Устройство для измерения коэффициента усиления

285099

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз советскил

Социалистичеснил

Республик

Зависимое от авт. свидетельсгва №вЂ”

Кл. 21е, 32

Заявлено 22.IV.1968 (№ 1234429/26-9) с присоединением заявки ¹â€”

МПК G 01г 31/22

УДК 621.317.741(088.8) Комитет по делам изобретекий и открытий при Совете Министров

СССР

Приоритет

Опубликовано 29.Х.1970. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 14.1.1971

Автор изобретения

В. Н, Терентьев

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ

Известны устройства для измерения коэффициента усиления по току транзисторов в схемах с общей базой или общим эмиттером, основанные на использовании метода замещения и мостовых методов. Метод замещения базируется на измерении вносимого усиления транзистора и наиболее распространен, а мостовые методы предполагают с помощью подбора известных величин элементов в уравновешивающей ветви получение такого же эффекта (потенциала), как и в ветви, куда включен транзистор.

Для устройств, действующих по методу замещения, точность измерения определяется в основном точностью абсолютных показаний лампового вольтметра. Устройства, действие которых основано на мостовых мегодах, хотя и дают более высокую точность измерения, но обеспечивают непосредственно сравнение тока только в коллекторной цепи с током в уравновешивающей ветви. Кроме того, эти устройства обычно требуют начальной балансировки.

В настоящем устройстве задача измерения коэффициента усиления транзисторов по току решается непосредственным сравнением токов в эмиттерной или базовой и коллекторной цепях измеряемого транзистора с исг )льзованием при этом метода компенсации.

Непосредственное сравнение токоь эмиттера и коллектора отвечает определению коэффициента усиления по току (в условиях короткого замыкания в коллекторной цепи), а применение метода компенсации при сравнении обеспечивает высокую точность его измерения, 5 которая не ниже точности, даваемой мостовыми методами измерения. Кроме того, не требуется начальный балансировки, присущей мостовым методам.

В предлагаемом устройстве, содержащем ис10 точнпк переменного тока (или напряжения), резистор нагрузки измеряемого транзистора и индикатор, это обеспечивается совокупностью следующих технических средств: включением индикатора в контур, который

15 образован вторичными обмотками двух трансформаторов; подключением резистора нагрузки — его величина обеспечивает режим, близкий к режиму короткого замыкания,— параллельно пер20 вичной обмотке одного из этих трансформаторов; включением параллельно первичной обмотке трансформатора пезистора, отградуированного в величинах коэффициента усиления по току;

25 соединением этого резистора последовательно с источником тока (или напряжения) и со входом измеряемого транзистора; включением трансформаторов так, чтобы напряжения в их вторичных обмотках находи30 лись в противофазе.

285099

На чертеже представлена схема устройства, применяемая для измерения а-коэффициента усиления по току для транзистора в схеме с общей базой. Цепи питания транзистора постоянным током, обеспечивающим требуемый рабочий режим, не показаны.

Предлагаемое устройство содержит источник 1 переменного тока, создающий ток 11 требуемой частоты и измеряемый транзистор 2, на входе которого включен регулировочный резистор 8.

Выходная цепь транзистора 2 нагружена на резистор 4, величина которого выбрана малой, с целью обеспечения режима, близкого к режиму короткого замыкания (коллекторное сопротивление схемы замещения транзистора значительно больше сопротивления резистора

4, т. е. Z„. »R„).

Первичная обмотка трансформатора 5 включена параллельно регулировочному резистору

8 во входной цепи устройства; первичная обмотка трансформатора б — параллельно резистору 4 на выходе измеряемой цепи. Вторичные обмотки трансформаторов подключены к индикатору 7, чем обеспечивается подача входного и выходного сигналов на индикатор. В качестве индикатора 7 может быть использован, например, селективный ламповый вольтметр.

Работает схема следующим образом.

Входной и выходной токи I> и I>, проьекая соответственно через резисторы 8 и 4, создают напряжения U< и U, передаваемые соответственно на вход индикатора 7, в котором сравниваются указанные напряжения. С помощью переменного резистора 8 компенсируют напряжение Uq путем изменения напряжения U (до получения равенства U,=U ). Момент компенсации определяется по нулевому показанию индикатора 7, что соответствует отсутствию тока в компенсационной цепи.

При измерении коэффициента а обмотки трансформаторов 5 и б включают таким образом, что один из трансформаторов обеспечивает поворот фазы напряжения (U, или U>) на л, что создает возможность компенсации.

При измерении коэффициента р для выполнения условий компенсации этого не требуется, что следует из теории транзисторов при работе в активной области на малых сигналах. Коэффициент преобразования трансформаторов принципиально может быть выбран любым.

Теоретический анализ схемы устройства при условиях:

1) Zg)) RÄ; (Z, — сопротивление коллектора транзистора, RÄ вЂ” сопротивление резистора 4);

5 2) вх.ин )) R; (Z„,.„„ — входное сопротивление индикатора, R — сопротивление резистора 8);

3) 2 вх.ин )) Rp;

4) Лн))Zэ ))Z i

1р (Z„, Z„Z< — сопротивления в схеме замещения транзистора) дает следу.ощие соотношения, определяющие а и р:

i /, 7 j 7

1, I, I, Величина резистора 8 градуируется в величинах коэффициента усиления по току согласно равенству

R = аР„и R = 8R„ (для коэффициента трансформации 1:1)

При измерениях в области частот, где коэффициент усиления становится величиной комплексной, для более точной компенсации к регулировочному резистору 8 последовательно или параллельно добавляется конденсатор переменной емкости.

Практически при измерении на частоте

1000 ги и применении в качестве регулировочного резистора 8 магазина сопротивления

Р517М, а в качестве индикатора 7 — селективного прибора с чувствительностью 0,1 яв, погрешность составила 2,50/О.

Предмет изобретения

Устройство для измерения коэффициента

4О усиления по току транзисторов на малых сигналах в схемах с общей базой или общим эмиттером, содержащее источник переменного тока, резистор нагрузки и индикатор, отличаюи4ееся тем, что, с целью повышения точности

45 измерения, индикатор включен в контур, образованный включенными в противофазе вторичными обмотками двух трансформаторов, первичные обмотки которых включены в эмиттерную и коллекторную цепи параллельно регулировочному резистору и резистору нагрузки соответственно, причем регулировочный резистор включен последовательно с источником переменного тока и со входом измеряемого транзистора.

285099

Составитель С. Базарова

Техред Л. Я. Левина

Редактор Б. Б. Федотов

Корректор О. С. Зайцева

Заказ 3783/14 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совеге Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2