Niet zolang geleden hebben wij de curvetracer BGDR van YiCheng Electronics getest. Met zijn meer dan 100 euro een prijzig apparaatje. JasonKits heeft een goedkoper alternatief, dat wij in dit artikel aan de tand voelen.
Kennismaken met de JasonKits curvetracer
De curvetracer
Met een curvetracer kunt u de stroom in functie van spanning karakteristieken van halfgeleiders zichtbaar maken. Voor diodes geldt dat voor de diodestroom in functie van de spanning over de diode. Voor bipolaire transistoren geeft een curvetracer de collectorstroom in functie van de spanning tussen de collector en de emitter. Omdat deze karakteristiek afhankelijk is van de basisstroom, wordt een bundel grafieken geschreven, waarbij iedere grafiek voor een bepaalde basisstroom geldt. Deze karakteristiekenbundel noemt men de Ic = f(Uce) karakteristiek. Voor JFET’s en MOSFET’s wordt de drainstroom in functie van de drain/source-spanning geschreven. Uiteraard wordt deze karakteristiek dan de Id = f(Uds) karakteristiek genoemd. Ook nu wordt een bundel geschreven, waarbij iedere grafiek overeen komt met een bepaalde spanning tussen de gate en de source.
De JasonKits curvetracer
Deze curvetracer wordt geleverd als een kant-en-klaar printje met als afmetingen 10,0 cm bij 10,0 cm, zie de onderstaande foto. Op deze print zit een opsteekprintje met daarop een standaard LCD-display ‘2.8 TFT SPI 240×320‘. De print bevat geen bedieningsorganen, de nogal rudimentaire bediening van het apparaatje gebeurt via het aanraakscherm.
Met deze JasonKits curvetracer kunt u de karakteristieken opmeten van:
Allerlei soorten diodes
Bipolaire transistors, PNP en NPN
JFET’s, N- en P-kanaal
MOSFET’s, N- en P-kanaal
Daarnaast zet de software ook nog de versterkingsfactor β van bipolaire transistoren, de turn-on threshold spanning van MOSFET’s of de cut-off threshold spanning van JFET’s op het scherm.
Er is geen voorziening aanwezig om de te testen onderdelen op het printje aan te sluiten, daar moet u zélf iets op verzinnen. Wél is er plaats voor een DIL-14 IC-voetje. Als u daar een 14-pens ZIF-socket in monteert, zo’n voetje met een hendeltje, kunt u in ieder geval halfgeleiders met dunne aansluitdraadjes in de print duwen om te testen.
Het uiterlijk van de JasonKits curvetracer.
Het uiterlijk van de JasonKits curvetracer.
Fabrikant, leverancier en prijs
Dat is een ingewikkeld verhaal. Deze schakeling is blijkbaar ooit ontworpen en gebouwd op gaatjesprint door ene Peter Balch, die de tekeningen en foto’s van zijn prototype op www.instructables.com heeft gepubliceerd. Een bedrijfje gevestigd op Malta, JasonKits, heeft dit ontwerp al dan niet legaal overgenomen en er een PCB-versie van ontworpen. JasonKits heeft nog meer van dit soort door particulieren ontworpen schakelingen in de verkoop. Maar dit bedrijf heeft de verkoop weer uitbesteed aan Tindie. Tindie is een online marktplaats voor elektronica-projecten en -producten. Het platform verbindt ontwerpers en startups direct met kopers wereldwijd. Sinds 2019 is Tindie eigendom van Hackaday. U moet het apparaat dus dáár bestellen, via:
maar het wordt wél geleverd door JasonKits vanuit Malta.
De prijs van de curvetracer bedraagt € 37,63, maar Malta Post vraagt € 11,71 voor de verzending naar Nederland. Malta ligt niet zover weg, maar toch deed ons pakket er veel langer over dan de meeste pakketten die uit China komen. Wij bestelden deze curvetracer op 7 januari, het pakket werd op 28 januari door postnl afgeleverd.
Het aan ons geleverde exemplaar draagt het versienummer V2.0.
De print van versienummer V2.0
In de onderstaande afbeelding hebben wij de componentenopstelling van de JasonKits curvetracer V2.0 weergegeven, zodat u de diverse componenten gemakkelijk terug kunt vinden aan de hand van het schema, dat wij verder in dit artikel publiceren.
De componentenopstelling op de print.
De componentenopstelling op de print.
De handleiding
De meegeleverde handleiding bestaat uit drie velletjes A4-papier, waarop in het kort het werken met dit apparaat in het Engels wordt beschreven. Ook het volledige schema wordt gepubliceerd, wat wel een unicum kan worden genoemd! Ook interessant is dat blijkbaar de mogelijkheid bestaat de print te laten communiceren met uw PC via een seriële link. Hoe dat werkt wordt uitgelegd op de twee laatste pagina’s van deze handleiding.
De voeding voor de schakeling
Peter Balch heeft zijn prototype ontworpen met batterijvoeding door vier cellen van 1,5 V. JasonKits heeft het over een voedingsspanning van minimaal 9 Vdc en maximaal 12 Vdc, aan te sluiten via een standaard voedingsconnector, rechtsonder op de print.
De elektronica van de JasonKits curvetracer
De componenten op de print
In de onderstaande foto ziet u de basisprint van de curvetracer, met verwijderde display-print. Op deze print ontdekken wij de volgende IC’s:
1 x LM358:
Een veelgebruikte dubbele operationele versterker, ontworpen voor single-supply toepassingen.
1 x MCP4802E:
Een dubbele acht bit brede digitaal-naar-analoog omzetter (DAC) van Microchip, met SPI-interface en ingebouwde referentiespanning.
1 x 17L33:
Is een veelgebruikte SMD-markering op kleine low-dropout regelaars die een vaste uitgangsspanning van +3,3 V leveren.
1 x L7805:
Is een lineaire spanningsregelaar die een vaste uitgangsspanning van +5,0 V levert.
1 x ATMEGA328P:
Is een populaire acht bit microcontroller van Atmel (nu Microchip), gebaseerd op de AVR-architectuur, uiteraard bekend van de Arduino Uno.
Naast deze IC’s zijn nog drie laagvermogen transistoren aanwezig. Aan de onderzijde van de print ziet u nog een heel klein opsteekprintje, dat in het oorspronkelijk ontwerp bedoeld was om de 6 V batterijspanning om te zetten in 12 Vdc.
De basisprint van de curvetracer.
De basisprint van de curvetracer.
Het principe van de schakeling
De principiële werking wijkt niet af van deze van andere curvetracers en is, voor bipolaire transistoren, geschetst in de onderstaande figuur. Via de weerstand van 27 kΩ wordt er, gedurende één periode van de meetcyclus, een constante stoom in de basis gestuurd. In die periode wordt er aan de collector een zaagtandvormige spanning aangeboden. In serie met de collector staat een weerstandje van 100 Ω. Beide aansluitingen van die weerstand gaan naar de ADC’s in de Arduino. De software kan uit de gegevens van die twee ADC’s het verloop van de collectorstroom Ic en van de collector/emitter-spanning Uce berekenen en in een grafiek verwerken. Nadien start de volgende periode van de meetcyclus met een iets verhoogde basisstroom.
Opmerkenswaardig is dat ook PNP halfgeleiders worden gevoed met de aanwezige positieve spanning van 12 Vdc. Hoe dat gaat ziet u rechts in de figuur. De emitter is rechtstreeks verbonden met deze positieve spanning en de collector wordt gevoed met een zaagtand die verloopt van +12 V naar 0 V. Hetzelfde geldt voor de basis, die wordt gevoed uit een trapspanning die daalt van +12 V naar 0 V.
Bij het testen van FET’s worden, via de basisweerstanden, de gates gevoed met trapspanningen van 0 V tot maximaal 12 V.
De principiële werking.
De principiële werking.
Het blokschema van het apparaat
In de onderstaande figuur geven wij het blokschema, de twee ingetekende transistoren zijn de ‘DUT’s’, ofwel de componenten die getest moeten worden. De twee DAC’s uit de MCP4802E worden uit de Arduino gestuurd en leveren aan hun uitgangen de zaagtand- en trapspanningen voor het sturen van de basis en de collector of de gate en de drain. De uitgangsspanningen van de DAC’s (4 V) worden via de twee op-amp’s en drie transistors opgevoerd tot 12 V. De spanningen over de collector- of drainweerstanden worden door resistieve spanningsdelers 12 V naar 5 V binnen het bereik van de ADC’s in de Arduino gebracht. Het LCD-display wordt, via spanningsdelers 5 V naar 3,3 V, aangestuurd uit de uitgangen van de Arduino.
Het blokschema van de curvetracer.
Het blokschema van de curvetracer.
Het volledig schema van de curvetracer
Het volledig schema van de curvetracer is voorgesteld in de onderstaande figuur. De verticale rode lijn geeft de grens weer tussen het 12 V deel van de schakeling (links) en het 5 V deel. De LM358 is geen rail-ro-rail op-amp. De uitgang kan dus niet tot tegen de voeding worden uitgestuurd. Om dit spanningsverlies te compenseren worden de uitgangen van de twee op-amp’s afgesloten met twee transistoren Q1 en Q2 die de maximale uitgangsspanningen opvoeren tot 12 V.
In de software is een routine aanwezig, die er voor zorgt dat de collector- of drainstroom nooit groter kan worden dan 50 mA. Als dit dreigt te gebeuren dan zorgt deze routine ervoor dat de collector/emitter- of drain/source-spanning daalt.
Een andere routine detecteert, aan de hand van het vloeien van stroom door de weerstanden, dat u een halfgeleider op de curvetracer hebt aangesloten en start dan één meetcyclus.
De versterkingsfactor β van een bipolaire transistor wordt door de software berekend bij een Uce van 2 V. Op dat moment wordt de gemeten collectorstroom gedeeld door de aangeboden basisstroom. Voor MOSFET’s berekent de software de inschakeldrempel. Bij een Uds-spanning van 6 V wordt de Ugs geleidelijk verhoogd tot de drainstroom gelijk is aan 5 mA. Bij JFET’s wordt de uitschakeldrempel berekend. Ook nu wordt gemeten bij een Uds-spanning van 6 V. De Ugs wordt dan geleidelijk kleiner gemaakt tot de drainstroom kleiner wordt dan 1 mA.
Het volledig schema van de curvetracer.
Het volledig schema van de curvetracer.
De testspanningen
In het onderstaand oscillogram ziet u hoe de signalen die aan de collector en de basis worden aangeboden, bij het testen van een NPN-transistor, er uitzien. Voor het weergeven van het basissignaal hebben wij een weerstand van 12 kΩ tussen het soldeerpad op de print en de basis van de transistor opgenomen en het signaal dat uit het printje komt gemeten. U ziet duidelijk hoe, naarmate de basisstroom stijgt, de collectorspanning daalt. Dat wordt waarschijnlijk veroorzaakt door de routine die de collectorstroom op 50 mA begrenst.
Zoals reeds geschreven wordt slechts één meetcyclus uitgevoerd nadat u een halfgeleider op de tracer hebt aangesloten. De meetcyclus duurt ongeveer vijf seconden. U ziet de diverse curves een na een op het display verschijnen.
De signalen op de collector en de basis.
De signalen op de collector en de basis.
De JasonKits curvetracer in de praktijk
Aansluiten van de componenten
In de onderstaande figuur hebben wij het deel van de print waar u de te testen halfgeleiders op de schakeling moet aansluiten vergroot weergegeven. Links naast de plaats voor een DIL-14 IC-voetje zitten 2 x 3 kleine padjes die u ook kunt gebruiken voor het aansluiten van de te testen halfgeleiders. De bovenste rij is voor NPN en N-channel, de onderste voor PNP en P-channel. Als u dus het printje in een behuizing inbouwt moet u óf zes stekkerbussen op het frontplaatje monteren óf werken met een 2 x 3 standen omschakelaar.
Deel van de print waar u de te testen onderdelen kunt aansluiten.
Deel van de print waar u de te testen onderdelen kunt aansluiten.
De voedingsspanning
Omdat Peter Balch het prototype heeft ontworpen voor voeding uit 4 x 1,5 batterijen hoopten wij dat de JasonKits versie ook op die manier kan worden gevoed. Dat is niet zo, de minimale voedingsspanning waarbij de schakeling goed werkt bedraagt ongeveer 7,5 V.
Het opstarten van het apparaat
Na het aansluiten van de voedingsspanning, zonder aangesloten component, verschijnt het onderstaande menu op het display. U moet hier kiezen tussen het testen van bipolaire transistors, MOSFET’s en JFET’s. De curvetracer wordt geleverd met een aanraakscherm, dus u moet een van de drie vierkantjes aanklikken. Deze selectie wordt niet in een geheugen opgeslagen, de tester start altijd opnieuw op met de ‘PNP-NPN‘-keuze geselecteerd.
Het openingsmenu van de curvetracer.
Het openingsmenu van de curvetracer.
Kiezen van minimale en maximale basis/gate-sturing
Door op ‘SETUP‘ te klikken verschijnt een van de twee onderstaande sub-menu’s op het scherm:
Voor bipolaire transistors kunt u de minimale en maximale basisstroom instellen, in stappen van 50 μA, tussen 0 μA en 350 μA.
Voor MOSFET’s en JFET’s kunt u de minimale en maximale gatespanning, in stappen van 1 V, instellen tussen 0 V en 12 V.
Ook deze selecties blijven niet bewaard, dus als u het apparaatje uit- en weer inschakelt, moet u opnieuw uw keuze invoeren. Heel vervelend!
Kiezen van minimale en maximale basis/gate-sturing.
Kiezen van minimale en maximale basis/gate-sturing.
Aansluiten van de halfgeleider
Nadien sluit u, met ingeschakelde voeding, de te testen halfgeleider aan. De software detecteert het vloeien van collector- of drainstroom en start één meetcyclus op. De resultaten worden op het display geschreven en blijven daar staan tot u de halfgeleider verwijdert. Op dat moment verschijnt weer het start-menu in beeld en kunt u opnieuw beginnen met bijvoorbeeld een andere maximale waarde van de basisstroom.
Het opnemen van de mooiste grafieken
U begint inderdaad het best met het instellen van een lage maximale basisstroom. Als dan blijkt dat de grafieken te dicht bij elkaar liggen en slechts een deel van het display vullen stelt u die waarde een stapje hoger in en sluit de halfgeleider weer aan. Op die manier krijgt u al na twee of drie pogingen een mooie grafiekenbundel, die het volledige scherm vult.
Een paar meetresultaten
Een blauwe LED
Dit onderdeel blijkt een geleidingsspanning te hebben van ongeveer 3,0 V.
Stroom/spanning-karakteristiek van een blauwe LED.
Stroom/spanning-karakteristiek van een blauwe LED.
Een bipolaire NPN transistor van het type BC107
In het onderstaand oscillogram ziet u de volledige karakteristiekenbundel voor alle basisstromen tussen 0 μA en 150 μA. Helaas wordt het plaatje ontsierd door het symbooltje van de NPN-transistor, die midden in de bundel wordt getekend. Veel logischer was het geweest als de software-ontwikkelaar dit (overigens overbodige) symbooltje in de rechter bovenhoek van het display had geplaatst, ver weg van de bundel.
Van een dergelijk schoonheidsfoutje begrijpen wij werkelijk helemaal niets! Zo’n storend element op het display moet de ontwikkelaar toch al bij de allereerste test opvallen? En zo moeilijk moet het toch niet zijn om dit symbooltje naar rechts te verplaatsen?
U ziet dat de software ook de versterkingsfactor β berekent en op het display zet. Dezelfde transistor geeft op onze statische halfgeleidertester TT100 van Voltcraft een waarde van 280, een niet al te groot verschil dus.
Ic = f(Uce)-karakteristiek van een BC107.
Ic = f(Uce)-karakteristiek van een BC107.
Een bipolaire NPN transistor van het type 2N3055
Op het onderstaand oscillogram hebben wij de Ic = f(Uce) van een 2N3055 vermogenstransistor opgenomen, met basisstromen tot 200 μA. Vreemd genoeg beweert de curvetracer dat deze halfgeleider een β heeft van 161, volgens de spec’s ligt β voor deze transistor echter tussen 20 en 70. Meten met onze statische tester TT100 levert een waarde van 91 op, ook nog heel veel.
Ic = f(Uce)-karakteristiek van een 2N3055.
Ic = f(Uce)-karakteristiek van een 2N3055.
Een bipolaire PNP transistor van het type BC177
De Ic = f(Uce)-karakteristiek staat in het onderstaand oscillogram. Vreemd genoeg wordt deze karakteristiek in het eerste kwadrant van het assenkruis getekend, wel met negatieve waarden van Ib, Ic en Uce. Wiskundig klopt hier uiteraard niets van en moet deze karakteristiek in het derde kwadrant worden getekend, zoals alle andere ons bekende curvetracers wel doen!
De gemeten β-waarde is met 267 heel wat lager dan wat onze TT100 er van vindt: 304.
Ic = f(Uce)-karakteristiek van een BC177.
Ic = f(Uce)-karakteristiek van een BC177.
Een P-kanaal MOSFET van het type IRF9530
Tot slot een HEXFET van het type IRF9530 van International Rectifier. Ook nu worden de karakteristieken in het eerste kwadrant met negatieve waarden getekend. Dit is een halfgeleider die tot 20 A en 60 V kan verwerken, wij zijn dus heel benieuwd hoe dit apparaatje met zijn 50 mA en 12 V de karakteristiek weergeeft. Dat ziet u in het onderstaand oscillogram, er wordt maar een heel klein deel van de uit het datasheet bekende Id = f(Uds)-grafiek op het display geschreven.
Ook de berekende Uth, de gate cut-off threshold-spanning, is vreemd. Er wordt een waarde van 0,0 V op het scherm gezet, terwijl volgens de spec’s die spanning tussen -2.0 V en -4,0 V ligt. Dat vindt ook onze TT100, die berekent een waarde van -2,98 V.
Id = f(Uds)-karakteristiek van een IRF9530.
Id = f(Uds)-karakteristiek van een IRF9530.
De conclusie over de JasonKits curvetracer
Net zoals bij de test van de curvetracer BGDR van YiCheng Electronics vragen wij ons ook bij dit apparaatje af: ‘bruikbaar meetapparaat of speelgoed?‘. En ook nu laten wij het antwoord op deze vraag aan de lezer van dit artikel over.
Met deze BGDR heeft YiCheng Electronics een poging gewaagd een complete halfgeleider curvetracer voor slechts € 100,00 op de markt te brengen.
Achtergrondinformatie
De Ic = f(Uce) karakteristiek van een transistor
Voor het onderzoeken van de kwaliteit van een bipolaire transistor kunt u diverse technieken toepassen. Het opmeten van de Ic = f(Uce) karakteristiek is wel een van de grondigste. Deze karakteristiek kunt u vergelijken met een ‘hartfilmpje‘ van uw hart. Zoals dat veel informatie geeft over de staat van uw hart geeft de Ic = f(Uce) karakteristiek een heleboel informatie over de staat van een transistor. U kunt er bijvoorbeeld de versterkingsfactor β uit afleiden, maar ook de dynamische weerstand en de kniespanning van de halfgeleider. Deze karakteristiek wordt bovendien ook gebruikt voor het instellen van de transistortrap. Kortom, de Ic = f(Uce) karakteristiek is als het ware de pasfoto van een bipolaire transistor. Als een transistor een goede karakteristiek heeft weet u zeker dat deze halfgeleider goed werkt.
Opmerking
Deze karakteristiek wordt ook wel de ‘uitgangskarakteristiek‘ van de halfgeleider genoemd. Wat is de Ic = f(Uce) karakteristiek?
De Ic = f(Uce) karakteristiek geeft het verband tussen de spanning tussen de collector en de emitter Uce en de grootte van de collectorstroom Ic van een bipolaire transistor. Deze karakteristiek is echter in grote mate afhankelijk van de basisstroom die u in de transistor stuurt. Voor iedere waarde van de basisstroom kunt u een eigen uitgangskarakteristiek opnemen. Er ontstaat dus een bundel van curves die uniek is voor de transistor.
Het meten van de uitgangskarakteristiek
Hoe ontstaat een dergelijke bundel van curves? U stuurt een bepaalde constante stroom Ib in de basis. Vervolgens laat u de collector/emitter-spanning Uce stapsgewijs variëren van nul tot maximum en noteert voor iedere waarde de vloeiende collectorstroom Ic. U herhaalt deze metingen met verdubbelde basisstroom en ijvert zo verder tot u de volledige bundel curves hebt opgenomen.
Een goede Ic = f(Uce)-karakteristiek van een transistor.
Hoe werkt een curvetracer?
Het handmatig opnemen van deze uitgangskarakteristiek is een tijdrovende klus die u met wat eenvoudige elektronica echter in één seconde kunt uitvoeren. Een curvetracer zet namelijk de Ic = f(Uce) karakteristiek op het scherm van uw analoge of digitale oscilloscoop. Als die bundel grafieken er goed uitziet, dan weet u dat u de transistor zonder problemen in nieuwe schakelingen kunt gebruiken.
Onderstaande figuur onthult hoe dit elektronisch is te verwezenlijken. Een oscillator bestuurt enerzijds een trapspanning generator en anderzijds een zaagtandspanning generator. Iedere keer dat een zaagtandcyclus is doorlopen, wordt de trapspanning één trede verhoogd.
De Velleman / Whadda signaalgever/-volger is ontworpen om een specifiek signaal te injecteren in defecte audioschakelingen (bv. versterkers, radio’s, toonregelingen) zodat de precieze plaats van het defect kan worden bepaald.
Dit is een eenvoudige manier om defecten op te sporen.
De signaalgever kan ook worden gebruikt als monitor of versterker.
Door het Thaise bedrijf Thaikits wordt een goedkoop bouwpakketje van een eenvoudige transistor curvetracer, lang geleden gepubliceerd in elektuur, aangeboden. Wij bouwden er eentje na, onze ervaringen leest u hier.
Wat is een transistor curvetracer?
De Ic = f (Uce) karakteristiek van een transistor
Deze karakteristiek geeft het verband tussen de spanning tussen de collector en de emitter en de grootte van de collectorstroom van een bipolaire transistor. Deze karakteristiek wordt de ‘uitgangskarakteristiek‘ van de halfgeleider genoemd. Dat is een zeer belangrijke karakteristiek omdat u deze gebruikt voor het instellen van de transistortrap.
De Ic = f (Uce) karakteristiek is als het ware de pasfoto van een bipolaire transistor. Als een transistor een goede uitgangskarakteristiek heeft weet u zeker dat deze halfgeleider goed werkt. Deze karakteristiek is echter in grote mate afhankelijk van de basisstroom die u in de transistor stuurt. Voor iedere waarde van de basisstroom kunt u een unieke uitgangskarakteristiek opnemen. Er ontstaat dus een bundel van curves die uniek is voor de transistor.
Een goede Ic = f (Uce)-karakteristiek van een transistor.
Een goede Ic = f (Uce)-karakteristiek van een transistor.
Het meten van de uitgangskarakteristiek
Hoe ontstaat een dergelijke bundel van curves? U stuurt een bepaalde constante stroom Ib in de basis. Vervolgens laat u de collector/emitter-spanning Uce stapsgewijs variëren van nul tot maximum en noteert voor iedere waarde de vloeiende collectorstroom Ic. U herhaalt deze metingen met verdubbelde basisstroom en ijvert zo verder tot u de volledige bundel curves hebt opgenomen.
Wat doet een curvetracer?
Het handmatig opnemen van deze uitgangskarakteristiek is een tijdrovende klus die u met wat eenvoudige elektronica echter in één seconde kunt uitvoeren. Een eenvoudige curvetracer, zoals dit apparaatje, zet namelijk de Ic = f (Uce)-karakteristiek op het scherm van uw analoge of digitale oscilloscoop. Als die bundel grafieken er goed uitziet, dan weet u dat u de transistor zonder problemen in nieuwe schakelingen kunt gebruiken. Onderstaande figuur onthult hoe dit elektronisch is te verwezenlijken. Een oscillator bestuurt enerzijds een trapspanning generator en anderzijds een zaagtandspanning generator. Iedere keer dat een zaagtandcyclus is doorlopen, wordt de trapspanning één trede verhoogd.
Na een bepaald aantal treden stort de trap in elkaar en herbegint het proces. De zaagtand wordt gebruikt als Uce en de trapspanning stuurt een stroom Ib de basis in. Uw oscilloscoop verlangt van u dat u hem voedt met Uce en Ic. De Uce meet u tussen de collector en de massa. De collectorstroom kan natuurlijk niet rechtstreeks worden gemeten. Niet getreurd echter, die stroom vloeit ook door de kleine weerstand Rc. De spanning over deze weerstand is immers recht evenredig met de collectorstroom en kan via een verschilversterker naar de verticale afbuiging van uw scoop.
Het principe van een transistor curvetracer.
Het principe van een transistor curvetracer.
Attentie!
Voor het toepassen van zo’n apparaatje hebt u dus een oscilloscoop nodig. Aan de bandbreedte en de gevoeligheid worden geen hoge eisen gesteld. U moet echter in ieder geval een oscilloscoop hebben die beschikt over twee kanalen CH1 en CH2. Bovendien moet de oscilloscoop de optie hebben om met deze kanalen te werken in de XY-modus. Een kanaal zorgt dan voor de horizontale verplaatsing van de spot, het tweede kanaal voor de verticale verplaatsing van de spot.
De CH-012EX transistor curvetracer van ThaiKits
De leverancier
Dit bouwpakketje wordt, bij ons beste weten, door slechts één bedrijf aangeboden, namelijk ThaiKits uit Thailand. U kunt het voor $ 38,00 bestellen via de website van het bedrijf. U kunt het bouwpakket bestellen via onderstaande link:
Bij ebay kunt u betalen via PayPal, Google Pay en diverse credticards. Betalen via iDEAL is echter bij geen van beide bedrijven mogelijk.
Het pakketje wordt door Thailand Post via luchtpost naar Nederland verstuurd, waar het wordt overgedragen aan de douane en vandaar aan postnl. De zending doet er echter weken over om bij u thuis te arriveren.
De samenstelling van het pakket
De kit bestaat uit twee printjes met bijbehorende onderdelen. Eén print bevat alle onderdelen, exclusief de trafo, voor het samenstellen van een gestabiliseerde voeding die ±15 V levert. De tweede print bevat de schakeling van de curvetracer.
De leveringsomvang van het bouwpakket
Zoals te doen gebruikelijk bij dergelijke internationale zendingen zitten de onderdelen in feite in een veel te klein pakketje, waarin alles zoals de overbekende sardientjes in het blik opgepropt zit. Gelukkig zijn de twee 14-pens IC’s en de IC-voetjes in een stukje piepschuim geprikt, zodat de pootjes van deze onderdelen de overtocht in goede orde overleven.
Een supereenvoudige transistor curvetracer waarmee u al uw oude NPN-transistoren kunt testen op uw oscilloscoop. Voorwaarde is dat u uw scope in de X/Y-modus kunt schakelen, dus dat u zowel horizontaal als verticaal een signaal kunt aanbieden.
Het principe van curvetracing
Wat zijn dynamische karakteristieken van een transistor?
De voornaamste dynamische karakteristiek van een transistor is de Ic = f(Uce)-karakteristiek, voorgesteld in onderstaande figuur. Hoe ontstaat een dergelijke karakteristiek? U stuurt een bepaalde constante stroom Ib in de basis. Vervolgens laat u de collector/emitter-spanning Uce stapsgewijs variëren van nul tot maximum en noteert voor iedere waarde de vloeiende collectorstroom Ic. U herhaalt deze metingen met verdubbelde basisstroom en ijvert zo verder tot u de volledige bundel krommen hebt opgenomen.
Een goede Ic = f(Uce)-karakteristiek van een transistor.
Wat doet een curvetracer?
Het handmatig opnemen van deze karakteristiek is een tijdrovende klus die u met wat eenvoudige elektronica echter in één seconde kunt uitvoeren. Een eenvoudige curvetracer, zoals dit apparaatje, zet namelijk de Ic = f(Uce)-karakteristiek op het scherm van uw oscilloscoop. Als die bundel grafieken er goed uitziet, dan weet u dat u de transistor zonder problemen in nieuwe schakelingen kunt gebruiken. Onderstaande figuur onthult hoe dit elektronisch is te verwezenlijken. Een blok besturing stuurt enerzijds een trapstroomgenerator en anderzijds een zaagtandspanninggenerator. Iedere keer dat een zaagtandcyclus is doorlopen, wordt de trapstroom één trede verhoogd.
Na een bepaald aantal treden stort de trap in elkaar en herbegint het proces. De zaagtand wordt gebruikt als Uce en de trapstroom vloeit de basis in. De oscilloscoop verlangt van u dat u hem voedt met Uce en Ic. De collectorstroom kan natuurlijk niet rechtstreeks worden gemeten. Niet getreurd echter, die stroom vloeit ook door de kleine emitterweerstand R. De spanning over deze weerstand is nu recht evenredig met de collectorstroom en kan naar de verticale afbuiging van uw scope.
Het blokschema van een transistor curvetracer.
Het blokschema van een transistor curvetracer.
Het volledig schema van de curvetracer
Opmerking
In onderstaande figuur is het volledig schema van deze curvetracer voorgesteld. Als u een en ander te klein weergegeven vindt op uw scherm kunt u op de tekening klikken. U ziet nu het schema in een hogere resolutie op uw scherm. Door te klikken op de pijltjestoets ’terug naar de vorige pagina’ van uw browser komt u weer in dit verhaal terecht. Lees verder → Bericht ID 46081
Om de beste ervaringen te bieden, gebruiken wij technologieën zoals cookies om informatie over je apparaat op te slaan en/of te raadplegen. Door in te stemmen met deze technologieën kunnen wij gegevens zoals surfgedrag of unieke ID's op deze site verwerken. Als je geen toestemming geeft of uw toestemming intrekt, kan dit een nadelige invloed hebben op bepaalde functies en mogelijkheden.
Functioneel
Altijd actief
De technische opslag of toegang is strikt noodzakelijk voor het legitieme doel het gebruik mogelijk te maken van een specifieke dienst waarom de abonnee of gebruiker uitdrukkelijk heeft gevraagd, of met als enig doel de uitvoering van de transmissie van een communicatie over een elektronisch communicatienetwerk.
Voorkeuren
De technische opslag of toegang is noodzakelijk voor het legitieme doel voorkeuren op te slaan die niet door de abonnee of gebruiker zijn aangevraagd.
Statistieken
De technische opslag of toegang die uitsluitend voor statistische doeleinden wordt gebruikt.De technische opslag of toegang die uitsluitend wordt gebruikt voor anonieme statistische doeleinden. Zonder dagvaarding, vrijwillige naleving door je Internet Service Provider, of aanvullende gegevens van een derde partij, kan informatie die alleen voor dit doel wordt opgeslagen of opgehaald gewoonlijk niet worden gebruikt om je te identificeren.
Marketing
De technische opslag of toegang is nodig om gebruikersprofielen op te stellen voor het verzenden van reclame, of om de gebruiker op een site of over verschillende sites te volgen voor soortgelijke marketingdoeleinden.
