Site Loader

Что такое hFE на мультиметре – AvtoTachki

Содержание

  • hFE – определение
  • Что означает hFE?
  • Для чего нужен тест hFE?
  • Как рассчитывается hFE?

hFE — это единица измерения для определения коэффициента усиления по току (или усиления), который может обеспечить транзистор. Другими словами, hFE — это отношение между входным током и результирующим выходным током, и его можно использовать для определения того, насколько подходит конкретный транзистор для схемы или приложения.

hFE на мультиметре — это коэффициент, который измеряет увеличение или уменьшение напряжения между двумя точками, другими словами, «значение hFE на мультиметре указывает, какой ток может выдержать транзистор, прежде чем он начнет нагреваться и выходить из строя». Например: когда входной ток составляет один вольт в точке A и один ампер входного тока в точке B, выходное напряжение будет равно одному амперу, умноженному на один вольт, умноженному на hFE. Если значение hFE равно 10, выходной ток будет десять ампер.

hFE – определение

Чтобы разбить это уравнение, мы можем увидеть, что Ic — это «ток коллектора», а Ib — «базовый ток». Когда эти два условия делятся вместе, мы получаем коэффициент усиления по току транзистора, который обычно называют hFE.

Что означает hFE?

hFE расшифровывается как «гибридный прямой излучатель». В некоторых случаях он также известен как «форвардная бета-версия». Этот термин происходит от того факта, что отношение, которое оно представляет, представляет собой комбинацию двух разных измерений: в частности, сопротивления тока базы и сопротивления тока эмиттера. Они умножаются вместе, чтобы создать то, что мы знаем как hFE.

Для чего нужен тест hFE?

Тест измеряет усиление (или коэффициент усиления) транзистора. Усиление определяется как отношение выходного сигнала к входному сигналу. Его также часто называют «бета» (β). Транзистор действует как усилитель, увеличивая ток или напряжение на своем выходе по отношению к его входу, в то же время поддерживая постоянное выходное сопротивление. Чтобы определить, будет ли транзистор хорошо работать в приложении, необходимо проверить его усиление и сравнить его с требуемым для этого приложения. (1)

Как рассчитывается hFE?

hFE рассчитывается путем сравнения тока базы и тока коллектора. Эти два тока сравниваются с использованием тестера транзисторов, который позволяет проверить рассматриваемый транзистор. Тестер транзисторов удерживает ток базы на постоянном уровне, а затем измеряет ток коллектора, протекающий через него. Когда у вас есть оба этих измерения, вы можете рассчитать hFE.

Однако есть несколько важных предостережений по поводу этого метода тестирования ваших транзисторов. Например, вы должны знать, что если вы измеряете группу транзисторов вместе, то они будут мешать показаниям друг друга. Это означает, что если вы хотите точно измерить значения hFE ваших транзисторов, то лучше тестировать их по одному. Хотя это может замедлить процесс тестирования, это также гарантирует точность результатов.

Рекомендации

(1) Бета-версия – https://economictimes.indiatimes.com/definition/beta

Видео ссылки

How to Use hfe Mode in Multimeter


Смотрите это видео на YouTube

How to measure hfe using Digital Multimeter (Part-2)


Смотрите это видео на YouTube

UNI-T, UT890D, мультиметр TrueRMS, погрешность: ±0,5%, отсчётов: 6000, hFE

Цифровой мультиметр UNI-T UT890D, производства компании UNI-T, оснащен функциями TrueRMS, возможностью измерения коэффициента усиления транзистора (hFE), тока до 20А.

Основное назначение мультиметра UT890D – эффективное и быстрое измерение переменного и постоянного напряжения (AC до 750 В / DC до 1000 В),  постоянного и переменного тока AC/DC до 20А, сопротивления до 60 МОм, частоты до 10 МГц, ёмкости до 100 мФ, также выполнения тестирования диодов и транзисторов (hFE).

Мультиметр обладает широкой полосой измерения переменного тока и напряжения: от 40Гц до 1kГц.

Цифровой мультиметр UT890D оснащён высококачественным дисплеем 6000 отсчётов, возможностью фиксации текущих, минимальных и максимальных значений, а так же разности. Мультиметр UT890D предназначен в первую очередь для электриков  профессионалов обеспечивает защиту на уровне 

CAT III 600 В / CAT II 1000 В.
 
Характерные особенности мультиметра UNI-T UT890D:
TrueRMS – действующее среднеквадратичное значение 
• Высокая скорость измерения ёмкости: 12 сек / до 100 мФ.
• Полоса измерения напряжения и тока: от 40 Гц до 1,0 кГц
• Измерение коэффициента усидения транзисторов (hFE)

• Яркий дисплей на 6000 отсчётов, с подсветкой
• Расширенный диапазон измерения ёмкости.
• Автоматическое выключение мультиметра при длительном бездействии прибора.

 

Купить мультиметр UT890D можете в нашем интернет магазине cityset.com.ua.

 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ мультиметра UT890D:

• Напряжение постоянное DC:  600мВ / 6В / 60В / 600В / 1000В, погрешность: ±0,5%+2 е.м.р.
• Напряжение переменное AC:  6В / 60В / 600В / 750В, погрешность: ±0.8%+3 е.м.р.

• Ток DC: 60мкА / 600мкА / 6мА / 60мА / 600мА / 20А,  погрешность: 0.8%+8 е.м.р.
• Ток АС: 6мА / 60мА / 600мА / 20А,  погрешность: 1,0%+12 е.м.р.


• Сопротивление: 600 Ом / 6 kОм / 60 kОм / 600 kОм / 6 MОм / 60 MОм, погрешность:  0.8%+2 е.м.р.
• Ёмкость: 9,999 нФ / 99,99нФ – 999,9 нФ / 9,999 мФ / 99,99 мФ, погрешность: 2,5%+20 е.м.р.

• Частота: от 9,999 Гц до 9,999 МГц, погрешность: 0,1%+5 е.м.р.

• Температура: от -40°C до 1000°C, погрешность: 1%+3 е.

м.р

• Тестирование проводимости со звуковой индикацией, тест диодов
• Дисплей: 6000 отсчётов, размеры: 63х29
• Элементы питания: 9В, тип 6F22 .
• Габариты: 183 х 88 х 56 мм.

 

Стандартная комплектация профессионального мультиметра UT890D:

• Мультиметр UT890D – 1 шт.  • Щупы мультиметра – 1 комплект.  • Элемент питания, 9В, тип 6F22 – 1 шт. • Термопара К-типа — 1 шт. • Руководство пользователя – 1 экз. • Гарантийный талон – 1 экз.

 

В случае имеющихся вопросов относительно функциональных возможностей, просьба обратится к нашему техническому специалисту по указанным выше телефонам.

Testing Transistor DC Gain (hFE) in My Lab — Biophysics Lab биполярного переходного транзистора (BJT).

Концепция hFE занимает центральное место в использовании транзисторов, поскольку она является мерой усиления небольшого тока. В гибридной модели транзисторов есть несколько гибридных параметров, включая hFE. Модель с гибридными параметрами потеряла популярность, поэтому β или бета теперь являются наиболее распространенным символом усиления постоянного тока. Я буду продолжать использовать hFE в этой статье, так как таблицы данных также продолжают использовать это имя.

Рис. 1: Кривые типичного усиления тока транзистора (hFE). Производственные разбросы производителя от +100% до -50% «типичных» значений считаются приемлемыми. «Искусство электроники», Горовиц и Хилл, 3-е издание, 2016 г., стр. 74.

С другой стороны, значение параметра hFE немного раздражительно. Многие статьи с практическими рекомендациями и схемы DIY описывают, как измерить hFE, основываясь на простом понятии, что hFE = I C / I B . Тем не менее, таблицы данных транзисторов предлагают диапазон значений hFE при различных условиях тока коллектора (IC). В условиях тестирования производителя также используется импульсный тест (<= 300 мкс), когда транзистор активен примерно 2% времени (рабочий цикл). Непрерывный ток имеет тенденцию вызывать повышение температуры внутри испытательного устройства. Таким образом, IC и IB являются динамическими объектами, которые могут неточно коррелировать со статическим тестированием. При этом значение hFE для любого отдельного устройства — даже с одинаковым номером детали и производителем — будет разным. В совокупности попытка использовать конкретное значение hFE для конкретного устройства является конфликтным событием, и его можно избежать.

  • Почему я измеряю hFE
  • PEAK Atlas DCA Pro – Анализатор полупроводников
  • Гнездо hFE на некоторых цифровых мультиметрах
  • Мультиметр Fluke
    • Тест 1: два резистора на макетной плате с расчетом hFE на основе результатов цифрового мультиметра
    • Тест 2: источник постоянного тока с прямым считыванием hFE на цифровом мультиметре
  • Измерение hFE с помощью осциллографа и генератора сигналов произвольной формы (AWG)
  • Сводка тестирования hFE
  • Ссылки

Почему я измеряю hFE

Многие инженеры говорят мне, что за 20 с лишним лет проектирования им никогда не требовалось знать значение hFE устройства. Во многих конструкциях расчетное значение hFE равно 100, а затем создается цепь смещения вокруг транзистора для работы с широким спектром устройств, каждое из которых имеет разные значения hFE, например, от 50 до 250, и при разных температурах.

Схема, зависящая от определенного значения бета, является неисправной.

Пол Горовиц, Уинфилд Хилл «Искусство электроники»

В роли экспериментатора я хочу знать hFE своего устройства. Я обнаружил, что каждая часть транзистора, которая находится у меня в «коробке для мусора», и даже новые детали, которые я заказываю из различных источников, таких как Digi-Key, Newark, eBay и Amazon, могут быть проверены на усиление по постоянному току перед использованием, даже если мое измеренное значение не настоящий hFE. Пока процедура тестирования воспроизводима, ее можно использовать для проверки коэффициента усиления транзистора, оценки неизвестных транзисторов и подбора парных устройств для использования в таких приложениях, как, например, двухтактные усилители, температурная компенсация или токовые зеркала.

Плохое обращение с транзисторами также может повлиять на hFE устройства. Фактически, во время моих тестов в этой статье я обнаружил удивительную проблему в отношении одного тестируемого устройства. См. «Рисунок 20: Рисунок 20: Результаты генератора функций осциллографа/AWG ” Теперь посмотрим, что я имею в виду.

Ниже приведен список тестов hFE для двух транзисторных устройств из моей корзины: NPN 2N3904 и PNP 2N3906…

PEAK Atlas DCA Pro — анализатор полупроводников

Этот прибор с интерфейсом ПК стоит около 150 долларов США. мой лучший ресурс для измерения hFE и многих других параметров транзисторов. Немного дорогой, но он делает большую работу. Тестирование устройств включает в себя слабосигнальные устройства, силовые транзисторы, полевые транзисторы, полевые МОП-транзисторы, диоды и многое другое. Значение hFE скорректировано с учетом утечки коллектор-эмиттер (полезно для германиевых транзисторов).

На рисунках 2 и 3 ниже кривые hFE показывают, как на них влияет базовый ток IB и VCE. В частности, кривая hFE базового тока 10 мкА для 2N3906 может указывать на дополнительные проблемы, как показано далее в этой статье. Здесь hFE значительно ниже по сравнению с более высокими базовыми токами.

Рис. 2: Результаты 2N3904 DCA Pro (щелкните изображение, чтобы увеличить его) .

Рисунок 3: Результаты 2N3906 DCA Pro (щелкните изображение, чтобы увеличить его) .

Гнездо hFE на некоторых цифровых мультиметрах

Этот разъем обеспечивает значение усиления по постоянному току, полезное для сортировки и тестирования кремниевых устройств с малым сигналом. Гнездо не будет точным для германиевых транзисторов, поскольку они обычно связаны с утечкой коллектор-эмиттер. Он также не будет полезен для силовых транзисторов, которым требуется больший тестовый ток базы (I B ). Некоторые измерители с функцией hFE описывают условия тестирования, в то время как другие не предлагают поддержку своего устройства в условиях тестирования.

Мой мультиметр BK 2704C документирует условия тестирования разъема hFE:

Диапазон: 0 ~ 1000
Базовый ток: прибл. 10 мкА пост. (VCE = 3,0 В пост. тока)

Устройство 2N3906, которое я использую для этой статьи (изображение B&K внизу справа) с базовым током 10 мкА, предсказывает гораздо более низкий hFE по сравнению с более высокими базовыми токами, как показано в результатах 2N3906 с использованием DCA Pro выше. (Рисунок 3). В то время как hFE для 2N3904 (изображение B&K ниже слева) согласуется с результатами DCA Pro для 2N3904 выше, поскольку условия испытаний 10 мкА сгруппированы с другими кривыми I B . Но для сортировки и сравнения устройств ограничение условий тестирования 10 мкА может быть вполне приемлемым.

Рис. 4. Мультиметр B&K 2704C, измерение коэффициента усиления по постоянному току hFE для левого 2N3904 и правого 2N3906 .

Мультиметр Fluke

Мои измерители Fluke не имеют разъема hFE. Большинство других высококачественных цифровых мультиметров также не имеют разъема hFE. Некоторые люди говорят, что это связано с тем, что показания мультиметра не слишком близки к официальным показаниям hFE, другие говорят, что схема и разъем для измерения hFE делают недействительными соображения безопасности. Большое обсуждение можно найти здесь:

Тема: Почему бета-тест транзистора hFE проводится только на дешевых цифровых мультиметрах?

Функция проверки диодов на моих измерителях Fluke измеряет прямое падение напряжения полупроводника в условиях постоянного тока, подходящих для определения PNP и NPN, а также того, какой вывод связан с эмиттером, базой и коллектором. Но не предлагает способ измерения коэффициента усиления постоянного тока.

Ниже приведены некоторые макетные схемы, которые я использую для измерения hFE с помощью цифрового мультиметра…

Тест 1. Два резистора на макетной плате с hFE Расчет с помощью цифрового мультиметра Результаты

Коэффициент усиления по постоянному току можно рассчитать путем измерения падения напряжения на базовом резисторе и соответствующего падения напряжения на коллекторном резисторе. Схема устройства PNP показана на диаграмме LTSpice ниже — Рисунок 5: «Моделирование простого измерения hFE цифрового мультиметра с двумя резисторами». Поменяйте полярность V1 для проверки устройств NPN. Математические расчеты делают этот метод тестирования немного утомительным для сортировки множества транзисторов, но он является хорошей заменой отсутствующему сокету Fluke hFE.

На рисунке справа показана симуляция в LtSpice простой макетной схемы для PNP-транзистора 2N3906. Эта схема будет работать с любым маломощным кремниевым устройством PNP. Чтобы использовать устройства NPN, поменяйте полярность V1. Файл моделирования можно загрузить по ссылке в конце этой статьи.
Рис. 5: Моделирование простого измерения hFE на цифровом мультиметре с двумя резисторами .
Моделирование LTSpice простой макетной схемы hFE. Щелкните изображение, чтобы увеличить его.

Ниже показана макетная плата с PNP 2N3906 (такая же, как схема и моделирование LTSpice выше). Для сравнения я показываю расчеты hFE для тех же двухтранзисторных компонентов, протестированных выше с помощью мультиметра BK и DCA Pro.

Устройство: 2N3906 PNP
Настройка источника питания:
Vcc = 9,001 В, 0,872 мА

Измерения:
Vce = 8,232 В
Rb = 0,9969M (1M)
Rc = 1,0064k (1k)
Vrb = 8,338 В
Vrc = 0,7646 В

Расчеты:
Ib = 8,34 В/1M = 8,338 мкА
Ic = 0,765 В/1 кОм = 765 мкА
hFE = 765/8,34 = 92

Устройство: 2N3904 NPN
Настройка источника питания:
Vcc = 9,001 В, 1,368 мА

Измерения: 9 0081 Vce = 7,647 В
Rb = 0,9969 M (1M)
Rc = 1,0064k (1k)
Vrb = 8,327 В
Vrc = 1,3508 В

Расчеты:
Ib = 8,33 В/1M = 8,33 мкА
Ic = 1,351 В/1 k = 1351 мкА
hFE = 1351 /8,33 = 162

Рис. 6: Макет простого измерения hFE цифрового мультиметра с двумя резисторами устройства ПНП.
Тест 2: источник постоянного тока с цифровым мультиметром с прямым считыванием hFE

Используя еще несколько деталей, я смог улучшить тестирование макета для использования с цифровым мультиметром Fluke. Эта версия от Circuits Today включает поддержку устройств PNP и NPN и обеспечивает постоянный ток I B 10 мкА и прямое считывание hFE (мА x 100). Я заметил одну проблему: если я поставлю транзистор не того типа в гнездо (например, по ошибке заменю NPN на PNP), тестируемый транзистор сильно нагреется.

Схема KiCad Eeschema. См. справочный раздел ниже для загрузки файла.

Рис. 7. Схема KiCad Eeschema источника постоянного тока с прямым считыванием hFE с цифрового мультиметра.

Перед построением этой схемы я использовал LTSpice для моделирования.

Рис. 8: Моделирование LTSpice источника постоянного тока с прямым считыванием hFE цифрового мультиметра , показанным курсором 2 Vert Reading.

Симуляция, показанная выше, имеет потенциометры с имитацией рычагов стеклоочистителя. Библиотека потенциометра была предоставлена ​​Гельмутом Сенневальдом — основателем группы пользователей LTSpice. На графике показано, как рычаг стеклоочистителя меняется с 0,05% до 9. 5% с ожидаемой калибровкой для 10 мкА в положении 29% для тока, проходящего через эмиттер Q1. Файл моделирования с библиотекой потенциометра можно загрузить по ссылке в конце этой статьи.

Окончательная макетная схема с тестируемым устройством 2N3906…

Рис. 9: Макет источника постоянного тока с прямым считыванием данных hFE на цифровом мультиметре .

На макетной плате рядом с каждым потенциометром показаны перемычки. Их можно размыкать один за другим, замыкая контакты амперметра цифрового мультиметра для калибровки 10 мкА базы PNP и NPN относительно тока эмиттера.

Рисунок 10: Результаты 2N3906 при использовании макетной платы постоянного тока.

Рис. 11: Результаты 2N3904 при использовании макетной платы постоянного тока. Примечание. Потребляемый ток для NPN 2N3904 намного выше, чем у 2N3906, что соответствует большему hFE.

Измерение hFE с помощью осциллографа и генератора сигналов произвольной формы (AWG)

Этот метод позволяет подавать на тестируемый транзистор более высокий ток, чем любой из методов тестирования 1 или 2. С помощью ступенчатого сигнала, подаваемого на базу транзистора, и переменного напряжения приложенная к коллектору транзистора, температура тестируемого устройства не повышается настолько, чтобы повлиять на стабильность показаний.

Моделирование тестовой схемы NPN-транзистора в LTSpice…

Рис. 12: LTSpice имитация осциллографа / генератора сигналов произвольной формы NPN-транзистора hFE тестовой схемы. Нажмите на изображение, чтобы развернуть.

Здесь находятся текстовые файлы кусочно-линейных (PWL), которые управляют напряжением для ступенчатых и треугольных сигналов. См. справочный раздел в конце этой статьи, чтобы загрузить файлы для полной симуляции.

pwl_triangle.txt

 0 0
+4,17 м 10
+4,17 м 0 

pwl_stair.txt

0 с 0,7 8,33 м 0,7 8,34 м 1,4 16,66 м 1,4 16,67 м 2,1 24,99 м 2,1 25. 00м 2.8 33,32 м 2,8 33,33 м 3,5 41,65 м 3,5 41,66 м 4,2 49,98 м 4,2 49,99 м 4,9 58,31 м 4,9 58,32 м 5,6 66,64 м 5,6 66,65 м 0,7

Шаги для построения моделирования (см. текст и файл asc в справочном разделе этой записи блога):

  • Примените треугольную волну с частотой 120 Гц, 10 VP-P и смещением постоянного тока 5 В к транзистор под пробным коллектором. Смоделируйте генератор сигналов произвольной формы с помощью кусочно-линейной функции LTSpice (PWL), используя точки данных в текстовом файле. См. прикрепленный файл: pwl_triangle.txt.
  • Создайте ступенчатую волну с частотой 15 Гц, 5 VP-P и смещением постоянного тока 0,7 В (начните волну с амплитудой выше V BE , чтобы включить тестируемый транзистор). Снова с PWL и текстовым файлом точек данных. См. прикрепленный файл: pwl_stair.txt.
  • Детали макета для имитации простой макетной платы.
  • Определите 1-секундный анализ переходных процессов, чтобы запустить моделирование LTSpice.
  • Имитация осциллографа с использованием пассивных щупов с общим заземлением (без использования дифференциальных щупов).
  • Постройте ось X как V CE , используя Ch3.
  • Постройте первую ось Y как Ic, используя математическую функцию: (Ch2-Ch3)/100.
  • Постройте вторую ось Y как I B , используя математическую функцию: (Ch4-Ch5)/100000.

Расчет смоделированного транзистора 2N3904 NPN hFE как I C /I B при выбранном V CE . Подробности см. в разделе « Рисунок 12: Моделирование LTSpice осциллографа/генератора сигналов произвольной формы NPN-транзистора hFE тестовой схемы » выше. Например: В В CE 5 В и 4-я кривая I B (представляющая I B = 27,7 мкА).

Смоделируйте схему тестирования транзистора PNP в LTSpice…

Схема PNP аналогична схеме тестирования транзистора NPN. Только полярность лестничной и треугольной волновых функций была изменена на противоположную. Лестничная волна теперь изменяется от -700 мВ до -5 В. Треугольная волна теперь изменяется от 0 В до -5 В. Щелкните изображение, чтобы развернуть его.

Вот текстовые файлы кусочно-линейных (PWL), которые управляют напряжением для ступенчатых и треугольных сигналов. См. справочный раздел в конце этой статьи, чтобы загрузить полную симуляцию.

pwl_triangle_minus.txt

 0 0
+4,17 м -10
+4,17 м 0 

pwl_stair_minus.txt

 0 с -0,7
8,33 м -0,7
8,34 м -1,4
16,66 м -1,4
16,67 м -2,1
24,99 м -2,1
25.00м -2.8
33,32 м -2,8
33,33 м -3,5
41,65 м -3,5
41,66 м -4,2
49,98 м -4,2
49,99 м -4,958,31 м -4,9
58,32 м -5,6
66,64 м -5,6
66,65 м -0,7 

Рассчитать имитацию 2N3906 PNP-транзистора hFE как I C /I B при выбранном V CE . См. « Рисунок 13: Моделирование LTSpice осциллографа/генератора сигналов произвольной формы PNP-транзистора hFE тестовой схемы » выше для получения подробной информации о схеме. Например: At V CE 5 В и 4-я кривая I B (представляющая I B = -28,0 мкА).

Финальная макетная плата с 2N3904 Тестируемый NPN-транзистор…

Я использовал двухканальный генератор сигналов произвольной формы для создания сигналов базы и коллектора транзистора:

Рисунок 14. Настройка генератора сигналов произвольной формы для тестируемых NPN-транзисторов. Щелкните изображение, чтобы увеличить его.
  • Канал 1 использует StairUp (лестница с 8 уровнями) произвольной формы с частотой 15 Гц, высоким уровнем 5 В, низким уровнем 0,7 В и фазой 0.
  • Канал 2 использует сигнал произвольной формы AbsSine с частотой 120 Гц, высоким уровнем 5 В, низким уровнем 0 В и фазой 0. Примечание: понижающий трансформатор переменного тока со схемой двухполупериодного выпрямителя. будет давать ту же форму волны для тех, у кого только один канал AWB.
  • Используйте опцию выравнивания фазы на Rigol DG4062 AWB, чтобы канал 2 производил ровно один цикл для каждого уровня лестницы канала 1. См. рисунок 16 ниже для примера с курсорами.

Соберите простую макетную плату транзистора NPN 2N3904 с двумя резисторами и четырьмя подключенными каналами осциллографа. См. рисунок 12 выше для схемы и рисунок 15 ниже для макета платы.

  • Подключите резистор 100 кОм между базой транзистора 2N3904 и каналом AWG 1. Подключите щупы осциллографа Ch4 (зеленый) и Ch5 (красный) к этому резистору для измерения тока базы I Б .
  • Подключите резистор 100 Ом между коллектором транзистора 2N3904 и каналом 2 AWG. Подключите щупы осциллографа Ch2 (желтый) и Ch4 (синий) к этому резистору для измерения тока коллектора I C и V CE .
  • Соедините эмиттер транзистора с землей. Привяжите AWG и прицел к земле.
Рисунок 15: Тестируемый транзистор NPN 2N3904. Нажмите на изображение, чтобы увеличить.

Настройка осциллографа, см. рис. 16 и 17 ниже…

  • Канал 1 = 2 В/дел, полоса пропускания 20 МГц -> Подключить к резистору «+» на стороне Rc на рис. 12
  • Канал 2 = 2 В/дел, полоса пропускания 20 МГц -> Подключить к резистору «-» сторона Rc на рис. 12 -> Представляет тестируемый транзистор Vce
  • Канал 3 = 1 В/дел, полоса пропускания 20 МГц -> Подключить к резистору «+» стороны Rb на рис. 12
  • Канал 4 = 100 мВ/дел, полоса пропускания 20 МГц -> привязка к стороне «-» резистора Rb на рис. 12
  • Math 1 = 2 мА/дел, (каналы 2-каналы 3)/100, альтернативные единицы A -> представляет тестируемый транзистор Ic
  • Math 2 = 5,4 мкА/дел, (Ch4-Ch5)/100000, Альтернативные единицы A -> Представляет тестируемый транзистор Ib
  • По горизонтали = 10 мВ/дел, 12,5 Мвыб/с, 1,25 Мвыб.
  • Триггер = фронт, канал 1, связь по постоянному току, уровень 2,64 В, нарастающий фронт
  • Сбор данных = высокое разрешение, остановка после 1 сбора данных, внутренний источник времени
  • Настройка графика XY с транзистором V CE (Ch 1) для X и транзистором IC (Math 1) для Y
  • Настройте связанный курсор осциллограммы для измерения I C (Math 1) и I B (Math 2) для расчета hFE
Рис. 16. Прицел Tektronix MSO64B с 2N3904 кривых устройства XY в виде графика, 4 зондированных канала и 2 математических сигнала со всеми сигналами в фазе. Щелкните изображение, чтобы увеличить его. Рис. 17. Tektronix e*Scope — отображение сети MS064B в режиме реального времени — показаны расчеты 2N3904 hFE (hFE = 165). Щелкните изображение, чтобы увеличить его.

Рассчитать 2N3904 NPN-транзистор hFE как I C /I B при выбранном V CE . Например: At V CE 6 В и 4-я кривая I B (представляющая I B = 18,95 мкА).

Значение hFE 165, измеренное с помощью осциллографа, совпадает с показанным в . Рис. 2: Результаты 2N3904 DCA Pro .

Окончательная макетная схема с тестируемым NPN-транзистором 2N3906…

Повторно используйте для схемы ту же схему, что и на рис. 13 выше. Измените сигналы генератора функций AWG на отрицательные. Я также переключил сигнал коллектора с AbsSine на Triangle. Отрицательная кривая AbsSine не дает такого четкого результата, как кривая Triangle. Возможно, я мог бы сначала инвертировать волну AbsSine из меню утилиты Rigol, но не стал. См. Рисунок 18 ниже для настроек.

Рисунок 18: Настройка генератора сигналов произвольной формы для тестируемых транзисторов PNP. Щелкните изображение , чтобы увеличить его .

Макет…

Рис. 19. Тестируемый транзистор PNP 2N3906. Щелкните изображение , чтобы увеличить его .

Результаты осциллографа…

Рис. 20: Результаты осциллографа/генератора функций AWG. На левом изображении показано то же устройство 2N3906, которое успешно использовалось во всех других тестах, описанных выше. Не знаю, в чем причина странных сигналов. Среднее изображение – второй 2Н3906 отлично работает в этой тестовой конфигурации без проблем, показанных на левой фотографии. Правое изображение — то же тестируемое устройство, что и на среднем изображении, но с треугольным сигналом, приложенным к коллектору. Щелкните изображение , чтобы увеличить его.

К сожалению, мое первое PNP-устройство 2N3906 отказало во время этого теста — см. рис. 20 (слева). DCA Pro hFE и кривые выглядят так же. Но в этом тесте осциллографа / AWG устройство отключается, когда напряжение V CE превышает примерно 7 В. Были протестированы несколько других PNP-транзисторов, включая другие транзисторы 2N39.06 устройств. Эти другие устройства протестированы просто отлично. У одного пользователя на Electronics Stack Exchange был следующий комментарий, который мне кажется правильным:

.

Похоже, что соединение CE забито и действует как SCR с отрицательным добавочным сопротивлением. Может быть хорошо для генератора на туннельном диоде в ВЧ, если смещено на -7В. 😉 Это отказ от дуги пробоя, скажем, 40 К/мм может быть 40 В/мкм, поэтому 7 В — это примерно 175-нм зазор, который шунтирует E-Field. Этот PNP должен работать до -40 В и действовать как стабилитрон около -50 В. В 70-х мне понадобился HV Zener для uA ref. Поэтому я выбираю напряжение пробоя транзистора, чтобы старый телевизор работал.

Tony Stewart EE75

Показания курсоров A и B на рисунке 20 справа: I C [Math 1: (Ch2-Ch3)/100] = 7,913 мА и I B [(Ch4 – Ch5)/100 000] = 44,0 мкА при выбранном V CE 6 В.

К сожалению, я не очень точно установил курсоры A и B для VCE 6 В, поэтому значение hFE не так точно, как оно могло бы быть. Но эффективность этого метода испытаний по-прежнему актуальна.

См. ниже сравнение с hFE с использованием полупроводникового анализатора PEAK DCA Pro для моего нового PNP 2N39.06, который я называю устройством 2.

Рисунок 21: 2N3906 PNP-транзистор 2 тестируется с помощью DCA Pro. На левом изображении показаны основные тесты устройства. На правом изображении показаны hFE и Vce. Чтение

hFE для PNP 2N3906 Dev2 с использованием разъема BK 2704C hFE. Низкое значение V CE и низкое значение I B являются причиной постоянно более низких показаний мультиметровых разъемов hFE. Тем не менее, тестирование очень простое, быстрое и сопоставимое от одного транзистора к другому для целей сортировки и сопоставления. Но с помощью этого простого теста невозможно увидеть некоторые проблемы с тестируемыми устройствами.

Рис. 22. Транзистор 2N3906 тестируется с использованием гнезда hFE на мультиметре BK 2704C.

Сводка по тестированию hFE

Каждый представленный здесь метод тестирования полезен при определенных условиях. Для большинства целей тестирования настройки диода цифрового мультиметра будет достаточно.

Но использование осциллографа и генератора сигналов произвольной формы позволяет проводить очень важные исследования транзисторов, включая hFE.

Ссылки

hFE LTSpice Simulations
Два резистора на макетной плате Zip-файл
Макет постоянного тока 901 08 Zip-файл
Осциллограф/генератор сигналов произвольной формы Макетная плата Zip-файл
KiCad
Источник постоянного тока с цифровым мультиметром, схема прямого считывания hFE Zip File
Библиография
Измерения полупроводниковых устройств Джон Малви, Tektronix , 1-е изд. , 1969 г. Ссылка на веб-сайт
только на дешевых мультиметрах? Web Link
Тестер транзисторов hFE постоянного тока Web Link
Semiconductor Curve Tracer With the Analog Discovery 2, Instructables, brmarcum, 2016 Веб-ссылка
Использование генератора сигналов произвольной формы и цифрового запоминающего осциллографа для создания трассировщика характеристик транзистора, Circuit Specialists, George Leger, 2014 Веб-ссылка

Нравится:

Нравится Загрузка…

Что такое HFE на мультиметре (простое объяснение)

Манодж Кумар Рагхав

Вы впервые пользуетесь мультиметром и путаетесь в написанных на нем разных типах символов?

Вы пытаетесь выяснить, что такое HFE на мультиметре в деталях? Если да, то это руководство будет вам очень полезно.

Мультиметры являются важными приборами для профессионалов в области электричества, которые позволяют пользователям эффективно измерять электрическое напряжение, силу тока и сопротивление. Поскольку мы выросли с развитием технологий, в мультиметры также было внесено множество улучшений. Усовершенствованные мультиметры, представленные сегодня на рынке, могут эффективно измерять непрерывность и индуктивность, а также поддерживать емкость.

Первое использование мультиметра сложнее, чем кажется. Широкий набор символов может запутать вас в любой момент. Важно понять эти знаки, прежде чем начать их использовать. Руководство предложит вам полную информацию о HFE в деталях.

Но прежде чем мы начнем, давайте сначала разберемся, что означает hFE на мультиметре и что такое полная форма hFE?

Содержание

Что такое HFE на мультиметре

Теперь вопрос: что означает hfe на мультиметре?

HFE — это аббревиатура, используемая для гибридного параметра усиления прямого тока. Это просто означает «гибридный прямой излучатель», иногда также известный как «прямая бета». Он используется для измерения величины тока, усиливаемого транзисторами.

HFE — это эмиттер с общим эмиттером, используемый для измерения коэффициента усиления транзистора по постоянному току. Мультиметр предлагает режим, который измеряет HFE транзистора. Чем больше количество тока, усиленного транзисторами, тем выше вероятность его использования в различных приложениях.

Более низкое значение HFE обычно является результатом объединения двух разных источников электроэнергии, таких как основные источники питания и батареи. Очень высокий показатель HFE также является признаком проблемы, поскольку не вся электроника требует такой большой мощности для эффективной работы.

HFE — это показатель того, насколько хорошо работают ваши транзисторы. Это способ подсчитать, какой ток может выдержать электрический компонент, прежде чем он нагреется или выйдет из строя.

HFE обычно рассчитывается путем деления тока коллектора, т. е. Ic, на ток базы Ib через активный элемент цепи. Более высокое значение HFE обычно приводит к более быстрому времени отклика и, следовательно, к лучшему результату.

У каждого транзистора свой особый HFE. Значение HFE обычно остается постоянным, обычно от 10 до 500. Тем не менее, оно может меняться в зависимости от температуры и изменений напряжения коллектор-эмиттер.

Здесь мы хотели бы уточнить, что значение HFE широко варьируется и непредсказуемо. Итак, подберите хорошую схему транзистора, чтобы двигаться дальше. Это поможет вам получить стабильное предсказуемое усиление для транзисторных схем.

Всегда рекомендуется выбирать отличный надежный мультиметр только для получения высококачественных и точных результатов. Обязательно подробно изучите техническое описание транзистора, чтобы знать значение и характеристики HFE.

HFE обычно определяется как усиление по постоянному или переменному току. Как мы только что сказали ранее, значение HFE сильно варьируется. Вы можете легко увидеть широкий диапазон различий между минимальным и максимальным значением HFE для транзистора. Сложно создать транзистор с точным весом HFE, поэтому разработчики разрабатывают транзисторы с широким диапазоном HFE.

Зачем мы проводим тест HFE?

HFE является одним из наиболее важных факторов, которые необходимо знать о функционировании транзисторов в совершенстве. Усиление переменного тока или эффективность часто описывают как отношение выходного сигнала к входному или β (бета).

То же самое необходимо для прогнозирования того, какой из них будет идеально работать с конкретным приложением. Это будет включать проверку этих чисел и обеспечение того, совпадают ли они точно или нет.

Как рассчитать HFE?

HFE позволяет проверить, насколько хорошо работают транзисторы. Обычно он рассчитывается путем деления тока базы и тока коллектора с помощью точного тестера транзисторов. Весь процесс позволяет пользователям идеально обновлять оба значения, а также гарантирует, какой надежный вариант останется в работе в дальнейшем.

Если вы тестируете разные транзисторы вместе, помните, что все эти варианты будут мешать показаниям друг друга. И это основная причина, по которой рекомендуется проверять значение только одного из компонентов по отдельности. Это поможет вам получить точные измерения его значения HFE и позволит пользователям в группе протестировать отдельных лиц для получения достоверных результатов.

HFE и бета-версия — это одно и то же?

HFE и Beta — разные вещи. HFE — это набор параметров h, которые обычно относятся к стандартной конфигурации излучателя. HFE обычно называется коэффициентом усиления по переменному току и включает только параметры переменного тока. hFE обычно описывает операции с большими сигналами, тогда как hfe означает операции с малыми сигналами.

Меньшие сигналы не принимают транзистор, в то время как более значащие знаки могут. Можно легко внести необходимые коррективы в транзистор, чтобы он работал эффективно. Значение hFE всегда меньше, чем значение hfe.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *