Измеритель h21 мощных транзисторов v2.0

[IVSx]

Тут была тема https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=55386

Схему эту я повторил! Как всегда, со своими вариациями, но сразу заложил в конструкцию блочный принцип – отдельные узлы схемы можно менять. Что и как наворотил, это не важно пока, но получился некий конструктор с прицелом на будущие усовершенствования и доработки. Вплоть до применения узлов для прямого показания h21э, каковые уже в разработке и с положительным прогнозом на результат!
Собственно, об этом и пишу…

Суть в следующем. Нам фактически надо сравнить два напряжения, одно из которых пропорционально току базы измеряемого транзистора (Ib), второе – его току коллектора (Ik). На первых порах удобно ограничить ток коллектора значением 5 А (R14 = 1 Ом), тогда амплитуда импульсов на выходе DA1 в вольтах будет соответствовать току коллектора в амперах без дополнительных коэффициентов пересчета.
Напряжение пропорциональное Ib (далее Uib) мы уже имеем на выходе прибора в авторском варианте, осталось получить пропорциональное Ik (Uik). Это можно сделать двумя способами, либо использовать еще одну группу контактов на галетнике, подавая на него -5 В постоянки, либо подключить к выходу одного из ОУ амплитудный детектор.

Итак, предположим, эти напряжения имеются в нашем распоряжении.
Нам осталось узнать, во сколько раз второе больше первого, эта кратность и покажет нам искомый h21Э. А что, если так:

(Это все пока голая теория. Конкретные типы РЭ, вопросы согласования сопротивлений, токов и напряжений, логических уровней, временных диаграмм и прочие нюансы пока в расчет не берем. Только сам принцип!)

Имеем УПТ с регулируемым усилением DA2. На его вход через аналоговый коммутатор DD1.1 подается напряжение Uib. Усиление регулируется изменением сопротивления R3, в качестве которого можно применить, например, фоторезисторный оптрон (тут, вообще, варианты возможны, но пока - не суть).
Лампой оптрона управляет напряжение с интегратора R1С1/DA1, поступающее на его вход от источника 7,5 В через коммутатор DD1.3 и она начинает плавно разгораться, сопротивление R3 – уменьшаться, а усиление DA2 – расти.
К выходу DA2 подключен один из входов компаратора DA3, а на другой подано отрицательное напряжение -Uik. Когда усиленное DA2 напряжение Uib2 сравняется с Uik, компаратор, а следом RS-триггер DD2, изменят свое состояние на противоположное, ключи DD1.1, DD1.3 закроются, в результате чего напряжение на С1, а, следовательно, и напряжение на лампе и сопротивление R3 зафиксируются в найденном состоянии. Также при этом откроется ключ DD1.2 и подаст на усилитель DA2 уже образцовое напряжение Uо (от VD1), которое будет усилено им, очевидно, в тоже число раз, что и Uib.
Измерительная головка, подключенная к выходу DA2, покажет Ку, а, соответственно, и h21Э…
Стартует измерительный цикл от нажатия кнопки S1, перекидывающей DD2. При этом быстро заряжается С2 и ключ DD1.4 разряжает С1, ключи DD1.1, DD1.3 откроются, DD1.2 – закроется и см. с начала…

Пример. Предположим, измеряется транзистор с «бетой» 100 при токе коллектора 1 А.
У нас Uik пропорционально Ik и, следовательно, равно 1 В. Если β = 100, то ток базы Ib = Ik/β = 1/100 = 0,01 А. Напряжение Uib с учетом сопротивления измерительного резистора Rи в 10 Ом, Uib = Ib · Rи = 0,01 · 10 = 0,1 В. Т.о. УПТ на DA2 потребуется усиление Ку = 1/0,1 = 10. Опорное напряжение у нас 0,2 В, а 0,2 · 10 = 2 В, значит, при таком напряжении головка должна показывать 100 (устанавливается посредством R5).
Если транзистор с той же β = 100 измерять при токе 5 А, все токи и напряжения, очевидно, будут больше в 5 раз, а требуемое Ку останется прежним, т.е. 10…

И как оно?