Opublikowano: 25.V.1966 51050 KI. 21e, 30/10 MKP GOlr 24 |Z(b UKD Ibibuoteka Urzedu Patentowego Twórca wynalazku i Jerzy Szerszen, Warszawa (Polska) wlasciciel patentu: Uklad tranzystorowego miernika czestotliwosci charakterystycznej f t i wspólczynnika wzmocnienia pradowego tranzystorów Wynalazek dotyczy ukladu tranzystorowego miernika czestotliwosci charakterystycznej ft i wspólczynnika wzmocnienia pradowego tranzy¬ storów.Znane uklady mierników czestotliwosci charakte¬ rystycznych tranzystorów budowane sa w kilku wer¬ sjach rózniacych sie przede wszystkim ukladem blo¬ kowym. Pierwsza wersja to przyrzady zawierajace przestrajane, kilkuzakresowe generatory czestotli¬ wosci pomiarowych i szerokopasmowe wzmacniacze pomiarowe zakonczone wskaznikiem wychylowym.Pomiar odbywa sie kolejno na róznych czestotli¬ wosciach, przy czym mierzy sie wspólczynnik wzmocnienia pradowego przy danej czestotliwosci i w chwili gdy z pomiaru wynika charakterystycz¬ na wartosc wspólczynnika wzmocnienia pradowego np. fi = 1, ze skali generatora odczytuje sie czesto¬ tliwosc charakterystyczna f1# Uklad takich mierni¬ ków jest wysoce skomplikowany a pomiar bardzo pracochlonny.Drugi rodzaj mierników zawiera jak i poprzedni kilkuzakresowy generator przestrajany wielkiej czestotliwosci oraz oddzielny generator malej cze¬ stotliwosci, modulujacy drgania generatora pierw¬ szego. W tym przypadku nie stosuje sie juz szero¬ kopasmowego wzmacniacza lecz znacznie prostszy wzmacniacz malej czestotliwosci z detektorem na wejsciu, a pomiar musi sie przeprowadzac przy stosunkowo duzych amplitudach sygnalu pomiaro- 10 15 20 25 30 2 wego ze wzgledu na wlasciwosci detektorów tak, ze pomiary obarczone sa znacznym bledem.Trzeci rodzaj znanych mierników czestotliwosci charakterystycznej ft oparty jest na zasadzie po¬ dobnej jak uklad wedlug wynalazku tzn. pomiar odbywa sie przy stalej wybranej wartosci wielkiej czestotliwosci wytworzonej w generatorze lampo¬ wym, a napiecie pomiarowe mierzone jest przy pomocy wzmacniacza selektywnego wielkiej czesto¬ tliwosci z wskaznikiem wychylowym na wejsciu.Znane uklady pomiarowe tego typu nie posiadaja jednak mozliwosci pomiaru wspólczynnika wzmoc¬ nienia pradowego przy malej czestotliwosci, co nie pozwala na kontrole prawidlowosci pomiaru cze¬ stotliwosci ft. Przy pomiarze pewnych typów tranzystorów moze to doprowadzic do bledu nawet znacznie przekraczajacego kilkaset procent.Wszystkie znane uklady mierników czestotliwos¬ ci charakterystycznych wykonane sa przy uzyciu lamp elektronowych. Stopien trudnosci przy usi¬ lowaniu wykonania szerokopasmowych i przestra- janych ukladów wielkiej czestotliwosci przy zosto- sowaniu tranzystorów bylby znacznie wiekszy.Zasada pomiaru czestotliwosci charakterystycznej ft jest nastepujaca: jedna z kilku czestotliwosci charakterystycznych tranzystorów jest czestotli¬ wosc flf przy której wspólczynnik wzmocnienia pradowego w ukladzie wspólnego emitera-Beta równa sie jednosci. Czestotliwosc ta moze byc okreslona metoda kolejnych pomiarów Beta przy 5105051050 3 róznych czestotliwosciach, jednakze taki sposób pomiaru jest bardzo pracochlonny.W znacznej wiekszosci typów tranzystorów spa¬ dek modulu wspólczynnika Beta w funkcji czesto¬ tliwosci, w obszarze, gdzie wartosc tego modulu spadla Juz wiecej niz o 4 dB wzgledem jego war¬ tosci przy malych czestotliwosciach, ma stale na¬ chylenie 6 dB na oktawe, czyli spada wprost pro¬ porcjonalnie do czestotliwosci. Na tej podstawie mozna zalozyc, ze: (fi)'f2 = ft, gdzie Beta jest to wartosc modulu wspólczynnika wzmocnienia pra¬ dowego mierzona przy czestotliwosci flf zas ft jest to czestotliwosc odpowiadajaca wartosci modulu Beta równej jednosci.Jezeli wiec prawo prpporcjonalnego spadku Beta jest dobrze spelnione, ft = fi. Czestotliwosc ft» okreslona wzorem jest jednym z czesto podawa¬ nych w katalogach parametrów tranzystorów.Celem wynalazku jest zapewnienie kontroli pra¬ widlowosci pomiaru czestotliwosci charakterystycz¬ nej ft przy pomocy prostego ukladu opartego na tranzystorach.Istota wynalazku jest takie rozwiazanie ukladu pomiarowego, które umozliwia oprócz zasadnicze¬ go pomiaru przy wielkiej czestotliwosci takze po¬ miar kontrolny przy malej czestotliwosci przy uzyciu tego samego generatora i wzmacniacza.Uzyskuje sie przy tym dodatkowo wartosc bardzo waznego parametru — wspólczynnika wzmocnie¬ nia pradowego tranzystora przy malej czestotli¬ wosci.Uklad wedlug wynalazku przedstawiony na ry¬ sunku, oparty jest na znanej zasadzie pomiaru czestotliwosci charakterystycznej ft przy jednej, z góry wybranej, wartosci wielkiej czestotliwosci.Sklada sie on z generatora G wielkiej i malej czestotliwosci, tlumika At, obwodów sterowania, ob¬ ciazenia i polaryzacji tranzystora badanego B, wzmacniacza pomiarowego o jednakowym wzmoc¬ nieniu dla sygnalu malej i wielkiej czestotliwosci W i zasialacza Z.Uklad generatora G, wykonanego na tranzysto¬ rze Tl, wyróznia sie tym, ze zapewnia prace na dwóch czestotliwosciach zmienianych za pomoca przelacznika jednobiegunowego Pg, przy czym ob¬ wody rezonansowe malej LmCm i wielkiej LwCw czestotliwosci polaczone sa ze soba szeregowo i nie sa w ogóle odlaczane od tranzystora w przeciwien¬ stwie do znanych generatorów tranzystorowych.Dzieki temu przelaczanie czestotliwosci moze byc dokonane w prosty sposób, zas dobieranie wartosci amplitudy obu sygnalów generatora odbywa sie niezaleznie dla malej i wielkiej czestotliwosci za pomoca oporników regulowanych PI, i P2 w ob¬ wodach sprzezenia zwrotnego odpowiednio malej i wielkiej czestotliwosci.Generator G, dostarcza sygnal pomiarowy po¬ przez tlumik regulowany At na elektrode wejscio¬ wa B tranzystora badanego. Napiecie z opornika pomiarowego umieszczonego w obwodzie kolektora K tranzystora badanego, jest proporcjonalne do 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 pradu kolektora i tym samym do wspólczynnikti wzmocnienia pradowego tranzystora. Napiecie to, wzmocnione we wzmacniaczu W, powoduje wychy¬ lenie wskazówki miernika wychylowego M.Z dwóch skal na mierniku odczytywane sa jedno¬ czesnie: wartosc Beta przy wielkiej czestotliwosci i wartosc czestotliwosci charakterystycznej ft.Wzmacniacz pomiarowy W, wykonany na tranzy¬ storze T9, wyróznia sie z posród znanych ukladów tym, ze posiada polaczone na stale szeregowo obciazenia dla wielkiej (rzedu megacytfli) i malej (okolo 1 kHz) czestotliwosci, odpowiednio-obwcd rezonansowy LC i opornik czynny P3. Pozwala to na unikniecie jakiegokolwiek przelaczania w ukla¬ dzie wzmacniacza przy zmianie czestotliwosci pra¬ cy. Wartosci wzmocnienia dla malej czestotliwosci dobiera sie za pomoca opornika regulowanego P3 tak, by zapewnic jednakowe wzmocnienie dla obu rodzajów pracy. Dla sprawdzenia prawidlowosci pomiaru ft, uklad przelacza sie za pomoca prze¬ lacznika P na zakres malej czestotliwosci gdzie z miernika wychylowego M odczytuje sie wartosc fi0. Otrzymana z poprzedniego pomiaru wartosc czestotliwosci ft nie jest obarczona znaczacym bledem jezeli wartosc wspólczynnika Beta jest mniejsza od 0,6 fi* W ten sposób za pomoca dwóch operacji pomiarowych zmierzone zostaja trzy bar¬ dzo wazne parametry tranzystora: fi<, fi'i ft.Calosc uklad uzasilana jest z zasilacza Z.Odmiana ukladu wedlug wynalazku moze zawie¬ rac generator i wzmacniacz przelaczany dodatkowo na kilka czestotliwosci pomiarowych wielkich, co umozliwi pomiar wszystkich rodzajów i typów tranzystorów przy uzyciu tego samego przyrzadu. PL