모든 종류의 오작동을 쉽게 진단할 수 있습니다. 실습에서 알 수 있듯이 대부분의 트랜지스터 오작동은 큰 게이트 누설 전류, 항복 또는 개방 채널 또는 단자 중 하나의 내부 단선으로 인해 발생합니다. "측정"버튼을 눌렀을 때 게이트의 전압이 설정 값보다 감소하면 게이트에서 전류가 누출 된 것입니다. 밀리암미터 판독값은 어떤 게이트 전압에서도 XNUMX이 아닙니다. 다른 모든 경우에 초기 드레인 전류 및 차단 전압을 측정할 수 없다는 것은 측정된 반도체 장치의 오작동을 나타냅니다. 문학
저자: V. Andryushkevich, 툴라; 발행: radioradar.net 다른 기사 보기 섹션 측정 기술. 읽고 쓰기 유용한 이 기사에 대한 의견. 과학 기술의 최신 뉴스, 새로운 전자 제품: 광신호를 제어하고 조작하는 새로운 방법
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