Способ контроля транзисторов диоднотранзисторных логических устройств на дискретных элементах

ОП ИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ 1111 Ж 903 О Союз Советских Социалистических РеспубликТОРСКОМУ полнительное к авт. свид-вуявлено 16.02,76 (21) 232453518) М.1 011 т, 31126 с присоединением заявки Государственный комитет) Приоритет ссср по лолам иевбретений и открытий(45) Дата опубликования описания 28.02.79А, М, Смирнов, Е. А,Уральское отделение расного Знамени нау железнодо(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТРАНЗИСТОРО ДИОДНО-ТРАНЗИСТОРНЫХ ЛОГИЧЕСКИ СТРОЙСТВ НА ДИСКРЕТНЪХ ЗЛЕМЕНТА Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при профилактическом контроле логических устройств автоматики и телемеханики, выполненных на дискретных элементах в модуль ном исполнении.Известен способ контроля интегральных схем, при котором на клеммы схемы подают постоянный и возрастающий потенциалы и контролируют выходной ток схемы 1) . 1 О Этот способ не дает возможности контролировать параметры транзисторов, характеризующие надежность схемы в условия эксплуатации.Известен также способ для автоматиче ского контроля исправности полупроводниковых триодов в электрических схемах, позволяющий контролировать обратный ток перехода база - коллектор транзисторов в каскадах с емкостной связью 2), Однако 20 оп неприемлем для диодно-транзисторных каскадов с гальванической связью и непригоден для измерения статистического коэффициента усиления транзисторов по току,Ближайшим прототипом к изобретению 25 является способ контроля транзисторов логических устройств на дискретных элементах на стенде путем задания контролируемому устройству рабочего режима подачи постоянного напряжения на содсржашпй ЗО контролируемьш транзистор каскад и измерения параметров транзисторов с последующим анализом функциональной исправности устройства 3).Однако этот способ не позволяет контролировать обратный ток перехода база - коллектор транзистора и статистический коэффициент усиления транзистора по току и поэтому не обеспсчиваст полноты контроля, требусчо 11 для оценки запаса надежности логического устройства при изменении внешних условий.Цель изобретения - увеличение полноты контроля.Поставленная цель достигается тем, что от отдельных источников питания подают на межкаскадные соединения запирающее напряжснпе.Рассмотрим рсализацию описываемого способа при контролс транзисторов диоднотранзпсторных инверторов, триггеров и каскадов временной задержки, которые образуют функционально полный набор элементов для любого логического устройства.На фиг. 1 показаны схема модульного логического устройства, состоящего из четырех каскадов инверторов 1 - 4 и разъема с клеммами 5 - 23, и схема контроля тока 1 транзисторов. состоящей пз источника 24 напряжения и микроамперметра 25.510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Каждый инвертор 1 - 4 в соответствии стиповой схемой имеет транзистор 26, базовый резистор 27, коллекторный резистор 28, резистор 29 смещения, разделительные диоды 30, 31 и диоды 32, 33 смещения, 1-1 а клеммы 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 выведены диодные входы инверторов, на клеммы 12, 19, 20 - прямые входы ипверторов, на клеммы 13, 14, 21, 22 - коллекторы транзисторов 26, па клемму 15 - базовые резисторы 27, на клемму 16 - резисторы 29 смещения, на клемму 17 - эмиттеры транзисторов 26, па клемму 23 - коллекторпыс резисторы 28.Каскадные соединения выведены на клммы 15, 16, 17, 23,Контроль тока Утранзистора 26 инвертора 1 выполняют в следующей последов- тельности.Соединяют разобщенные клеммы 14, 21, 22 и получают, таким образом, межкаскадное соединение. Подключают положительный полюс источника 24 через микроампер- метр 25 к базе, отрицательный полюс - к коллектору контролируемого транзистора 26. От положительного полюса источника 24 подают запирающсе напряжение на образованное межкаскадное соединение и на межкаскадное соединение клеммы 16.При помощи микроамперметра 25 измеряют ток, Подачей запирающего напряжения исключают протекание тока через резисторы 29 смещения, переходы база - эмиттер и база - коллектор неконтролируемых транзисторов 26 инверторов 2, 3, 4, Таким образом, обеспечивают протекание в цепи микроамперметра 25 только тока 1, перехода база в коллект контролируемого транзистора инвертора 1.При контроле величины р транзистора инвертора 1 (см. фиг, 1) используют источник напряжения, вольтметр и дополнительный резистор. Положительный полюс источника напряжения подключают к клемме 17, отрицательный полюс - к клемме 23 и через дополнительный резистор к клемме 19. Запирающее напряжение подают от положительного полюса источника напряжения на межкаскадное соединение, образованное клеммами 14, 21, 22.Подачей запирающего напряжения исключают протекание тока через резисторы 29 смещения, базовые резисторы 27, диоды 32, 33 смещения и переходы база - коллектор неконтролируемых транзисторов. Этим устраняют влияние указанных цепей, на ток базы контролируемого транзистора и, таким образом, обеспечивают режим его насыщения при определенной величине тока базы. Измеряют вольтметром напряжение между эмиттером и коллектором насыщенного транзистора инвертора 1. О соответствии величины Р браковочному значению судят по измеренному напряжению, которое не должно превышать определенной величины,На фиг. 2 показаны схема модульного логическогостройства. имеющего два каскада триггеров 34, 35 и разъем с клеммами 36 - 50, и схема контроля тока 1, транзисторов триггеров, Каждый триггер включает в себя транзисторы 51, 52, резисторы 53, 54 емкостных входов, коллекторные резисторы 55, 56, резисторы 57, 58 связи, резисторы 59, 60 смещения, входные конденсаторы 61 и 62, входные диоды 63 и 64. На клеммы 36 - 39 выведены емкостные входы триггеров, на клеммы 40, 41, 46, 47 - коллекторы транзисторов 51 и 52, па клеммы 42 - 45 - прямые входы триггеров, на клемму 48 - коллскторныс резисторы 55, 56, на клемму 49 резисторы 59, 60 смещения, на клемму 50 эмиттеры транзисторов 51, 52. Межкаскадныс соединения выведены на клеммы 48, 49, 50.Схема измерения тока 1, имеет источник 65 напряжения и микроамперметр 66.Ток Ун, транзистора 52 триггера 34 контролируют следующим образом.Соединив между собой клеммы 40, 46 и 47, получают межкаскадные соединения. Подключают положительный полюс 65 источника через микроампсрметр 66 к базе контролируемого транзистора 52, отрицательный полюс - к клемме 41. От положительного полюса источника подают запирающее напряжение на образованное межкаскадное соединение и на межкаскадное соединение клеммы 49, Микроамперметром 66 измеряют ток. При помощи запирающего напряжения исключают протекание тока через резисторы 59, 60 смещения и переходы база - эмиттер и база - коллектор неконтролируемых транзисторов и этим обеспечивают протекание в цепи микроамперметра только тока 1, перехода база в коллект транзистора 52 триггера 34.Для контроля величины Р транзистора (фиг. 2) используют источник напряжения, вольтметр и дополнительный резистор. Положительный полюс источника соединяют с клеммой 40, отрицательный полюс - с клеммой 38 и через дополнительный резистор с клеммой 43. Запирающее напряжение подают от положительного полюса источника на межкаскадное соединение, образованное клеммами 40, 46, 47. Этим исключают протекание тока через резистор 57 связи триггера 34, резисторы 59, 60 смещения и переходы база - коллектор неконтролируемых транзисторов, Таким образом, обеспечивают определенную величину тока базы и коллектора транзистора 52 триггера 34, Измеряют вольтметром напряжение между эмиттером и коллектором насыщенного транзистора, по измеренному напряжению контролируют величину Р испытываемого транзистора.На фиг. 3 показаны схема модульного логического устройства, состоящего из четырех каскадов 6770 временной задержкии ра ъсма Г к 11)1 ам ) 1,)2, 11 хм,) контроля т)ка /тр)н и 1)роВ. 1,а 5 к,ее)и кскад Врсмсе 1 ыои атее 1) ж)си имсст т 1 ча 11,)1- стор 93, базовый 94 и коллскторный 95 рсзисторы, конденсаторы 96, 97, 98. На клеммы 71, 75, 82, 92 выведены ирямыс входы каскадов временной задержки, на клеммы 74 - 79, 84, 85 - 90 - конденсаторы, на клеммы 72, 73, 80, 91 - коллекторы транзисторов, на клемму 81 - коллекторные резисторы 95, на клемму 83 - эмиттеры транзисторов 93. Межкаскадные соединения выведены на клеммы 81, 83.Схема измерения тока 1,;содержит источник 99 напряжения и микроампер- метр 100.Для контроля тока 1 о транзистора 93 каскада 67 положительный полюс источника 99 подключают через микроампсрметр 100 к клемме 82, отрицательный полюс - к клемме 91. Запирающее напря 5 кение от положительного полюса источника подают на межкаскадное соединение через клемму 81 и устраняют этим протекание тока через переход база - эмиттер контролируемого транзистора, переходы эмиттер - база и базовые резисторы 94 неконтролируемых транзисторов. Наряду с этим подачей запира)ощего напряжения обеспечивается учет тока через базовый резистор 94 контролируемого транзистор а соответствующей калибровкой микроамперметра 100. Таким образом, обеспечивается измерение микроамперметром тока 1, перехода база в коллект контролируемого транзистора 93 каскада 67.Для контроля величины Д транзистора 93 каскада (фиг, 3) используют те же измерительные средства, что и при контроле величины Д устройств фиг. 1 и 2, Положительный полюс источника подключают к клемме 83, отрицательный полюс - к клемме 81 и через дополнительный резистор к клемме 82. В этом случае использовать запирающее напряжение нет нсобходехеости, так как токи в цепях контролируемых транзисторов нс влияют на процесс контроля вели Ины р транзистора, Коестроч 1 величиныпроизводят по результатам измерения вольтметром напрякения между эмиттером5 10 15 20 25 30 35 40 4;) 1 ) 1,1111)ом 111111 т 11 В:10" о т 1),) 1)11 с 1 О 1) лЕ Ы 11 ЬС) 1)ГО" )5111111.11 рактиЕсск)1 ЕсоЕрол), Вр;1 с гр)В ран :исторов осунесствлястся следующим образом. На существующем сгснде для проверки аппаратуры устанавливают измерительные приборы и два переключателя: псрсключатечь транзистора и контролируемого параметра. После установки модуля в разъем переключателями коммутируются цепи питания и измерения в соответствии с предлагаемым способом, что позволяет быстро проверять параметры транзисторов логического у стройства.Предполагаемый способ контроля транзисторов логических устройств может быть использован для испытаний в эксплуатационных условиях автоматики и телемеханики. Применение способа особенно цслесоооразно дчя профлактикп постепенных отказов аппаратуры автоматики и телемеханики устройств электроснабжения железнодо. ро)иного транспорта, где вследствие большой удаленности объсктов управления отказы приводят к длительным простоям оборудования и боль 11 им экономическим потерям. Форм ла изобпстс нияСпособ контроля транзисторов диоднотранзисторных чо).иЕеских устройств на дискретных элементах путем подачи постоянного напряжения на содержащий контролируемый транзистор каскад и измерения параметров транзистора, отличающийся те.Е, что, с целью увели)ения полноты контроля, от отдельных источников иетания) подают на межкаскаднь)е соединения запирающее напряжение.Источник) ш)формации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство ГССР266944, 1(л. Г) 01 К 3128, 1969.2, Авторское свидетсльсгво ГССР295094, кл. С) 01 К 31, т 1), 19 сб)9.3. Василевский Н. Н. и др. Аппаратура автоматики и телемеханики в устройствах энергоснабжения. МТрасч)ор 1 5, 1971, с. 239.ыоозоСоставитель В. НемцевРедактор И. ГрузоваТехред А, Камышникова Корректор Л. ОрловаЗаказ 27121 Изд. Мо 168 Тираж 1089 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Типография, пр, Сапунова, 3