Метод измерения напряжения насыщения коллектор-эмиттер и база-эмиттер на импульсном токе

Принцип и условия измерения.

Измерение заключается в определении напряжения ме­жду выводами транзистора в режиме насыщения при заданных постоянном токе коллектора и импульсном токе базы.

Напряжение питания коллектора должно быть меньше граничного напряжения U_{КЭО гр} или равно ему.

Если значение U_{КЭО гр} не нормируют, то напряжение питания коллектора не должно превышать максимально допустимого значения постоянного напряжения коллектор-эмиттер.

Значения тока базы I_б и тока коллектора I_к, значение граничного напряжения U_{КЭО гр} указывают в нормативно-тех­нической документации на транзисторы конкретных типов.

Измерение напряжения следует начинать с задержкой Dt относительно начала базового импульса и закончить до окон­чания базового импульса (черт. 2) по формулам

t_и≥Dt≥ ; t_и≥Dt≥ ,

где t_и - длительность импульса в цепи базы,

h_{21Э max} - максимальное значение статического коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером,

h_{21э max} - максимальное значение коэффициента передачи тока в режиме малого сигнала,

f_rp — граничная частота коэффициента передачи тока.

Значения статического коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером, коэффициента передачи тока в режиме ма­лого сигнала и граничной частоты коэффициента передачи тока указывают в нормативно-технической документации на транзис­торы конкретных типов. Для транзисторов, у которых значение f_гр не нормируется, используют значение предельной частоты коэффициента передачи тока f_{h 21} или |h_21э|f, где f — частота, на которой измеряют модуль, коэффициента передачи тока на высокой частоте |h_21э|.

Значение |h_21э| указывают в нормативно-технической документа­ции на транзисторы конкретных типов.

Допускается подавать напряжение коллектора в виде импульса, начинающегося не позднее базового импульса и за­канчивающегося раньше базового импульса. Время подключения пикового вольтметра к выводам в этом случае не ограничивают.

Допускается измерение напряже­ний насыщения коллектор-эмиттер и ба­за-эмиттер при постоянном токе базы и импульсном напряжении коллектора.

Допускается одновременная пода­ча базового и коллекторного импульсов, если пиковый вольтметр подключается на Dt позднее начала базового импульса.

Допускается задавать токи базы I_б и коллектора I_к от импульсных генераторов тока. При этом выходное сопротивление генератора тока базы должно удовлетворять условию:

R_вых,Б ≥ 50 , а выходное сопротивление генератора тока коллектора должна удовлетворять условию:

R_вых,К ≥ 50 , где U_{КЭ нас max} и U_{БЭ нас max} - максимальные значения напря­жения насыщения коллектор-эмиттер и база-эмиттер, ко­торые могут быть измерены на данной установке;

I_{К min} и I_{Б min} - минимальные значения токов коллектора и ба­зы, которые могут быть установлены на дан­ной установке.

Аппаратура.

Напряжение насыщения коллек­тор-эмиттер и база-эмиттер на импуль­сном токе следует измерять на установке, структурная схема которой приведена на черт. 3.

Основные элементы, входящие в схему, должны удов­летворять следующим требованиям.

Пиковый вольтметрР1 должен измерять ток базы по падению напряжения на резисторе R3. Его входное сопротивле­ние должно быть больше илиравно 100R₃.

Пиковый вольтметр Р2 должен измерять мгновенные значения напряжений. Входное сопротивление измерителя постоянного на­пряжения Р2 должно удовлетворять соотношениям:

R_вх ≥ ; R_вх ≥ .

Пиковый вольтметр РЗ должен измерять ток коллек­тора по падению напряжения на резисторе R4. Его входное со­противление, должно быть больше или равно 100R4.

Взамен резистора R1 может быть использовано внут­реннее сопротивление генератора G, а резистора R2— внутрен­нее сопротивление источника питания коллектора.

Резисторы R1 и R2 могут отсутствовать, если токи базы и кол­лектора задают от импульсных генераторов тока.

Резисторы R3и R4должны обеспечивать измерение токов I_к и I_б на рабочих участках шкал приборов Р1 и РЗ. Но­минальные сопротивления резисторов выбирают с допускаемым отклонением от номинального в пределах ±1%.

Резисторы R3, R4и пиковые вольтметры Р1, РЗмогут отсутствовать, если каким-либо способом обеспечивается точ­ность установки режима.

Частоту следования импульсов генератора G следует выбирать такой, чтобы скважность импульсов была более 10.

Емкость конденсатора С следует выбирать из соотно­шения С ≥ , если источник питания коллектора рассчитан на ток I_K ≥ , где Q - скважность импульсов базы.

Значение емкости конденсатора может быть уменьшено или конденсатор может быть отключен, если источник питания кол­лектора рассчитан на ток I_k =I_{k max} и при импульсном напря­жении питания коллектора.

Подготовка и проведение измерения.

При измерении напряжения насыщения коллектор-эмиттер и база-эмиттер мы включаем транзистор в схему измере­ния. По шкале P1 мы устанавливаем значение тока базы, а по шкале РЗ — значение тока коллектора, указанные в нормативно-технической документации на транзисторы конкретных типов, или рассчитанные по заданной степени насыщения.

В положении 1 переключателя S измеритель Р2 измеряет на­пряжение насыщения U_{бэ нас.}

В положении 2 переключателя S измеритель Р2 измеряет напряжение насыщения U_{кэ нас.}

Допускается одновременное измерение напряжений на­сыщения U_{кэ нас} и U_{бэ нас} двумя приборами (без переключа­теля S) если режим измерения этих параметров одинаков.

Показатели точности измерения.

Основная погрешность измерительных установок, в ко­торых используются стрелочные приборы, должна находиться в пределах ±5% конечного значения рабочей части шкалы.

Основная погрешность измерительных установок, в ко­торых используются цифровые приборы, должна находиться в пределах ±5% измеряемого значения ±1 знак младшего раз­ряда дискретного отсчета.