Cocokkan Pasangan Transistor dengan Cepat menggunakan Sirkuit ini

Dalam banyak aplikasi rangkaian kritis, seperti power amplifier, inverter, dll, menjadi perlu untuk menggunakan pasangan transistor yang cocok yang memiliki penguatan hFE yang identik. Tidak melakukan ini mungkin menciptakan hasil keluaran yang tidak dapat diprediksi, seperti satu transistor menjadi lebih panas dari yang lain, atau kondisi keluaran asimetris.

Oleh: David Corbill

Untuk menghilangkan ini, cocokkan pasangan transistor dengan mereka Vbe dan hFE spesifikasi menjadi aspek penting untuk aplikasi biasa.

Ide rangkaian yang disajikan di sini dapat digunakan untuk membandingkan dua BJT individu, dan dengan demikian menemukan secara tepat dua BJT mana yang sangat cocok dalam hal spesifikasi penguatannya.

Meskipun hal ini biasanya dilakukan dengan menggunakan multi-meter digital, rangkaian sederhana seperti penguji cocok transistor yang diusulkan dapat menjadi lebih berguna, karena alasan khusus berikut ini.

1. Ini memberikan tampilan langsung apakah transistor atau BJT cocok secara akurat atau tidak.
2. Tidak ada multi-meter dan kabel yang merepotkan, jadi minimal ada kerumitan.
3. Multi-Meter menggunakan daya baterai yang pada titik-titik kritis cenderung habis sehingga menghambat prosedur pengujian.
4. Sirkuit sederhana ini dapat digunakan untuk menguji dan mencocokkan transistor dalam rantai produksi massal, tanpa masalah atau masalah.

Konsep Sirkuit

Konsep yang dibahas adalah alat luar biasa yang mampu memilih pasangan transistor dari semua kemungkinan dalam waktu singkat.

Sepasang transistor akan 'dicocokkan' jika tegangan pada basis / emitor dan amplifikasi arus identik.

Tingkat presisi mungkin dari 'samar-samar' hingga 'tepat' dan dapat disesuaikan sesuai kebutuhan. Kita tahu betapa sangat berguna memiliki transistor yang cocok untuk aplikasi seperti penguat diferensial atau termistor.

Mencari transistor serupa adalah pekerjaan yang menjijikkan dan melelahkan. Namun, itu harus dilakukan sesekali karena transistor pasangan sering digunakan dalam penguat diferensial terutama ketika dioperasikan sebagai termistor.

Biasanya, banyak transistor diperiksa menggunakan multimeter dan nilainya dicatat sampai tidak ada yang tersisa untuk diperiksa.

LED akan menyala jika ada respon dari transistor U_MENJADIdan H_FE.

Rangkaian melakukan pengangkatan berat karena Anda hanya perlu menghubungkan pasangan transistor dan memantau lampu.

Secara total, ada tiga LED, yang pertama memberi tahu Anda jika BJT No. 1 lebih efisien daripada BJT No. 2, LED kedua menjelaskan sebaliknya. LED terakhir menunjukkan bahwa transistor memang cocok.

Bagaimana Sirkuit Bekerja

Meskipun ini terlihat agak rumit, ini mengikuti aturan yang relatif langsung. Gambar 1 menggambarkan tipe dasar rangkaian untuk kejelasan yang lebih baik.

Itu Transistors Under Test (TUTs) mengalami bentuk gelombang segitiga. Perbedaan antara tegangan kolektor mereka diidentifikasi oleh sepasang komparator dan ditunjukkan oleh LED. Itulah keseluruhan konsep.

Dalam istilah praktis, dua BJT yang diuji ditenagai oleh tegangan kontrol yang identik, seperti yang ditampilkan pada Gambar 1.

Namun, kami menemukan bahwa resistansi kolektor mereka tidak sama. R2_untukdan R2_bresistansi agak lebih besar dibandingkan dengan R1, tetapi R2_untuksebagai satu kesatuan memiliki nilai yang lebih kecil dari R1. Ini adalah keseluruhan pengaturan rangkaian pengambilan sampel.

Katakanlah dua transistor yang diuji sama persis dalam hal U_MENJADIdan H_FE. Kemiringan tegangan input yang bergerak ke atas akan menghidupkan keduanya secara bersamaan dan akibatnya tegangan kolektornya akan turun.

Di sini, jika situasi di atas dihentikan sejenak, kita akan mengamati bahwa tegangan kolektor transistor kedua sedikit lebih rendah dari transistor pertama karena resistansi keseluruhan kolektor lebih besar.

Karena R2_untukmemiliki resistansi lebih rendah dari R1, potensi di persimpangan R2_untuk/ R2_bakan sedikit lebih besar dibandingkan dengan pengumpul transistor 1.

Jadi, masukan '+' dari pembanding 1 akan bermuatan positif terhadap masukan '-' nya. Itu menunjukkan bahwa output K1 akan ON dan LED D1 tidak akan menyala.

Pada saat yang sama, input “+” dari K2 akan bermuatan negatif terhadap “-” nya dan karena itu output akan OFF dan LED D3 juga akan tetap mati. Ketika output K1 ON dan K2 OFF, D2 akan ON untuk menunjukkan kedua transistor sama persis dan cocok.

Mari kita lihat apakah TUT1 memiliki UBE yang lebih kecil dan / atau H yang lebih besar_FEdari TUT2. Di tepi naik dari sinyal segitiga, tegangan kolektor TUT1 akan turun lebih cepat daripada tegangan kolektor TUT2.

Kemudian, komparator K1 akan merespon dengan cara yang sama dan input “+” akan bermuatan positif terhadap input “-”, dan akibatnya, outputnya akan tinggi. Karena tegangan kolektor rendah dari TUT1 dihubungkan ke input '-' dari K2, itu akan lebih kecil daripada input '+' yang dipasang ke kolektor TUT2.

Hasilnya, output K2 mulai meningkat. Karena dua pembanding keluaran tinggi, D1 gagal menyala.

Karena D2 dihubungkan seperti D1 dan di antara dua tingkat tinggi, itu juga tidak akan menyala. Kedua kondisi ini menyebabkan D3 menyala dan dengan demikian menyimpulkan bahwa penguatan TUT1 lebih unggul daripada TUT2.

Jika gain TUT2 diidentifikasi sebagai yang lebih baik dari dua transistor, ini mengakibatkan tegangan kolektor turun lebih cepat.

Oleh karena itu, tegangan pada kolektor dan R2_untuk/ R2_bpersimpangan akan lebih kecil dibandingkan dengan tegangan kolektor TUT1.

Secara meyakinkan, sinyal rendah dari input “+” dari komparator akan beralih ke rendah sehubungan dengan input “-” yang memungkinkan dua output menjadi rendah.

Karena itu, LED, D2 dan D3 tidak akan menyala, tetapi hanya D1 yang akan menyala pada titik ini, yang menandakan bahwa TUT2 memiliki penguatan yang lebih baik daripada TUT1.

Diagram Sirkuit

Seluruh skema rangkaian penguji pasangan BJT digambarkan pada Gambar 2. Komponen yang ditemukan dalam rangkaian adalah sebuah IC, tipe TL084 yang menampung empat penguat operasional FET (opamps).

Pemicu Schmitt A1 dan integrator dibangun di sekitar A2 untuk mengembangkan generator gelombang segitiga standar.

Akibatnya, tegangan input disuplai ke transistor yang sedang dievaluasi. Opamps A3 dan A4 beroperasi sebagai pembanding dan outputnya masing-masing adalah yang mengatur LED D1, D2 dan D3.

Ketika diperiksa lebih lanjut pada penyatuan resistor di pin kolektor dari dua transistor, kami memahami alasan untuk menggunakan rangkaian yang kurang rumit untuk menyelidiki aturan tersebut.

Skema pamungkas tampaknya sangat kompleks, karena pot ganda berkelompok (P1) diperkenalkan ke default kisaran di mana karakteristik transistor diyakini persis sama.

Ketika P1 diputar ke paling kiri, LED D3 akan menyala yang berarti pasangan TUT akan sama dengan perbedaan kurang dari 1%.

Toleransi dapat menyimpang sekitar 10% untuk 'pasangan yang cocok' saat pot diputar sepenuhnya searah jarum jam.

Batas atas akurasi tergantung pada nilai resistor R6 dan R7, yang merupakan hasil dari menangkal tegangan TL084 dan presisi pelacakan P1a dan P1b.

Selanjutnya, TUTs akan merespon perubahan suhunya sehingga ini harus diamati.

Misalnya, jika transistor ditangani oleh orang-orang sebelum dicolokkan ke penguji, hasilnya tidak akurat 100% karena penyimpangan suhu. Jadi, disarankan untuk menunda pembacaan akhir sampai transistor menjadi dingin.

Sumber Daya listrik

Catu daya yang seimbang diperlukan untuk penguji. Karena amplitudo tegangan suplai tidak relevan, rangkaian bekerja dengan baik dengan ± 9V, ± 7V atau bahkan pada ± 12V. Sepasang baterai 9V yang sederhana dapat menyuplai daya ke rangkaian karena arus yang ditarik hanya 25 mA.

Lebih lanjut, rangkaian jenis ini biasanya tidak dioperasikan dalam waktu yang lama. Satu keuntungan memiliki sirkuit bertenaga baterai adalah konstruksinya tertata rapi dan mudah dikerjakan.

Papan Sirkuit Cetak

Gambar 3 menampilkan papan sirkuit tercetak rangkaian penguji. Mengingat ukurannya yang kecil dan komponen yang sangat sedikit, konstruksi sirkuit cukup mudah. Semua yang diperlukan adalah IC standar, dua transistor mount untuk TUTs, beberapa resistor dan tiga unit LED. Penting untuk memastikan resistor R6 dan R7 adalah tipe 1%.