Приставка (рис. 1) содержит компаратор напряжения и интегратор, к выходу которого подключают проверяемый транзистор в схеме включения с ОЭ.
Все названные компоненты соединены каскадно в кольцо и образуют систему автоматического регулирования током коллектора испытуемого прибора.
Выходное напряжение компаратора управляет интегратором так, что ток коллектора испытуемого транзистора изменяется в сторону своего номинального значения — 1 мА. Для поддержания в системе регулирования незатухающего периодического колебательного процесса компаратор имеет зону нечувствительности. Ширина этой зоны и определяет размах колебаний тока коллектора испытуемого транзистора.
Компаратор выполнен на операционном усилителе DA2, для которого делитель из резисторов R8, R9 создает образцовое напряжение. В цепь делителя через цепочку R11, R10 введен сигнал положительной обратной связи. Соотношение сопротивлений резисторов R11 и R10 определяет ширину зоны нечувствительности компаратора (гистерезис). В схеме приставки она составляет 100 мВ.
Интегратор собран на ОУ DA1. Делитель R1R2 создает напряжение на неинвертирующем входе ОУ симметричное относительно пределов выходного напряжения компаратора, которые имеют два значения: верхнее -10...11,5В и нижнее — 0.5...1.5 В. Для создания режима источника тока во входной цепи испытуемого транзистора включен резистор R4. сопротивление которого (300 кОм) во много раз превышает входное сопротивление транзистора в схеме с ОЭ Элементы R5—R7, С5 С6 создают необходимый режим измерения параметра h21э. Резисторы R5 и R7 определяют ток коллектора (1 мА) резистор R6 — напряжение коллектор—эмиттер.
Приставка работает следующим образом. Ток базы испытуемого транзистора постоянно изменяется, линейно нарастая или убывая, так как на вход интегратора поступает либо положительное, либо отрицательное относительно средней точки делителя R1R2 напряжение интегрирования, изменяющее направление интегрирования. Допустим, в какой-то момент ток базы испытуемого транзистора возрастает. Ток коллектора также увеличивается, но при этом он в И21Э раз превышает ток базы. По достижении тока коллектора величины 1,1 мА происходит срабатывание компаратора, что изменяет направление интегрирования. Ток базы, а следовательно, и ток коллектора испытуемого транзистора начинает уменьшаться.
Но когда он достигнет величины 0,9 мА, вновь произойдет срабатывание компаратора и процесс перейдет в фазу, аналогичную исходной. Так как скорость изменения базового тока в схеме постоянна, то изменения коллекторного тока оказываются прямо пропорциональными параметру п21э испытуемого транзистора. Следовательно, значение п21э определяет интервал времени между моментами достижения током коллектора значений 0,9 и 1,1 мА, при которых срабатывает компаратор. Таким образом, частота срабатываний компаратора оказывается прямо пропорциональной величине параметра h21э.
Незначительное отклонение в пропорциональности параметра частоте автоколебаний связано с задержкой переключения компаратора и интегратора, а также ответвлением части тока базы испытуемого транзистора на перезарядку емкостей р-n переходов и монтажа. В радиолюбительской практике влияние названных факторов на точность измерения оказывается вполне допустимым при работе приставки на частотах 200...5000 Гц. соответствующих диапазону значений h21э в интервале 40...1000.
На элементах DD1.1—DD1 4 собран удвоитель частоты, поэтому выходная частота приставки в 10 раз выше значения Г121э, что существенно упрощает отсчет величины h21э по шкале частотомера.
Параллельное соединение элементов DD1.2 и DD1.3 повышает нагрузочную способность устройства. Резистор R17 защищает выход приставки от короткого замыкания. Выходное сопротивление приставки составляет около 3 кОм. Размах выходного сигнала приставки без нагрузки — около 11 В. Для питания приставки необходим лишь стабилизированный источник напряжения 12... 13 В, обеспечивающий ток 10 мА и пульсации напряжения не более 10 мВ. В качестве частотомера автор использует мультиметр ВР-11А.
Детали. В устройстве можно применить любые резисторы мощностью 0,125—0,5 Вт, например, МЛТ, ОМЛТ. Допустимо, чтобы резисторы R12— R17 имели отклонение от номинала не более ±20 %, остальные — ±5 %. Резисторы R1 и R3 придется подбирать при регулировке приставки. Оксидные конденсаторы — К50-16, К50-35 на рабочее напряжение не менее 15В.
Конденсаторы СЗ, С7, С8 — керамические КМ-5 или КМ-6 групп Н30—Н90. Конденсатор С2 — металлопленочный, например, К73-16 или К73-17. В качестве переключателя SB1 может быть использован любой слаботочный переключатель или тумблер, подойдут П2К, ПТ2-1-1. Микросхему К140УД6 заменит К140УД8А или ей подобная. Микросхему К561ЛА7 допустимо заменить аналогом из других серий — К176ЛА7 илиК1561ЛА7.
Рис.2.
На рис. 2 приведен чертеж печатной платы и размещения деталей. К плате жестко припаяны клеммные наконечники выводов питания "+" и "-", которыми она фиксируется непосредственно на выходных клеммах блока питания. Конструктивное оформление платы может быть и другим.
Коротко о налаживании приставки. После проверки правильности монтажа подключают источник питания, частотомер и испытуемый транзистор, желательно с заранее измеренным на промышленном приборе параметром h21э (его не следует путать с h21э хотя их значения во многих случаях практически совпадают).
Наблюдая на экране осциллографа сигнал на выходе компаратора (вывод 5 микросхемы DA2), подбирают резистор R1, добиваясь симметрии обоих полупериодов сигнала (меандра). Затем подбором резистора R3 устанавливают показания частотомера, соответствующие значению параметра п21Э испытуемого транзистора.
Если нет возможности использовать эталонный транзистор, можно поступить так. Перед установкой деталей на плату следует замерить с точностью до трех знаков сопротивления резисторов R4 и R7. Потом между выводами "+" и "-" источника питания включить переменный резистор сопротивлением 22...47 кОм, к движку которого подключить один из выводов R4, а
другой подключить к гнезду "В" приставки.
Установить на плату резистор R7. В гнезда приставки установить испытуемый транзистор, например, КТ315Г, у которого значение М21э в пределах 50...300. Поставить движок переменного резистора в среднее положение и включить питание. Вращая движок, установить напряжение на резисторе R6 равным 1,5В, что будет соответствовать току коллектора 1 мА.
Через конденсатор емкостью 1 ...3 мкФ подать синусоидальный сигнал частотой 1000 Гц (Uc) на движок переменного резистора. Плавно увеличивая амплитуду подаваемого сигнала Uc, установить напряжение сигнала на коллекторе испытуемого транзистора равным 100 мВ. Воспользовавшись формулой h21э = 0,1R4/UсR7, вычислить значение h21э испытуемого транзистора. Например, напряжение сигнала на движке переменного резистора Uc = 0,95В, R4 = 309 кОм, R7 = 517 Ом, тогда h21э = 0,1-309/0,95-0,517 = 62,9.
Восстановив исходные соединения, подбором R1 добиться меандра на выходе компаратора, а затем подбором резистора R3 установить соответствующее показание частотомера, которое для нашего примера составляет 629 Гц. На этом настройку приставки можно считать завершенной. Для компаратора подойдут и другие ОУ без внутренней коррекции: К553УД1, КР544УД2, а также К157УД2, в которой второй ОУ с конденсатором
