Большинство радиолюбителей проводят проверку работоспособности путем "прозвонки" стабилитрона омметром — это примитивный способ убедиться в его исправности. Во многих же случаях нужно знать напряжение стабилизации конкретного экземпляра этого полупроводникового прибора. В этом вам помогут предлагаемые испытатели стабилитронов.
Схема одного из простых вариантов испытателя приведена на рис. 1. Основа его — компаратор напряжения DA1, способный сравнивать входные напряжения и выдавать соответствующий выходной сигнал в зависимости от их соотношения. Если на входе 4 компаратора напряжение меньше, чем на входе 3, то на выходе (вывод 2) будет уровень логического 0. Светодиод HL1 погашен.
Рис.1.
Когда картина с входными напряжениями изменится на обратную, на выходе компаратора установится уровень логической 1 и светодиод вспыхнет. К зажимам Х1 и Х2 подключают испытываемый стабилитрон в указанной на схеме полярности. В итоге на входе 3 компаратора будет напряжение, соответствующее напряжению стабилизации данного стабилитрона.
На вход 4 напряжение поступает с движка переменного резистора R2. Перемещением движка резистора из нижнего по схеме положения вверх добиваются равенства напряжений на входах компаратора — этот момент фиксируют по началу свечения индикатора HL1. Остается лишь измерить вольтметром напряжение на движке резистора — оно и будет соответствовать напряжению стабилизации.
Конечно, измерять каждый раз напряжение на движке — занятие мало интересное. Поэтому в готовой конструкции на корпусе испытателя напротив ручки переменного резистора укрепляют шкалу и заранее градуируют ее, перемещая движок резистора и измеряя в разных положениях его напряжение на входе 4 компаратора. Испытатель рассчитан на проверку стабилитронов с напряжением стабилизации до 15В при токе 5...10 мА. Для проверки мощных стабилитронов, например серии Д815, резистор R1 должен быть сопротивлением 200 Ом и мощностью 2 Вт, а источник питания обеспечивать ток не менее 100 мА.
Рис.2.
Схема другого варианта испытателя показана на рис. 2. В нем роль компаратора выполняет операционный усилитель (ОУ) DA1, к выходу которого, как и в предыдущем устройстве, подключен индикатор — светодиод HL1. Выводы проверяемого стабилитрона вставляют в гнезда разъема Х1. Стабилитрон питается током от простейшего стабилизатора на транзисторе VT1. Значение тока в пределах 1...10 мА устанавливают переменным резистором R1.
Это позволяет проверять приборы при разных токах стабилизации и отбирать из них наиболее стабильные по напряжению. Образцовое напряжение снимают с движка переменного резистора R2. Напряжение на резисторе стабилизировано параметрическим стабилизатором, выполненным на транзисторе VT2 и стабилитроне VD1. При проверке стабилитрона вначале устанавливают резистором R1 нужный ток, а затем перемещением движка резистора R2 добиваются такого положения, при котором малейшие отклонения в ту или иную сторону приводят к зажиганию или гашению светодиода. В таком положении напряжение на движке резистора R2 с точностью до нескольких десятков милливольт равно напряжению стабилизации испытываемого прибора. Если необходимо, изменяют, ток стабилизации и повторяют замер напряжения на стабилитроне.
Измерив, напряжение стабилизации при двух значениях тока, можно приближенно определить дифференциальное сопротивление стабилитрона по формуле:
Rдиф = (U2 - U1)/(I2- I1), где:
U1 — напряжение при токе I1
U2 — при токе I2.
Если резистор R2 снабдить большой шкалой и проградуировать ее по точному (1%) вольтметру, то погрешность испытателя не превысит 5%, т.е. не хуже стрелочного вольтметра. Конечно, резистор R1 также снабжают шкалой и градуируют ее по образцовому миллиамперметру. Испытатель обеспечивает измерение напряжения в пределах от 1 до 24В. При напряжении менее 1В ОУ работает неустойчиво. В случае, когда можно уменьшить диапазон измерений, понадобится и источник питания с меньшим напряжением. Соответственно придется подобрать стабилитрон VD1 другой серии.
Питают испытатель от нестабилизированного источника. Если же есть возможность использовать источник со стабильным выходным напряжением, испытатель удастся упростить, исключив из него транзистор VT2 со стабилитроном VD1 и соединив верхний по схеме вывод резистора R2 с плюсовым проводом питания.
Вместо указанного на схеме подойдет ОУ К153УД2, поскольку он позволяет подавать на входы большие напряжения. Подойдут и другие ОУ, например, К140УД9, К153УД1, К153УД3, а также других имеющихся в наличии у радиолюбителя. Но в испытатель в этом варианте придется внести изменения: входные выводы 2 и 3 соединить с внешними цепями через резисторы сопротивлением 47 кОм, а между этими выводами включить встречно-параллельно два диода КД522Б.
Налаживание испытателя сводится к градуировке шкал переменных резисторов. Для этого к гнездам разъема Х1 подключают миллиамперметр и, устанавливая движок резистора R1 в разные положения, измеряют ток, а затем наносят его значение на шкалу резистора.
Затем подключают к гнездам разъема переменный резистор сопротивлением 3,3 кОм, а параллельно ему — точный вольтметр. С помощью этого резистора устанавливают на гнездах последовательно напряжения от 1 до 24В, а движок резистора R2 перемещают в положение, при котором будет равенство напряжений на входах ОУ (об этом было сказано выше). Значение измеренного вольтметром напряжения наносят на шкалу резистора.
О. Долгов, И. Нечаев
