Измерительная техника
Нашли ошибку? Сообщите нам ... Комментировать: Миллиомметр + измеритель сопротивления каналов МОП-транзисторов — приставка к мультиметру Распечатать: Миллиомметр + измеритель сопротивления каналов МОП-транзисторов — приставка к мультиметру

Миллиомметр + измеритель сопротивления каналов МОП-транзисторов — приставка к мультиметру



Автор предлагает вниманию читателей ещё одну конструкцию в виде дополнительной приставки, расширяющую возможности малогабаритных мультиметров. Приставка позволяет измерять не только малое активное сопротивление резисторов от 1 мОм до 2 Ом, но и сопротивление открытого n- или p-канала полевых МОП - транзисторов.

Схема приставки приведена на рис. 1. По схемному решению это миллиомметр, опубликованный в [1], дополненный маломощным двухполярным источником питания (ИП). Нумерация для вновь введённых элементов на схеме и печатной плате продолжена. Выходные напряжения ИП получены от преобразователя на коммутируемых конденсаторах, собранного на микросхеме DA1 серии 7660 по схеме, приведённой в [2]. Питание приставка получает от встроенного в АЦП мультиметра стабилизатора с выходным напряжением 3 В, используя штатное гнездо "NPNc" розетки для оценки коэффициента передачи по току маломощных транзисторов. Описания работы миллиомметра и преобразователя подробно изложены в статьях [1] и [2] соответственно, в [1] приведено налаживание миллиомметра.

Схема приставки

Рис. 1. Схема приставки

Основные технические характеристики

Напряжение питания, В ............ 3

Ток потребления, мА, не более ......................... 3

Дискретность измерения, Ом ............... 0,001

Предел измерения, Ом............. 2

Максимальное напряжение на затворе испытуемого транзистора, В............... ±5,7

Рассмотрим особенности работы приставки при измерении сопротивления открытого канала испытуемого полевого МОП-транзистора. Выходы каналов +5,7 В и -5,7 В преобразователя нагружены подстроечными резисторами R9 и R10. C движков подстроечных резисторов разнополярные напряжения поступают на переключатель SA1. Установкой переключателя в положение "n" или "p" выбирают полярность напряжения, подаваемого на затвор испытуемого транзистора в зависимости от типа его канала (n- или p-канал), сопротивление которого в открытом состоянии необходимо измерить. Напряжение на затворе испытуемого n-канального транзистора задают установкой движка резистора R9, а p-канального - установкой движка резистора R10. В авторском варианте эти напряжения заданы равными 5 В, как наиболее часто приводимые в технической документации на полевые транзисторы.

Испытуемый транзистор подключают к гнёздам "З", "С", "И" розетки XS1, а низкоомный резистор, сопротивление которого необходимо измерить, - к гнёздам розетки с дополнительным обозначением "Rx". Дополнительное обозначение "Rx" гнёзд "И" и "С" позволяет безошибочно подключать низкоомные резисторы для измерений, а дополнительное гнездо для вывода истока "И" на приставке удобно при подключении транзисторов с различным расположением вывода затвора на корпусе. Резистор R11 ограничивает ток, потребляемый приставкой от АЦП мультиметра, в результате случайного замыкания выводов затвора и истока или пробоя транзистора. Кроме того, при случайном замыкании выводов затвора и стока или пробоя максимальное напряжение на входе "VΩmA" мультиметра ограничено диодами VD4, VD5 до безопасного для АЦП уровня.

Печатная плата приставки и элементы на ней

Рис. 2. Печатная плата приставки и элементы на ней

Все элементы приставки расположены на печатной плате из фольгированного с двух сторон стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Чертёж печатной платы и расположение элементов с каждой стороны показаны на рис. 2. Плата разработана для мультиметров серий М-83х и DT-83x, имеющих, как уже указано в начале статьи, штатную розетку для измерения коэффициента передачи по току маломощных транзисторов с гнездом "NPNc". Кроме того, эти мультиметры имеют сравнительно низкую стоимость. Фотографии авторского варианта приставки приведены на рис. 3 и рис. 4.

Авторский вариант приставки

Рис. 3. Авторский вариант приставки

Авторский вариант приставки

Рис. 4. Авторский вариант приставки

В устройстве применены поверхностно монтируемые элементы: керамические конденсаторы и резисторы - типоразмера 1206, диоды VD1-VD5 - в корпусе SOD-80 (MiniMELF) или SOD-123, диоды Шоттки VD6-VD9 - в корпусе MiniMELF, танта-ловые или полимерные конденсаторы СЗ, С5 - типоразмеров С и В соответственно. Варианты замены транзисторов VT1-VT3 были приведены в [1]. Микросхемы DD1 и DA1 - в корпусных исполнениях SOIC-14 и SOIC-8 соответственно. На плате предусмотрена установка микросхемы DA1 в корпусе DIP-8. Движковый микропереключатель SA1 - MSS-23D19 (IS-1336, MS-23D18) на три фиксированных положения. Подстроечные резисторы - например, серии PVG3 фирмы Murata или подобные. Их номинальное сопротивление может быть в пределах 0,5...1 МОм. При установке резисторов с меньшим сопротивлением (до 50...100 кОм) следует увеличить ёмкость конденсаторов С6-С12 до 4,7 мкФ. Входные гнёзда розетки XS1 и штырь ХР1 - любые от подходящих разъёмов. Штыри ХР2 и ХР3 - от измерительных щупов мультиметров. Гнёзда и штыри пропаивают с обеих сторон платы.

Налаживание приставки начинают с миллиомметра согласно методике, приведённой в [1]. Далее с помощью высокоомного вольтметра на гнезде "З" розетки XS1, манипулируя положениями переключателя SA1, движками под-строечных резисторов устанавливают значения напряжений, подаваемых на затворы для n- и p-канальных испытуемых транзисторов. Напряжения измеряют относительно общего провода - гнезда "COM". Следует отметить, что для уменьшения погрешности установки этих напряжений входное сопротивление вольтметра должно быть не менее 20 МОм.

При работе с приставкой переключатель рода работ мультиметра устанавливают в положение "200mV". Перед измерением сопротивления открытого канала полевого транзистора переключателем SA1 устанавливают тип канала. Далее подключают к гнёздам розетки XS1 испытуемый транзистор в соответствии с расположением его выводов. Результат измерения в милливольтах на индикаторе мультиметра будет численно равен сопротивлению в миллиомах (мОм), если запятую на индикаторе не учитывать (или, иначе говоря, показания необходимо умножить на десять).

После измерения сопротивления открытого канала транзистор полезно проверить на наличие утечки цепи затвора. Переключатель SA1 переводят в среднее положение. Измеренное значение сопротивления канала должно медленно возрастать или даже некоторое время оставаться постоянным. Но это характерно только для МОП-транзисторов, не имеющих встроенного защитного стабилитрона в цепи затвора. При наличии стабилитрона из-за протекания через него небольшого тока заряд на затворе стекает достаточно быстро и канал транзистора закрывается. Следует обратить внимание, что на стекание заряда влияют чистота поверхности печатной платы и влажность окружающего воздуха. Для уменьшения быстрого стекания заряда необходимо промыть спиртом (или растворителем) и просушить феном резистор R11, идущие от него печатные проводники, контактные площадки переключателя SA1 и розетки XS1, а после просушки покрыть их двумя слоями электроизоляционного лака, например PLASTIK-71.

С целью удобства измерений сопротивления резисторов целесообразно, как и в [1], изготовить измерительные щупы из двух коротких отрезков многожильного провода в изоляции. К одному концу каждого провода припаять зажим "крокодил", а к другим - штыри, плотно вставляемые в гнёзда "Rx".

Чертежи печатных плат в форматах Sprint LayOut 5.0 и TIFF имеются здесь.

Литература

1. Глибин С. Миллиомметр - приставка к мультиметру. - Радио, 2015, № 8, с. 23, 24.

2. Глибин С. Получение удвоенных двухполярных напряжений в преобразователе на микросхемах серии ICL7660. - Радио, 2015, № 3, с. 35.

Автор: С. Глибин, г. Москва


Дата публикации: 07.11.2019
Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.


Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:








 



RadioRadar.net - datasheet, service manuals, схемы, электроника, компоненты, semiconductor,САПР, CAD, electronics