Очередную лабораторку сделал, решил разместить здесь, потому что в других темах затеряется.
Проверка емкости затвора полевого транзистора
Пошло все от того, что, измерив на транзистор-тестере транзистор IRF630. Прибор показал емкость 1,95 нФ, что гораздо больше, чем емкость 540 пФ, указанная в даташите.
Согласно ГОСТ 20398.5-74, схема мне показалась немного неудобной
Поэтому погуглив нашел документ от Infineon, там схема измерения входной емкости
Опробовав её на частоте 100 кГц, используя измеритель емкости АРРА-703 (поверенный) (нет измерительного моста на 1 МГц), не найдя нормальной индуктивности, так как те которые были под рукой не подходили, потому что имели собственную емкость, попробовал заменить индуктивность на резистор 1 Мом. Попробовав резистор получил дополнительную емкость (погрешность) в 2 пФ, решил, что это некритично. С2 не ставил, так как источник питания стока имеет малое выходное сопротивление и емкость, и что с конденсатором, что без разницы не было. Получилась такая схема.
Транзистор оригинальный IRF630 фирмы ST взят из платы монитора Samsung. Согласно даташита входная емкость (25V, 1MHz)
типовая 540 пФ (максимум 700 пФ). Измерения получились такие, емкость по графику на глаз, емкость при 0В резко идет вверх, взял ту точку на графике что заметна. Дополнил таблицу измерением емкости прибором VC6243, у него измерительная частота где-то 1-2 кГц, и что неудобно нужно вычитать поправку на нулевую емкость измерения с измерительными проводами на данном пределе, в таблице уже с поправкой.
Как видим, измерения очень укладываются в даташитные. Откуда же транзистор-тестер берет такую емкость? Если обратить внимание на 0В, то видим, что емкость резко увеличивается.
Собрал две схемы, где дополнительно использовал те измерители емкости, которые были под рукой для того, чтобы посмотреть, как ведут себя другие измерители емкости, такие, которые измеряют на переменном токе (АРРА-703, VC6243, MY-62) и измеряют по времени заряда на постоянном токе (АРРА-107N, Richmeters 102). MY-62 имеет такую же схему измерения как и распространенные мультиметры М890, DT890.
Richmeters 102, это моя рабочая лошадка, выписан с Али, компактный, много что измеряет, удобен что число отображаемое на дисплее достигает 6000, хорошая точность.
Плюс и минус у прибора, это или указанные или под минусом подразумевается общий провод прибора, С1 равный 0 пФ, это измерение просто транзистора затвор-исток, 0,1 мкФ – это емкость подоткнутая параллельно сток-исток.
Выводы:
- Емкость можно измерять с достаточной точностью любым измерителем, просто измерив емкость затвор-исток, не подключая другие выводы транзистора и сделав небольшую поправку на увеличенную емкость показаний, здесь надо эту поправку предварительно измерить, так как я не проверил что это прибор показывает на определенную емкость выше, или с разными транзисторами будет какой-то процент отклонений измерения. Для точности, можно собрать простую схему с питанием стока от батареи «Крона» напряжением 9В, зашунтировав затвор-исток резистором в 1 МОм.
- Измерять можно на любой частоте, это по показаниям АРРА-703, сюда я не внес измерения на частоте 100 Гц, так как на этой частоте пикофарады «плавают», например емкость при 25В «плавала» от 540 до 620 пФ, на остальных частотах стабильно измерялась, если не считать, что надо измерять не держа транзистор руками, так как от температуры емкость «плывет».
- По поводу транзистор-тестера, измерение совпадает с АРРА107N – 1.95 nF, при шунтировании сток-исток конденсатором, который тоже измеряет по времени заряда. Здесь думаю влияет емкость сток-затвор, но она думаю динамическая, так как ее прямое измерение не совпадают по сумме емкостей затвор-исток и затвор-сток, которая также изменяется от полярности приложенного напряжения. Также хочу добавить емкость затвора все-таки можно измерить транзистор-тестером, для этого нужно просто не подключать сток. Вот что показал транзистор-тестер – 789 пФ и при смене выводов транзистора местами – 707 пФ, что совпадает с измерением выше приборами со сменой полярности на затворе. Думаю, здесь лучше брать меньшую емкость. У моего транзистор-тестера измерения цепей транзистора происходят через резисторы от 5В
