BF245

[Romekd]

Swoje pomiary rozpocząłem od porównania parametrów prostego stopnia wzmacniającego ze wspomnianymi tranzystorami BF245 i BF256. W obwodzie drenu zastosowałem rezystor o oporności 4,7 kΩ do plusa zasilania, w obwodzie źródła włączyłem zablokowany kondensatorem 220 μF/25V rezystor 2,2 kΩ do masy, a bramkę spolaryzowałem rezystorem 100 MΩ, podłączonym również do masy (minus układu na masie, plus 12 V stanowiło napięcie zasilania). Testowany stopień wprowadzał wzmocnienie napięciowe w okolicach 9 razy (z tranzystorem BF245B) oraz wzmocnienie około 10 razy (z tranzystorem BF256B), a szumy wyjściowe, w zakresie niskich częstotliwości (20 Hz...20 kHz) były podobne dla obu typów tranzystorów (szumy testowałem dla wejścia rozwartego oraz zablokowanego rezystorem o wartości 1 kΩ i 10 kΩ).

Następnie sprawdziłem prądy tranzystorów ze zwartymi wyprowadzeniami bramki i źródła dla napięcia 10 V, 15 V i 20 V, przy czym prądy te sprawdzałem po około jednej sekundzie od przyłożenia do tranzystora wspomnianych napięć (był to za każdym razem drugi odczyt z mojego miernika marki Brymen). Prądy należało mierzyć dość szybko, gdyż tranzystory typu JFET mają z reguły duży ujemny współczynnik temperaturowy prądu drenu (źródła), więc po podaniu napięcia prąd ten stopniowo się zmniejsza, aż do ustalenia się równowagi temperaturowej sprawdzanego elementu z otoczeniem. Dla uzyskania większej precyzji pomiarów można było ten pomiar wykonywać sposobem "impulsowym", z wykorzystaniem np. oscyloskopu, ale nie chciało mi się komplikować stanowiska pomiarowego. By jeszcze dokładniej zbadać zachowanie się tranzystora nałożyłem na napięcie zasilania składową zmienną z generatora, dodając do składowej stałej sygnał sinusoidalny o częstotliwości 1 kHz i napięciu wyjściowym 1 V. Oporność wewnętrzna generatora wynosiła 50 Ω, a schemat układu oznaczony jest w załączniku poniżej numerem 1.

Układy pom._1png.png

Na początku sprawdziłem parametry 10 tranzystorów, w tym pięciu tranzystorów typu BF245B (trzy produkcji CEMI, jeden firmy National Semiconductor i jeden firmy PHILIPS oraz pięciu tranzystorów BF256B (wszystkie wyprodukowane przez firmę Fairchild Semiconductor). Poniżej zdjęcie mierzonych tranzystorów.

tran_1.jpg

Tabela poniżej przedstawia zmierzone wartości prądu stałego (odczytane z miernika Brymen) oraz składową zmienną 1 kHz, zmierzoną miernikiem FLUKE.

Tab.1.png

W tym samym układzie sprawdziłem też prądy specjalnych diod stałoprądowych (w obudowie SMD o dwóch wyprowadzeniach umieszczony jest tranzystor JFET z rezystorem; diody te są obecnie dość tanie i dostępne np. w TME, gdyż często stosowane są w zasilaniu lamp LED z wieloma diodami elektroluminescencyjnymi, połączonymi szeregowo). Dody tego typu, opisywane są jako diody CRD (ang. current-regulating diode) lub CLD (ang. current-limiting diode). Dwie ostatnie pozycje z tabelki to wyniki pomiaru diod o symbolu CL05M6F widocznych na zdjęciu poniżej.

Diody CRD.jpg

Polecam tego typu diody, gdyż przetestowałem ich parametry, w tym poziom generowanych szumów i są one segregowane pod względem przewodzonych prądów lepiej (mają mniejszy rozrzut parametrów i niskie szumy) niż większość dostępnych tranzystorów j-fet.

W tamtym momencie trwania pomiarów stwierdziłem, że może warto przetestować prądy tranzystorów BF256B innych producentów, więc sięgnąłem do innej szufladki i wybrałem z niej tranzystory, które kupiłem jeszcze w czasach swojej młodości, przy czym producenta dwóch pierwszych już nie pamiętam, trzeci jest Motoroli, a trzy kolejne zostały wyprodukowane na początku lat 80. przez rumuńską firmę IPRS (Întreprinderea de Piese Radio și Semiconductori; trzeci z tranzystorów tej firmy jest niewidoczny na zdjęciu, gdyż tkwi w układzie pomiarowym). Poniżej wyniki pomiarów parametrów tych tranzystorów i ich zdjęcie.

Tab.2.png

tran_2.jpg

Później sprawdziłem zachowanie się źródła prądowego z tranzystorem BC556C, gdzie w obwodzie bazy tranzystora włączyłem dwie diody krzemowe typu 1N4148 plus rezystor 1 kΩ do masy, a następnie diodę świecącą LED (czerwona, starego typu z lat 70.) z rezystorem 10 kΩ do masy, a na końcu stabilizator napięcia 1,25 V typu LT1004, który spolaryzowałem chyba nieco za małym rezystorem 1 kΩ do masy, przez co wyniki nie wyszły najlepiej. Do wszystkich tych elementów stabilizujących napięcie bazy tranzystora BC556C względem emitera dołączałem kondensator elektrolityczny o pojemności 470 μF/25 V, choć bocznikowanie układu LT1004 chyba było błędem, podobnie jak zmuszanie go do pracy z większym prądem, przekraczającym przy jednym z pomiarów 20 mA. Poniżej tabelka z wynikami pomiaru źródła prądowego z tranzystorem PNP (ten typ akurat w źródłach prądowych sprawdza się gorzej od tranzystorów typu NPN, ze względu na niższe napięcie Early'ego).

Tab.4.png

Co ciekawe najlepszymi parametrami cechowało się źródło z tym tranzystorem i diodą LED jako stabilizatorem napięcia, choć sądziłem że lepsze parametry będzie miało źródło prądowe z układem LT1004...

Na koniec sprawdziłem jeszcze dwa typy tranzystorów polowych, z których jednym był popularny 2SK117BL, a drugim zabytkowy tranzystor 2SK30 (sprawdziłem po trzy losowo wybrane egzemplarze). Poniżej kolejna tabelka z otrzymanymi wynikami.

Tab.3.png

Niższe prądy przy wyższym napięciu zasilania wynikały z tego, że struktura tranzystora już w czasie wykonywania pomiaru była wyższa niż przy napięciu niższym, za co odpowiadała wyższa moc tracona w tranzystorze i zwłoka w dokonaniu pomiaru; wykonując pomiar jeszcze później otrzymałbym jeszcze niższe wartości prądów...

Pozdrawiam
Romek

[tszczesn]

Wygląda, że to całkiem zgrabne źródła prądowe są, prąd AC jest 1000 razy mniejszy od DC przy dość dużym napięciu zmiennym. Na intuicję spodziewałem się gorszych wyników.