Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Poprawna metoda pomiaru napięcia kolektor emiter

19 Cze 2015 22:34 1191 4
  • Poziom 12  
    Witam. Posiadam wiele takich samych tranzystorów typu NPN. Chciałbym dokonać ich selekcji pod względem UCE. Podczas pomiarów użyłem dwóch układów pomiarowych jak poniżej i otrzymałem różne wyniki.


    Według mojej (poszerzonej ostatnio) wiedzy istnieją trzy układy pomiarowe do badania Uce:

    -Układ z "wiszącą" bazą,
    -Układ z rezystorem w bazie.



    Poprawna metoda pomiaru napięcia kolektor emiter Poprawna metoda pomiaru napięcia kolektor emiter

    Obrazek pierwszy pokazuje układ z "wiszącą" bazą.
    Układ drugi różni się od pierwszego dodanym rezystorem w bazie.
    (według książki "miernictwo tranzystorowe" jest też trzeci układ pomiarowy w układzie WB (układ ze wspólną bazą), czyli baza zwarta do GND)


    Podczas pomiaru Uce bez podłączenia (wisząca) bazy, otrzymałem następujące zachowanie się tranzystora: prąd kolektora podczas wzrostu napięcia był stały do wartości około 25V, a potem nagle tranzystor zaczynał przewodzić i prąd kolektora był rzędu 0.1 mA, podczas zmniejszania napięcia dopiero przy ~11.3 V prąd spadł do zera.

    Podczas pomiaru z rezystorem w bazie:
    prąd Ic był zerowy aż do 30V zasilania układu jak na schemacie wyżej, dopiero przy 29 V osiągnął ok 10 uA; przy 30 V prąd kolektora był rzędu kilkunastu uA.


    Kiedy zmierzyłem poprawnie napięcie Uce?
    Według katalogu Uce max jest to (minimalna wartość) 9 V, średnia nie jest podana, najwyższa też nie. (To wiem, że wynika z rozrzutu produkcyjnego i widzę sens w niepodawaniu max wartości bo wiązałoby się to z pomiarem uCE max całej serii.)

    Na koniec dodam, że tak małe napięcie uCE nie jest dla mnie zaskoczeniem, ponieważ mierzę nie tyle dyskretny tranzystor, ale tranzystor z układu produkcji CEMI UL1000, w nocie o taakich wartościach właśnie jest mowa.

    Mój układ pomiarowy dla UL1000 jest taki, że zwieram pin podłoża do masy jak poniżej:

    Poprawna metoda pomiaru napięcia kolektor emiter


    Proszę o odpowiedzi, pozdrawiam!
  • Moderator Projektowanie
    Pomiary nie do końca poprawne.
    Pierwsza to pomiar Uce0 (baza wisi), druga to pomiar Ucer i ta wartość zależy od wartości opornika miedzy bazą a emiterem ( i tu Twój układ nie jest poprawny - opornik R1 jest zbędny, ma być tylko R2 jako ograniczenie prądu, oraz R3).
    Ucer zależy od wartości R3, tylko czasem podawane to jest przez producenta i raczej dla tranzystorów dużej mocy.
    Trzeci pomiar to Uces - oznacza, że baza jest zwarta z emiterem.
    Uce0<Ucer<Uces, Uces≈Ucb0

    Prawdziwy pomiar max napięć to nie są wartości napięcia przy "jakimś" prądzie (bo jakim?) ale pomiar nachylenia charakterystyki I=f(U). Chodzi o znalezienie miejsca, gdzie przy niewielkich przyrostach napięcia prąd zaczyna wzrastać szybko - to punkt (U, I) gdzie styczna do krzywej w tym punkcie ma określone nachylenie.
    Producenci różnie to określają - ja pamiętam (i zawsze stosowałem) definicję "warsztatową" - to punkt, w którym zwiększenie napięcia o 10% powoduje zwiększenie prądu o 80%.

    Układ pracy (WB/WC/WE) nie ma nic wspólnego z wartościami maxUce i ich pomiarami.

    Rozrzut produkcyjny - tak, ale przede wszystkim zakres temperatury: wartość min. Ucemax podawana jest dla pełnego zakresu temp. roboczej, a ponieważ prądy zerowe rosną bardzo szybko (dla krzemu bodajże 2x szybciej niż dla germanu) więc ta pomierzona wartość 29V na pewno zmniejszy się dla tjmax=100stC.
    Dlatego takie pomiary należy wykonywać podgrzewając element - tu jest on małej mocy i wystarczy go podgrzać do temp. nieco tylko wyższej niż spodziewana max. temp. otoczenia (w naszym klimacie 45stC) - więc do ok. 50stC.
  • Poziom 12  
    Super! Dzięki za odpowiedź, trochę się rozjaśniło. Teraz rozumiem, że to są trzy różne parametry, według ONCEMI:

    (BV - breakdown - napięcie przebicia)

    - BVCEO: reverse Collector to Emitter voltage, with the
    Base open, under a given collector current bias.
    - BVCER: reverse Collector to Emitter voltage, the Base
    connected to the Emitter with a low ohm resistor, under
    a given Collector current bias.
    - BVCES: reverse Collector to Emitter voltage, the
    Base shorted to the Emitter, under a given Collector
    current bias.



    W takim razie zadam ważne pytanie: które napięcie jest dla mnie najbardziej istotne?

    //przykładowo tranzystor działałby jako stopień wejściowy do wzmacniacza audio, gdzie napięcie jest niesymetryczne i nie przekracza +12-14 V? //



    trymer01 napisał:
    Prawdziwy pomiar max napięć to nie są wartości napięcia przy "jakimś" prądzie (bo jakim?) ale pomiar nachylenia charakterystyki I=f(U). Chodzi o znalezienie miejsca, gdzie przy niewielkich przyrostach napięcia prąd zaczyna wzrastać szybko - to punkt (U, I) gdzie styczna do krzywej w tym punkcie ma określone nachylenie.
    Producenci różnie to określają - ja pamiętam (i zawsze stosowałem) definicję "warsztatową" - to punkt, w którym zwiększenie napięcia o 10% powoduje zwiększenie prądu o 80%.




    Czyli że chodzi Ci na przykład o charakterystykę Ic = f (Uce) ? Czyli że prąd kolektora w fukcji napięcia kolektor emiter? (czy może na odwrót, gdy chodzi mi właśnie o wybadanie Uce?)
  • Moderator Projektowanie
    ludek111 napisał:
    które napięcie jest dla mnie najbardziej istotne?

    Uce0
    Bo przecież nie masz tam zwartej bazy z emiterem ani małego opornika miedzy B i E.
    ludek111 napisał:
    chodzi Ci na przykład o charakterystykę Ic = f (Uce) ?

    Ice0=f(Uce)
    ludek111 napisał:
    czy może na odwrót, gdy chodzi mi właśnie o wybadanie Uce?

    A jaka to różnica w tym przypadku?
  • Poziom 43  
    Cytat:
    Podczas pomiaru Uce bez podłączenia (wisząca) bazy, otrzymałem następujące zachowanie się tranzystora: prąd kolektora podczas wzrostu napięcia był stały do wartości około 25V, a potem nagle tranzystor zaczynał przewodzić i prąd kolektora był rzędu 0.1 mA, podczas zmniejszania napięcia dopiero przy ~11.3 V prąd spadł do zera.

    Chyba wykryłeś ujemną rezystancję podczas przebicia (z odłączona bazą), Ucer ma znaczenie tylko w układach przełaczających więc ciebie nie powinno obchodzic, daje ujemne prądy bazy, dla prądów bazy dodatnich (pracy liniowej) tranzystor będzie jeszcze "łatwiej" przebijał.
    Zobacz Tu figure 15

    Niskie napięcie przebicia nie jest niczym niezwykłym, kiedyś we wzmacniaczach operacyjnych stosowano tranzystory super-beta, miały wzmocnienie dochodzące do dziesieciu tysięcy, ponieważ był to pojedynczy tranzystor nie miał wad układu darlingtona, ale skutkiem tak zoptymalizowanej konstrukcji było bardzo niskie napiecie przebicia poniżej 5V, żeby tego użyć we wzmacniaczu zasilanym z ±15V stosowano kaskodę.

    Przy okazji kaskoda ma jescze inne zalety, poszerza pasmo, usuwając efekt Miller'a i poprawia liniowość usuwając efekt Early'ego.