CS258966B1

CS258966B1 - Circuit for transistors' current multiplication factor measuring

Info

Publication number: CS258966B1
Application number: CS86188A
Authority: CS
Inventors: Pavel Laznicka
Original assignee: Pavel Laznicka
Priority date: 1986-01-10
Filing date: 1986-01-10
Publication date: 1988-09-16
Also published as: CS18886A1

Abstract

Účelem obvodu je odstranění nevýhod ručního měření, zpřesnění a zvýšení produktivity měření a jeho zautomatizování. Uvedeného účelu se dosáhne obvodem složeným ze zdroje referenčního signálu, násobícího digitálně analogového převodníku, zdrojů bázového proudu a kolektorového napětí, snímacího bocníku s diferenciálním zesilovačem, klíčovacího obvodu, komparátoru, řídicí jednotky, vratného čítače, vyrovnávací paměti PROM, převodníku kódu, klopného obvodu a ' číslicového displeje. Obvod automaticky vyhledává a nastavuje potřebnou hodnotu proudu báze pro žádanou hodnotu proudu kolektoru měřeného tranzistoru a hodnota proudového zesilovacího činitele je přímo zobrazena na číslicovém displeji.The purpose of the circuit is to eliminate disadvantages manual measurement, refinement and productivity improvements measurement and its automation. This purpose is achieved by a folded circuit from a reference signal multiplier source Digital to Analog Converter, Resource base current and collector voltage, sensing sidewall with differential amplifier keying circuit, comparator, control unit, reversible counters, buffers PROM, code converter, flip-flop and ' digital display. Circuit automatically searches and sets the required value base current for the collector current setpoint measured transistor and value the current amplifier is directly displayed on the digital display.

Description

Vynález se týká obvodu pro měření proudového zesilovacího činitele tranzistorů.The invention relates to a circuit for measuring the current gain factor of transistors.

Dosud známá metoda měření proudového zesilovacího činitele tranzistoru spočívá v tom, že obsluha měřicího zařízení ručně postupně plynule zvyšuje velikost bázového proudu a přitom sleduje nárůst kolektorového proudu měřeného tranzistoru* Při. dosažení žádané hodnoty kolektorového.proudu odečte obsluha dosažené hodnoty proudu báze a kolektoru. Proudový zesilovací Činitel tranzis toru vypočítá jako poměr nejvyšší dosažené hodnoty kolektorového proudu a nejvyšší dosažené hodnoty bázového proudu měřeného tranzistoru.The current known method of measuring the current gain factor of a transistor is that the operator of the measuring device manually gradually increases the amount of base current continuously while observing the increase in the collector current of the transistor to be measured. To achieve the collector current setpoint, the operator subtracts the base and collector current values. The current gain factor of the transistor is calculated as the ratio of the highest collector current achieved to the base current of the measured transistor.

Pro měření v sériové výrobě je tato metoda příliš zdlouhavá a pracná. Přesnost měření je závislá na pečlivosti obsluhy a výsled ná hodnota není změřena přímo,'ale zjištěna výpočtem.This method is too lengthy and laborious to measure in mass production. The accuracy of the measurement is dependent on the operator's diligence and the resulting value is not measured directly but determined by calculation.

Uvedené nevýhody odstraňuje obvod pro měření proudového zesilovacího činitele tranzistorů podle vynálezu, složený, ze zdro je referenčního signálu, digitálně analogového převodníku, zdroje bázového proudu, zdroje kolektorového napětí, snímacího bočníku, klíčovacího obvodu, diferenciálního zesilovače, komparátoru, řídi cí jednotky, vratného čítače, vyrovnávací paměti PROM, převodníku kódu, klopného obvodu a číslicového displeje.These disadvantages are overcome by a circuit for measuring the current gain factor of the transistors according to the invention, comprising a reference signal source, a digital to analog converter, a base current source, a collector voltage source, a shunt, a keying circuit, a differential amplifier, comparator, control unit, return counter. , PROM buffer, code converter, flip-flop, and digital display.

258 966258 966

Výstup zdroje referenčního signálu je spojen současně s prvním vstupem digitálně analogového převodníku a s prvním vstupem komparátoru, Výstup digitálně -analogového převodníku je spojen se vstupem zdroje bázového proudu, jehož první výstup je spojen s bází měřeného tranzistoru» Kolektor měřeného tranzistoru je spojen s prvním výstupem zdroje kolektorového napětí, jehož druhý výstup je prostřednictvím snímacího bočňíku spojen s emitorem měřeného tranzistoru» První výstup snímacího bočníku je spojen s prvním vstupem diferenciálního zesilovače a druhý výstup snímacího bočníku je spojen současně s druhým vstupem diferenciálního zesilovače a s emitorem měřeného tranzistoru» Emitor měřeného tranzistoru je spojen s druhým výstupem zdroje bázového proudu» Výstup diferenciálního zesilovače je spojen s druhým vstupem komparátoru, jehož výstup je spojen se vstupem klopného obvodu»The output of the reference signal is connected simultaneously to the first input of the digital-to-analog converter and to the first input of the comparator. The output of the digital-analog converter is connected to the input of the base current source. collector voltage, the second output of which is connected to the emitter of the transistor by means of the sensing side »The first output of the transducer shunt is connected to the first input of the differential amplifier and with the second output of the base current source »The output of the differential amplifier is connected to the second input of the comparator whose output is connected to the input of the flip-flop»

Výstup klopného obvodu je spojen s prvním vstupem vratného čítače, jehož první výstup je spojen s prvním vstupem klíčovacího obvodu. Výstup klíčovacího obvodu je spojen s druhým vstupem digitálně analogového převodníku» Druhý výstup vratného čítače je spojen s prvním vstupem vyrovnávací paměti, jejíž výstup je spojen se vstupem paměti PROM, Její výstup je spojen se vstupem převodníku kódu, jehož výstup je spojen se vstupem číslicového displeje. První výstup řídící jednotky je spojen současně s druhým vstupem klíčovacího obvodu a druhým vstupem vratného čítače. Druhý výstup řídící jednotky je spojen současně s druhým vstupem klopného obvodu a s druhým vstupem vyrovnávací paměti»The flip-flop output is coupled to the first input of the return counter, the first output of which is connected to the first input of the keying circuit. The output of the keying circuit is connected to the second input of the DAC »The second output of the return counter is connected to the first buffer input, the output of which is connected to the PROM input, its output is connected to the code converter input, output of which is connected to the digital display input . The first output of the control unit is coupled simultaneously to the second input of the keying circuit and the second input of the return counter. The second output of the control unit is connected simultaneously with the second flip-flop input and the second buffer input »

Výhodou obvodu podle vynálezu je podstatné zvýšení produktivity měření, protože vyhledání a nastavení potřebné hodnoty proudu báze pro žádanou hodnotu proudu kolektoru probíhá automaticky.An advantage of the circuit according to the invention is a substantial increase in the measurement productivity, since the finding and setting of the required base current value for the collector current value takes place automatically.

K získání výsledné hodnoty proudového zesilovacího činitele není třeba výpočtu, protože údaj se zobrazí na číslicovém displeji»There is no need to calculate to get the current value of the current gain factor, as the value is displayed on the digital display »

Na přiloženém výkresu je znázorněn obvod pro měření proudového zesilovacího činitele tranzistorů v blokovém schématu.The enclosed drawing shows a circuit for measuring the current gain factor of the transistors in a block diagram.

Příklad provedeníExemplary embodiment

Výstup 11 zdroje 1 referenčního signálu je spojen současně s prvním vstupem 21 digitálně analogového převodníku 2 a s prvním vstupem komparátorů 3· Výstup 23 digitálně analogového převodníku 2 je spojen se vstupem 31 zdroje 3 bázového proudu, jehož první výstup je spojen s bází měřeného tranzistoru 4» Kolektor měřenéhoThe output 11 of the reference signal source 1 is coupled simultaneously to the first input 21 of the digital-to-analog converter 2 and to the first input of the comparators 3. The output 23 of the digital-analog converter 2 is connected to the input 31 of the base current source 3. Collector measured

258 966 tranzistoru 4 je spojen s prvním-výstupem 51 zdroje 2 kolektorového napětí* Jeho druhý výstup 52 je prostřednictvím snímacího bocníku 6 spojen s emitorem měřeného tranzistoru 4, První výstup. 61 snímacího bocníku 6 je spojen.s prvním vstupem 81 diferenciálního zesilovačedruhý výstup 62 snímacího bocníku 6 je.spojen současně s druhým vstupem 82 diferenciálního zesilovače 8 a s emitorem měřeného tranzistoru 4· Emitor měřeného tranzistoru 4 je dále spojen s druhým výstupem 33 zdroje 2 bázového proudu*258 966 of the transistor 4 is connected to the first-output 51 of the collector voltage source 2. Its second output 52 is connected to the emitter of the measured transistor 4, the first output, via the sensing side 6. 61 of the pickup side 6 is connected to the first input 81 of the differential amplifier the second output 62 of the pickup side 6 is connected simultaneously to the second input 82 of the differential amplifier 8 and to the emitter of the transistor 4 *

Výstup 83 diferenciálního zesilovače 8 je spojen s druhým vstupem 92 komparátoru .2, jehož výstup 93 je spojen s prvním vstupem 161 klopného obvodu 16. Jeho výstup 163 je spojen s prvním vstupem 111. vratného čítače 11, jehož první výstup 114 je spojen s prvním vstur pern 71 klíčovacího obvodu χ. Výstup 73 klíčovacího obvodu χ je spojen s druhým vstupem 22 digitálně analogového převodníku 2»The output 83 of the differential amplifier 8 is connected to the second input 92 of the comparator 2, whose output 93 is connected to the first input 161 of the flip-flop 16. Its output 163 is connected to the first input 111 of the return counter 11, the first output 114 of which vstur pern 71 keying circuit χ. The output 73 of the keying circuit χ is connected to the second input 22 of the DAC 2.

Druhý výstup 113 vratného čítače 11 je spojen s prvním vstupem 121 vyrovnávací paměti 12, jejíž výstupyye spojen se vstupem 131 paměti u PROM. Její výstup 132 je spojen se vstupem 141 převodníku 14 kódu, jehož výstup 142 je spojen se vstupem 151 číslicového displeje 15. První výstup 101 řídící jednotky 10 je spojen současně s druhým vstupem X2 klíčovacího obvodu χ a druhým vstupem 112 vratného čítače 11* Druhý výstup 102 řídící jednotky 10 je spojen současně s druhým vstupem 162 klopného obvodu 16 a s druhým vstupem 122 vyrovnávací paměti 12,The second output 113 of the return counter 11 is coupled to the first buffer input 121, whose outputs are coupled to the memory input 131 of the PROM. Its output 132 is connected to the input 141 of the code converter 14, whose output 142 is connected to the input 151 of the digital display 15. The first output 101 of the control unit 10 is connected simultaneously to the second input X2 of the keying circuit χ and the second input 112 of the counter 11 * 102 of the control unit 10 is connected simultaneously to the second input 162 of the flip-flop 16 and the second input 122 of the buffer 12,

Kolektorový obvod měřeného tranzistoru 4 připojen ke zdroji 2 kolektorového napětí, které je konstantní. Obvod báze je připojen k prvnímu výstupu 32 zdroje 2 bázového J>r.oudu, který je řízen výstupním signálem z násobícího digitálně analogového převodníku 2* Výstupní signál digitálně analogového převodníku 2 je úměrný součinu vstupního analogového referenčního signálu ze zdroje 1 referenčního signálu a hodnoty digitálního řídicího slova v binárním kódu. Analogový referenční signál je zvolen tak, že je přímo úměrný žádané hodnotě kolektorového proudu. Jestliže kolektorovým obvodem měřeného tranzistoru 4 protéká žádaný proud, je binární hodnota digitálního řídicího slova digitálně analogového převodníku 2 úměrná převrácené hodnotě proudového zesilovacího činitele měřeného tranzistoru 4· Každé hodnotě digitálního řídicího slova· digitálně analogového převodníku 2 v binárním kódu je vzájemně jednoznačně přiřazena hodnota proudového zesilovacího činitele měřeného tranzistoru 4* Toto přiřazení je provedeno naprogramováním obsahu pa4The collector circuit of the transistor 4 to be measured is connected to a collector voltage source 2 which is constant. The base circuit is connected to the first output 32 of the base current source 2, which is controlled by the output signal from the digital-to-analog converter 2 * The output signal of the digital-to-analog converter 2 is proportional to the product. control word in binary code. The analog reference signal is selected so that it is proportional to the collector current setpoint. If the required current flows through the collector circuit of the measured transistor 4, the digital control word of the digital to analog converter 2 is proportional to the inverse of the current gain of the measured transistor 4. factor 4 * This assignment is done by programming the content of pa4

258 966 měti 13 PROM. Tato pamět 13 PROM současně převádí údaj v binárním kódu na kód BCD, který je vhodný pro zobrazení výsledku na sedmisegmentovém číslicovém dipleji 15. případně i pro spolupráci s počítačem, který bude zpracovávat naměřené výsledky. KÓd BCD je převeden převodníkem 14 kódu na kód pro ovládání sedmisegmentového číslicového displeje 15» Digitální řídicí slovo digitálně analogového převodníku 2 je získáváno jako výstupní signál z binárního vratného čítače 11« Směr počítání je řízen komparátorem 2» který porovnává žádanou a skutečnou hodnotu kolektorového proudu. Je-li skutečná hodnota kolektorového proudu menší než žádaná, vratný čítač 11 počítá nahoru, čímž se zvyšuje hodnota výstupního signálu digitálně analogového převodníku 2 a tím i velikost bázového proudu měřeného tranzistoru £. V opačném případě vratný čítač 11 počítá dolů a velikost bázového proudu se zmenšuje. Při zapnutí obvodu pro měření je vratný čítač 11 vynulován, takže proud báze narůstá od nulové hodnoty a nedojde k překročení žádané hodnoty kolektorového proudu. V ustáleném stavu se periodicky mění směr počítání; výstupní údaj vratného čítače 11 kolísá £ digit. Kolektorový proud měřeného tranzistoru £ tedy nepatrně osciluje kolem žádané hodnoty. Přenos okamžitého stavu vratného čítače 11 na vstup 131 adres paměti 13 PROM a tím i zobrazení hodnoty proudového zesilovacího činitele na číslicovém displeji pomocí vyrovnávací paměti 12 upraven tak, aby číslicový displej 15 zobrazoval pouze jednu hodnotu proudového zesilovacího činitele. Pro snížení nároků na dimenzování zdroje 2 kolektorového proudu a zdroje 2 bázového proudu při měření výkonových tranzistorů, které by byly zatěžovány nadměrným ztrátovým výkonem, je celé měření provedeno jako impulsní. Proto je mezi vratný čítač 11 a digitálně analogový převodník 2 zařazen klíčovací obvod χ, který v době, kdy měřeným tranzistorem £ nemá protékat proud, zadává do digitálně analogového převodníku 2 nulovou hodnotu digitálního řídícího slova. Správnou činnost celého obvodu zajišťuje řídicí jednotka 10, která dodává v potřebném časovém sledu impulsy pro klíčovací obvod 2» vratný čítač 11 a pomocí klopného obvodu 16 typu D určuje okamžik, ve kterém se může měnit směr počítání vratného čítače £1 a dále okamžik, ve kterém dochází k přepisu obsahu vratného čítače 11 do vyrovnávací paměti 12.258 966 May 13 PROM. This PROM 13 also converts the binary code into a BCD code suitable for displaying the result on a 7-segment digital display 15. and possibly for cooperation with a computer that will process the measured results. The BCD code is converted by a code converter 14 to a code for controlling a seven-segment digital display 15. The digital control word of the digital-to-analog converter 2 is obtained as an output signal from the binary counter 11. If the actual value of the collector current is less than the setpoint, the return counter 11 counts upwards, thereby increasing the value of the output signal of the digital-to-analog converter 2 and hence the amount of base current of the measured transistor 6. Otherwise, the return counter 11 counts down and the magnitude of the base current decreases. When the measurement circuit is switched on, the return counter 11 is reset so that the base current increases from zero and the collector current setpoint is not exceeded. At steady state, the direction of counting changes periodically; the output of the return counter 11 varies £ digit. The collector current of the transistor 6 thus oscillates slightly around the setpoint. The transmission of the instantaneous counter state 11 to the input 131 of the PROM memory 13 and thus the display of the current boost factor value on the digital display by means of the buffer 12 is adjusted so that the digital display 15 only displays one current boost factor value. To reduce the sizing requirements of the collector current source 2 and the base current source 2 when measuring power transistors that would be burdened with excessive power dissipation, the entire measurement is performed as pulsed. Therefore, a keying circuit χ is included between the return counter 11 and the digital-to-analog converter 2, which enters the zero value of the digital control word into the digital-to-analog converter 2 at the time when no current is to flow through the transistor. Correct operation of the whole circuit is ensured by the control unit 10, which supplies pulses for the keying circuit 2 " return counter 11 " and determines, by means of the D-type flip-flop 16, the point at which in which the contents of the return counter 11 are written to the buffer 12.

Claims

Circuit current amplifier measurement circuit, consisting of a reference signal source, a digital to analog converter, a base current source, a collector voltage source, a shunt shunt, a keying circuit, a differential amplifier, a comparator, a control unit, a return counter, a buffer, a PROM, converter code, flip-flop and digital display, characterized in that the output (11) of the reference signal source (1) is coupled together with the first input (21) of the digital-to-analog converter (2) and the first input (91) of the comparator (9). exit. (23) the digital-to-analog converter (2) is connected to the input (31) of the base current source (3), the first output (32) of which is connected to the base of the transistor (4) and the collector of the transistor. (4) is connected to a first output (51) of a collector voltage source (5), the second output (52) of which is connected via a sensing shunt (6) to the emitter of the transistor (4) to be measured; is connected to the first input (81) of the differential amplifier (8) and the second output (62) of the sensing shunt (6) is connected simultaneously with the second input (82) of the differential amplifier (8) and the emitter of the transistor (4) being measured. connected to the second output (33) of the base current source (3), the output (83) of the differential amplifier (8) being connected to the second input (92) of the comparator (9) whose output (93) is connected to the first input (161) circuit (16), the output (163) of which is connected to the first input (111) of the return counter (11), the first output (114) of which is connected to the first input (71) of the keying circuit (7); 7) is connected to a second input (22) of a digital analogue the converter (2) and the second output (113) of the return counter (11) are connected to a first input (121) of the buffer (12), the output (123) of which is connected to the input (131) of the PROM (13). the output (132) is

258 966 connected to the input (141) of the code converter (14), the output (142) of which is connected to the input (151) of the digital display (15), wherein the first output (101) of the control unit (10) is connected simultaneously with the second input ( 72) the keying circuit (7) and the second input (112) of the return counter (11) and the second output (102) of the control unit (10) are connected simultaneously with the second input (162) of the flip-flop (16) and the second buffer input (122) memory (12).