20.10.2019, 10:33 [+3 UTC]
в нашей команде: 3 888 чел. | участники онлайн: 5 (рекорд: 21)

:: РЕГИСТРАЦИЯ

задать вопрос

все разделы

правила

новости

участники

доска почёта

форум

блоги

поиск

статистика

наш журнал

наши встречи

наша галерея

отзывы о нас

поддержка

руководство

Версия системы:
7.77 (31.05.2019)
JS-v.1.34 | CSS-v.3.35

Общие новости:
28.04.2019, 09:13

Форум:
11.10.2019, 14:47

Последний вопрос:
20.10.2019, 09:44
Всего: 150646

Последний ответ:
20.10.2019, 09:33
Всего: 259248

Последняя рассылка:
20.10.2019, 08:15

Писем в очереди:
0

Мы в соцсетях:

Наша кнопка:

RFpro.ru - здесь вам помогут!

Отзывы о нас:
29.06.2019, 15:07 »
dar777
Это самое лучшее решение! [вопрос № 195916, ответ № 278361]
02.05.2019, 19:28 »
Анатолий
Спасибо, за очень подробный ответ! [вопрос № 195414, ответ № 278035]

РАЗДЕЛ • Электротехника и радиоэлектроника

Консультации и расчёты по электротехнике и радиоэлектронике.

[администратор рассылки: Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт)]

Лучшие эксперты в этом разделе

Алексеев Владимир Николаевич
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 886
Коцюрбенко Алексей Владимирович
Статус: Модератор
Рейтинг: 443
Зенченко Константин Николаевич
Статус: Старший модератор
Рейтинг: 234

Перейти к консультации №:
 

Консультация онлайн # 195414
Автор вопроса: Анатолий (Посетитель)
Отправлена: 29.04.2019, 11:03
Поступило ответов: 1

Всем привет! У меня возникли сложности с таким вопросом:Как замерить полную ёмкость диода в закрытом состоянии? Нужно подобрать диоды именно по минимальной ёмкости от 4 до 12пф.

Состояние: Консультация закрыта

Здравствуйте, Анатолий!
В минифоруме Вы уточнили, что хотите измерить ёмкость запертого диода мостом для измерения ёмкостей. В статье "Ёмкости измеритель" Ссылка1 кратко описан принцип действия измерительного моста (см рис1 скриншота): "Измеряемая ёмкость Сх включается в плечо 4 измерительных моста. На одну из диагоналей моста подаётся напряжение переменного тока от встроенного генератора Г; ко второй диагонали моста подключается (через усилитель У) индикатор баланса ИБ (например, стрелочный прибор). Мост уравновешивают образцовой (эталонной) ёмкостью Сэ по минимуму показаний индикатора баланса. Изменяя отношение R1/R2, можно подобрать необходимые пределы измерения…"

От себя уточню : Изменять отношение R1/R2 нельзя в слишком широких пределах, поскольку в случае, когда один из этих резисторов больше другого более, чем в 10 раз, то чувствительность моста ухудшается пропорционально (слишком малая часть напряжения генератора преобразуется в полезное напряжение разбаланса). Это снижает точность измерения. Поэтому, в практических мостах соотношение R1 к R2 изменяют плавно от 1/5 до 5 в пределах одного диапазона. А для увеличения пределов измерения в сотни/тысячи и более раз, переключают эталонную, диапазонную ёмкость Сэ .

В Вашем случае заменяем измеряемую ёмкость Сх на запертый диод VD1 (рис2). Высокое (для Ваших нужд) запирающее напряжение Uзап подаётся на диод через разделительный резистор Rp , а разделительный конденсатор Cp препятствует утечке этого опасного постоянного напряжения в генератор.

Требования к разделительным элементам: Максимально-допустимое напряжение конденсатора Cp должно быть не менее Uзап с некоторым запасом для надёжности. Ёмкость Cp должна быть достаточно большой, чтобы не искажать измеренную величину ёмкости диода. Для измерения с точностью 5% можно задать Cp = 220…2200 пФ.

Ёмкость эталонная Cэ желательно, чтоб была такого же порядка, как и измеряемая Cx , либо немного больше, т.е: Cэ = 15…100 пФ .
Сопротивление Rp не должно вносить заметное искажение в результат измерения. Для этого должно Rp > 10·Xc ,
где Xc = 1 / (2·π·f·Cx) = ёмкостное сопротивление на частоте генератора f .
Если задать f = 50 кГц , а ожидаемое значение Cx = 10 пФ, то Xc = 0,3 МОм. Тогда Rp = 3 МОм .
При ещё бОльшем значении Rp "просядет" (уменьшится) напряжение на диоде изза его тока утечки.
Вам придётся много и долго повозиться, чтоб экранировать свою схему. Либо снизить коэффициент усиления индикаторного усилителя и смириться со снижением точности измерения.


Консультировал: Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 02.05.2019, 15:11

5
Спасибо, за очень подробный ответ!
-----
Дата оценки: 02.05.2019, 19:28

Рейтинг ответа:

0

[подробно]

Сообщение
модераторам

Отправлять сообщения
модераторам могут
только участники портала.
ВОЙТИ НА ПОРТАЛ »
регистрация »

Мини-форум консультации № 195414

Сергей Фрост
Управляющий

ID: 143894

# 1

= общий = | 29.04.2019, 11:42 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Анатолий:

Это смотрели?
И еще вопрос, что вы понимаете под термином полная емкость?
И чем вы пытаетесь замерить емкость диода?

-----
Последнее редактирование 29.04.2019, 11:45 Сергей Фрост (Управляющий)

=====
Устав – есть устав! Если ты устав – то отдыхай!

Анатолий
Посетитель

ID: 400728

# 2

= общий = | 29.04.2019, 11:49 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Сергей Фрост:

© Цитата: Сергей Фрост
И еще вопрос, что вы понимаете под термином полная емкость?
Эта максимальная ёмкость диода при макс. обратном постоянном напряжении Uобр
© Цитата: Сергей Фрост
И чем вы пытаетесь замерить емкость диода?
Пока ничем.

Алексеев Владимир Николаевич
Мастер-Эксперт

ID: 259041

# 3

= общий = | 29.04.2019, 12:27 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Анатолий:

Вы писали : "Эта максимальная ёмкость диода при макс. обратном постоянном напряжении Uобр" - вообще-то ёмкость диода максимальна при нулевом напряжении его p-n-перехода, или даже при чуть приоткрытом переходе при прямом напряжении. При макси-обратном постоянном напряжении ёмкость диода минимальна. Её проще посмотреть в Справочнике по марке диода, чем измерять, потому что для измерения надо подать 2 напряжения : большое постоянное запирающее и малое переменное для косвенного измерения.

А начинать надо с формулировки цели измерения. Потому что если Вас интересует диод в выпрямителе, а не в колебательном контуре, то Вам нужна вовсе не ёмкость диода, а время рассасывания носителей, ибо НЧ-диод в ВЧ-выпрямителе не будет успевать запираться при переходе полу-волны переменного напряжения из прямой в обратную. Это приводит к НЕэффективному выпрямлению (диод на ВЧ работает как кривой резистор).

Анатолий
Посетитель

ID: 400728

# 4

= общий = | 29.04.2019, 13:19 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Алексеев Владимир Николаевич:

© Цитата: Алексеев Владимир Николаевич
вообще-то ёмкость диода максимальна при нулевом напряжении его p-n-перехода
Меня интересует какая будет максимальная ёмкость в закрытом состоянии, так будет точнее.
© Цитата: Алексеев Владимир Николаевич
При макси-обратном постоянном напряжении ёмкость диода минимальна.
Вот этот параметр меня и интересует. В открытом состоянии , такая ёмкость в 4-12пф, ведь не будет?
© Цитата: Алексеев Владимир Николаевич
Её проще посмотреть в Справочнике по марке диода, чем измерять
В справочнике (гугл) таких данных я не нашёл. Конкретный диод - Д205.

Сергей Фрост
Управляющий

ID: 143894

# 5

= общий = | 29.04.2019, 14:16 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Анатолий:

Вообще-то для выпрямительных диодов существенными электрическими параметрами являлись:
максимально-допустимое постоянное обратное напряжение диода;
максимально-допустимое импульсное обратное напряжение диода;
максимальный средний прямой ток за период;
максимальный импульсный прямой ток за период;
ток перегрузки выпрямительного диода;
максимально-допустимая частота переключения диода;
рабочая частота переключения диода;
постоянное прямое напряжения диода при токе Iпр;
постоянный обратный ток диода;
максимально-допустимая температура корпуса диода;
максимально-допустимая температура перехода диода.
Как правило эти параметры и указываются в различных справочниках.
Вас же интересует довольно экзотический параметр - емкость диода при максимальном обратном токе. Поинтересоваться можно - для чего вам это надо?

=====
Устав – есть устав! Если ты устав – то отдыхай!

Алексеев Владимир Николаевич
Мастер-Эксперт

ID: 259041

# 6

 +2 
 
= общий = | 29.04.2019, 14:22 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Анатолий:

Вы не ответили на мой уточняющий вопрос о цели измерения: диод в выпрямителе либо в колебательном контуре? Я догадываюсь, будто в контуре. Тогда впаиваете диод в контур генератора, подаёте на диод нужное запирающее напряжение и меряете частоту этого генератора (я так мерял 30 лет назад при изготовлении ГКЧ - Генератора Качающейся Частоты).

Затем отпаиваете 1 конец диода и заменяете его конденсатором известной ёмкости. Из нескольких попыток замены разными ёмкостями, какой конденсатор покажет примерно такую же частоту, значит, и у диода такая же ёмкость. А может у Вас есть прибор "Измеритель ёмкости" вместо Частотомера? Им тоже можно замерить и сопоставить.

Вы писали : "В справочнике (гугл) таких данных я не нашёл" - на "Музей электронных раритетов" Ссылка1 указано "Емкость p-n-перехода 79 пФ".

Хватов Сергей
Академик

ID: 20764

# 7

 +1 
 
= общий = | 29.04.2019, 20:48 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер

Ерунда какая-то: диод выпрямительный и совсем низкочастотный, а требование к ёмкости как для СВЧ. Я вообще не представляю, как такую ёмкость измерить, не внеся сильной погрешности.

Анатолий
Посетитель

ID: 400728

# 8

= общий = | 29.04.2019, 21:52 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Алексеев Владимир Николаевич:

© Цитата: Алексеев Владимир Николаевич
Вы не ответили на мой уточняющий вопрос о цели измерения: диод в выпрямителе либо в колебательном контуре?
Эти диоды используются в антенном коммутаторе: в режиме приёма диоды заперты постоянным напряжением, при передаче открыты.Это электронная коммутация ПРИЁМ- ПЕРЕДАЧА, без использования реле. При большой ёмкости диодов, приём слабых сигналов будет уменьшаться. Да, требования к ВЧ диапазонам от 7.0- 30мгц.
© Цитата: Алексеев Владимир Николаевич
А может у Вас есть прибор "Измеритель ёмкости" вместо Частотомера?
есть китайский, но он не мерит пикофарады, а только от 0,5мкф и до 10000мкф, электролиты.
© Цитата: Алексеев Владимир Николаевич
Емкость p-n-перехода 79 пФ".
спасибо за ссылку, но среди этой серии , радиолюбители при помощи моста подбирали именно с той ёмкостью, которую я указал.
Но у них был такой профессиональный мост( не знаю его модель к сожалению), но на работе.

Анатолий
Посетитель

ID: 400728

# 9

= общий = | 29.04.2019, 21:57 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер

© Цитата: Хватов Сергей
Я вообще не представляю, как такую ёмкость измерить, не внеся сильной погрешности.
Я тоже, поэтому и задал мастерам -экспертам, академикам ... smile

Анатолий
Посетитель

ID: 400728

# 10

= общий = | 29.04.2019, 22:02 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Хватов Сергей:

© Цитата: Хватов Сергей
диод выпрямительный и совсем низкочастотный
Верно- низкочастотный, но зато он высоковольтный и для коммутации ПРИЁМ- ПЕРЕДАЧА очень подходит. smile

Сергей Фрост
Управляющий

ID: 143894

# 11

= общий = | 30.04.2019, 08:19 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Анатолий:

И все-таки непонятно, зачем вам нужна емкость этого диода?

=====
Устав – есть устав! Если ты устав – то отдыхай!

Алексеев Владимир Николаевич
Мастер-Эксперт

ID: 259041

# 12

 +1 
 
= общий = | 30.04.2019, 14:20 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Анатолий:

Вы писали : "Эти диоды используются в антенном коммутаторе: в режиме приёма диоды заперты постоянным напряжением, при передаче открыты. Это электронная коммутация ПРИЁМ- ПЕРЕДАЧА" - ну, наконец-то! С этого надо было и начинать!

Значит, Вам нужен Антенный переключатель без использования реле, верно? В 80х годах я сам читал в журнале "Радио" об использовании диодов. Вы правы, ёмкость отдельных экземпляров диодов Д205 сильно отличалась, тк при тогдашней слабо-развитой технологии работники ОТК отбирали лучшие экземпляры на военные заводы, а хлам зарывали в землю бульдозерами или отправляли в ширпотреб.

Но сейчас всё изменилось! Рус-электроника умерла, к сожалению, и больше не производит товары для населения, а импорт строго соответствует паспортным данным. НЧ-диоды больше никто не использует в ВЧ-цепях, в тч Антенных коммутаторах. Поиск по фразе "Антенный переключатель на диодах" на google.ru возвратил мне множество современных вариантов :

Переключатель прием-передача на PIN-диодах Ссылка1
Коммутация ВЧ и СВЧ сигналов с помощью p-i-n-диодов Ссылка2
Мощный коммутатор на диодах Ссылка3
Электронное переключение с помощью диодов Ссылка4
Схема дистанционного переключателя антенны Ссылка5
Антенные переключатели Учебное пособие Ссылка6

И, наконец, готовый - Купить Антенный Коммутатор недорого
Ссылка на AliExpress

Выбирайте и ходите в ногу со временем! Слишком увлекаться стариной рискованно, быть отставшим не комфортно.

Анатолий
Посетитель

ID: 400728

# 13

= общий = | 30.04.2019, 16:35 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Хватов Сергей:

© Цитата: Сергей Фрост
И все-таки непонятно, зачем вам нужна емкость этого диода?
При большой ёмкости ,полезный сигнал шунтируется и приём ухудшается.

Сергей Фрост
Управляющий

ID: 143894

# 14

= общий = | 30.04.2019, 19:19 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Анатолий:

© Цитата: Анатолий
При большой ёмкости ,полезный сигнал...
...
по минимальной ёмкости от 4 до 12пф

Разброс в 8 пик для вас большая емкость?
Или перефразирую свой вопрос по-другому: почему зациклились на НЧ диодах?

-----
Последнее редактирование 30.04.2019, 19:30 Сергей Фрост (Управляющий)

=====
Устав – есть устав! Если ты устав – то отдыхай!

Анатолий
Посетитель

ID: 400728

# 15

= общий = | 30.04.2019, 19:48 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Сергей Фрост:

© Цитата: Сергей Фрост
Или перефразирую свой вопрос по-другому: почему зациклились на НЧ диодах?

данный диод подходит ещё по обратному напряжению до 400в, что очень важно во время режима- ПЕРЕДАЧА. Мощность усилителя - 500ватт.

-----
Последнее редактирование 30.04.2019, 19:50 Анатолий (Посетитель)

Алексеев Владимир Николаевич
Мастер-Эксперт

ID: 259041

# 16

 +1 
 
= общий = | 01.05.2019, 15:30 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Анатолий:

Вы писали : "радиолюбители при помощи моста подбирали именно с той ёмкостью, которую я указал. Но у них был такой профессиональный мост (не знаю его модель к сожалению), но на работе" - Вы живёте в Москве с Б выбором мостов. В нашей глуши не было мостов, и я в 80х годах спаял измерительный мост для измерения неизвестных резисторов, конденсаторов и индуктивностей. Труднее всего было сделать приличный корпус и найти удобные галетные переключатели для расширения пределов измерения.
Мой мост с усилителем разбаланса мерял кондёры от единиц пФ до тыс мкФ с практически достаточной точностью 10…20% ! Выходя на пенсию, я подарил его работникам цемзавода, моим товарищам по работе.

Вы можете и сами легко найти "Измеритель ёмкости мостовой" на www.google.ru , а затем купить Ссылка1 или спаять его по простой схеме Ссылка2

Анатолий
Посетитель

ID: 400728

# 17

= общий = | 01.05.2019, 20:38 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Алексеев Владимир Николаевич:

© Цитата: Алексеев Владимир Николаевич
Мой мост с усилителем разбаланса мерял кондёры от единиц пФ до тыс мкФ с практически достаточной точностью 10…20% !
Ваша схема сохранилась? Остальные варианты покупки не для пенсионеров smile
Как калибровали сопротивления в конденсаторы в своей конструкции?

Алексеев Владимир Николаевич
Мастер-Эксперт

ID: 259041

# 18

 +1 
 
= общий = | 02.05.2019, 10:29 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Анатолий:

Вы просили эл-схему мостового RC-измерителя. Она чудом сохранилась. Но ей уже 35…40 лет, бумага заляпана канифоль-раствором, уж извините за 3й сорт. Компьютеров тогда не было. Щас в любом текстовом докуме нажал клавишу F5 - и WinБлокнот вставил время-дата-штампик - удобство восхищает! А тогда каждая правка на бумаге добавляла грязь, перерисовывать и переписывать некогда с малыми детьми… Поэтому на схеме мало пояснений, а многое я уже и забыл.

Я отсканил обе стороны листа схемы с повышенным разрешением, чтобы Вы могли масштабировать. Я выделил и удалил Б пустые области старо-рыжего фона, чтоб сэкономить на килоБайтах грязи (остались бело-чистые прямоугольн области).

Основа моей схемы - классический измерительный мост, описанный в статье "Ёмкости измеритель" Ссылка1 (прилагаю очищеную копию).

Транзисторы в те годы были в основном низко-частотные pnp-типа. Поэтому источник питания выбран под них : -12V (а не +12). Трансформаторы взяты из УНЧ какого-то транзисторного радио-приёмника.
В момент включения мост разбалансирован, индикатор-микро-Амперметр всегда зашкаливает. Чтобы понять, в какую сторону надо переключать диапазонный галетник, я загрублял усиление. Потом добавлял усиление для точного баланса.

Сокращения : Rо - сопротивления Отсчёта по шкале (магазин переключаемый + плавный переменник).
Rм - сопротивления множителя (переключаемый магазин).

"Как калибровали сопротивления в конденсаторы в своей конструкции?" - Я работал в цехе КИП и Автоматики, имел "Магазин сопротивлений" заводского изготовления высокой точности. Достаточно откалибровать шкалу остчёта для измерения сопротивлений, и по этой же шкале можно так же точно отсчитывать измеряемые ёмкости. Надо подобрать только несколько точных ёмкостей в качастве диапазонных ёмкость-эталонов. Я подбирал их средне-статистическим способом.

Мне попадались мало-добротные конденсаторы и катушки, с которыми не удавалось сбалансировать мост изза потерь (был лишь тупой минимум). Для измерения таких элементов я добавил тумблер "Добротность".

Для более точного измерения малых ёмкостей я рекомендую Вам повысить частоту генератора до 10…30 кГц. Мощные ВЧ-транзисторы позволят Вам сделать 1-каскадный генератор (мне пришлось паять 2 каскада). А 1 современный чип "Операционный усилитель" заменит всю мою плату усилителя.

Через ~5 часов я отправлю Вам Ответ на Ваш основной Вопрос "Как замерить полную ёмкость диода в закрытом состоянии" методом моста.

-----
 Прикрепленный файл:  скачать (RAR) » [1.76 Mб]

 

Возможность оставлять сообщения в мини-форумах консультаций доступна только после входа в систему.
Воспользуйтесь кнопкой входа вверху страницы, если Вы зарегистрированы или пройдите простую процедуру регистрации на Портале.

Яндекс Rambler's Top100

главная страница | поддержка | задать вопрос

Время генерирования страницы: 0.19272 сек.

© 2001-2019, Портал RFPRO.RU, Россия
Калашников О.А.  |  Гладенюк А.Г.
Версия системы: 7.77 от 31.05.2019
Версия JS: 1.34 | Версия CSS: 3.35