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主题:晶体管测试仪误差及解决办法的探讨

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晶体管测试仪误差及解决办法的探讨  发贴心情 Post By:10/12/2018 9:39:31 AM

 

任何电子测量仪器都存在着误差,这是不争的事实,只不过是误差的多少而已,世界上没有误差的测量仪器是不存在的。

这几年搞测试仪以来,一直对测试仪的误差问题在孜孜不倦地进行着探讨,不断地寻求减少误差的途径和办法。

下面就一些心得与大伙分享。

 

一、误差的类型及分析

1、 绝对误差

绝对误差是指被测管子的实际放大倍数和测量显示值之间的误差。

如有两只管子:一只是N一只是P管,假设它们的实际放大倍数都是hfe=300,但在测试仪上显示的却是295,都小了5个点,也就是说这里测量值实际值间有5/300*100%=1.6%的误差。

然而,我们并不太关心这个绝对误差,为什么呢?这就好像在湖面上有两条小船,无论水平面如何变化,它们永远处在同一个高度上,因为水涨船高嘛。

对我们DIY来说,用测试仪主要就是给管子配对的,所以,只要N管和P管的绝对误差一致,那么对我们配对管子是没有任何影响的。因为他们的误差一致,因此就可以认为没有误差!比如上面举例的两个管子,无论是300也好,295也好,我们认为它们的参数是完全一致的,实际的配对效果也是这样的。

2、相对误差

 如果N管和P管在测量时的绝对误差不一致,那他们之间就产生了“相对误差”,如这两个管子的实际值还是hfe=300,但测量出来,一个显示295,一个显示302,他们存在7个点的相对误差,误差率为2.7%,这是很要命的,因为我们要是配对1%的管子,由于这个相对误差的存在,会使我们产生误判,结果使得配对的准确率大为降低。

3、非线性误差

实际测试时发现,对像A970/C2240这类小管,hfe小的管子实测时其显示值更小,大hfe的管子其测试值更大,如一个管子实际值是50,但显示46,另一管子实际值是420,显示427.

 


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  发贴心情 Post By:10/12/2018 9:53:43 AM

 

二、解决办法

 ①、在硬件上努力,选用高精度运放,因为N管和P管的测量值是经双运放的两路分别放大的,所以要尽量保证放大的倍数绝对一致。高精度双运放两路的一致性能比普通运放要好很多。运放周边的电阻必须使用高精度的。

 两路PCB的走线要绝对平行,间距一致,长度一致。

②、在算法上狠下功夫,几年来,曾尝试过多种方法,对被测管子采集的数据进行严格的滤波处理,以保证数据的准确性。最终采取的数据滤波方式是:定时对管子采集数据,假设每次连续采集30个数据,再对这30个数据进行从大到小的排序,再把排序后的30个数据斩头去尾,如两头各去掉6个,再把剩下的18个数累加,最后再求这18个数据的平均值。经过这样处理后,就清除了由于偶发因素和干扰等原因出现的过大或过小的错误数据,剩下的数据累加求和再平均,最后的数据是非常准确的。

③、对于非线性误差采用分段补偿的方式进行补偿,分段越细,补偿效果越好,这里分成10段进行补偿,效果不错。

 经多次测试和比较,经上述处理后,数据的绝对误差和相对误差都非常的小。

 

三、数值跳动问题的克服

   测试仪在测小管时数据跳动一直是 一个困扰的问题。

   意想不到是经上述数据滤波处理后,数据跳动的现象大为减轻。再进一步拉长采样时间,如每次数据采集的时间间隔为加长为0.5秒--0.7秒,进一步减轻了跳动。最近测试的固件版本,数值的跳动已经很小了。

  


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  发贴心情 Post By:10/18/2018 3:24:28 PM

请教任老,我原来管子是用专业的晶体管测试仪测试的,当时配对的N管P管放大倍数都为300的,与这个测试仪对比时,N管与P管之间的放大倍数相差比较多,有20左右。另外网上买的配对管也一样出现类似问题,当然同极管之间放大倍数一致性没有问题

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  发贴心情 Post By:10/19/2018 3:59:57 PM

我用自己测试仪配对的管子,又拿到大学的实验室去用专业的仪器测试,误差是很小的。不知你原来的管子是用什么测试仪器测试的。

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ynkmyqh
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  发贴心情 Post By:10/19/2018 6:01:02 PM

我用任老的测试仪配对的2240/970,制作的电流传输模块,输出端对地接一个1k电阻,不安装伺服运放,输出端只有几十mv电压,非常满意。我曾经也误会任老的测试仪,结果证明是对比用的测试仪有问题。

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  发贴心情 Post By:10/25/2018 1:08:57 AM

请教任老,测试2240/970时,由于数字跳动大,请问要用多长时间才能测试到正确数值

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  发贴心情 Post By:10/25/2018 9:18:32 AM

一般几分钟后跳动会减小或基本停止。楼上的测试仪是第几版的?

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  发贴心情 Post By:10/25/2018 7:20:23 PM

请问怎样看版本的,在5月份出的版本

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  发贴心情 Post By:10/26/2018 8:51:10 AM

电路板中间有字,看一下就知道了。是今年的5月份?

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  发贴心情 Post By:10/26/2018 11:37:10 AM

用了几年任老师的这个测试仪了,很不错!

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