Transistor-Testgerät

Elektronik-Labor   Projekte   AVR 



Drei Widerstände und eine Fassung, schon kann der ATtiny13 den Stromverstärkungsfaktor eines Transistors messen. Es funktioniert für beide Polaritäten, NPN und PNP. Für NPN-Transistoren übernimmt der mittlere Widerstand die Rolle des Basiswiderstands, bei PNP-Transistoren der untere. Der jeweils andere 100-k-Widersatnd leitet etwas Basisstrom ab. Und das muss das Rechenprogramm in Tiny13 berücksichtigen. 

 

 
Beim Einstecken eines PNP-Transistors muss nur beachtet werden, dass der Kollektor an Masse liegt. Bei der Messung an einem NPN-Transistor dagegen liegt der Emitter an Masse. 

 

Hat man einen Transistor falsch herum eingesetzt, zeigt sich immer noch eine geringe Stromverstärkung im Bereich 5 bis 15. Das ist kein Messfehler, das ist wirklich so.



Zur Bestimmung der Stromverstärkung an einem NPN-Transistor muss nur die Spannung U1 am Kollektor gemessen werden. Daraus ergibt sich dann der Kollektorstrom I1. Zur Vermeidung großer Rundungsfehler wird die Spannung auf Millivolt hochgerechnet. Die Multiplikation mit 50 bringt zwar eine um ca100 mV zu hohe Spannung, aber dieser Fehler hebt sich später wieder auf. Die Basisspannung U2 ist gleich U1 minus ca. 650 mV, der mittleren Basis-Emitterspannung. Daraus wird dann der Basisstrom I2 berechnet. Dass der zweite 100-k-Widerstand einen Teil des Basisstroms ableitet, wird dadurch berücksichtigt, dass in der Zeile U2 = U1 - 13000 das doppelte der BE-Spannung abgezogen wird. Und am Ende muss nur noch I1 durch I2 geteilt werden, um die Stromverstärkung V zu erhalten. Bei der Entwicklung des Programms wurde sorgsam darauf geachtet, dass der Zahlenumfang eines Word nie überschritten, aber möglichst ausgenutzt wird, um Rundungsfehler zu minimieren. Und das Programm passt so gerade eben in den Tiny13, immer noch zusammen mit dem Bootlader aus dem Lernpaket Mikrocontroller. 


Downlaod: Transistortester.zip

'Transistortester, Messung der Stromverstärkung
$regfile = "attiny13.dat"
$crystal = 1200000
$hwstack = 8
$swstack = 4
$framesize = 4

Dim U1 As Word
Dim U2 As Word
Dim I1 As Word
Dim I2 As Word
Dim V As Word

Config Adc = Single , Prescaler = Auto
Start Adc

Open "comb.1:9600,8,n,1,INVERTED" For Output As #1

Do
U1 = Getadc(3)
U1 = U1 * 50 'max 5115.0 mV
U2 = U1 - 13000 'Ube 650 mV
U1 = 51150 - U1
I1 = U1 '1 k
I2 = U2 / 100 '100 k
V = I1 / I2
Print #1 , V
Waitms 1000
Loop

End




Haben Sie auch noch so ein Messgerät mit eingebautem Transistortester? Wenn ja, dann heben sie es gut auf, denn sowas kann man inzwischen nicht mehr kaufen. Mit diesem Messgerät habe ich meine Tiny13-Messmaschine überprüft. Die Ergebnisse sind mit guter Genauigkeit gleich. Kleine Abweichungen sind normal, weil nicht mit der gleichen Kollektorspannung gemessen wird.

Warum es solche Messgeräte nicht mehr gibt? Sie entsprechen nicht mehr den aktuellen Sicherheitsbestimmungen. Ein freundlicher Herr vom Gewerbeaufsichtsamt  hat es kürzlich mal einer Firma erklärt, die noch solche Messgeräte im Programm hatte. Also, dieses Messgerät hat ja auch einen Messbereich bis 600 V Wechselspannung. Es ist also für Messungen am Netz zugelassen. Nun könnte folgendes passieren: Ein unbegabter Mensch hat einen Transistor gemessen und diesen in der Fassung vergessen. Dann steigt er auf die Leiter um die Spannung an der Deckenbeleuchtung zu messen. Dabei berührt er den Transistor in der Fassung, der natürlich nicht gegen die Messstrippen isoliert ist. Und dabei bekommt er einen elektrischen Schlag, der dazu führt, dass er von der Leiter fällt und sich den Hals bricht. Der Einwand, dass nur begabte Menschen die Stromverstärkung eines Transistors messen, fand kein Gehör. Die Messgeräte mussten aus dem Programm genommen werden.

Deshalb denken Sie daran, wenn Sie noch so ein Messgerät haben, halten Sie es in Ehren. Und wenn Sie damit Netzspannung messen wollen, schauen Sie vorher nach, ob die Transistorfassung wirklich leer ist. Aber für alle, die kein Messgerät mit Transistormessung haben, habe ich das Tiny13-Testgerät entwickelt.
 


Stefan Huber schrieb dazu:

Ich hatte aus dem Vertrieb der Firma Pollin ein ähnliches Messgerät in Grün, bei dem ich mich darüber gewundert habe, warum denn keine Meßbuchse für Transistoren eingebaut ist. Statt dessen wurde ein kleiner Prüfadapter mitgeliefert, der direkt auf die Anschlüsse zu stecken ist und mit dessen Hilfe Bauteile (hfe, Ube) vermessen werden können. Dieses Adapterdesign verhindert also den Anschluss einer hohen Spannung bei eingestecktem Bauteil.

Leider habe ich das Messgerät teilweise ruiniert, nachdem ich in Eile den Anoden-Kondensator einer Röhren-Endstufe gemessen habe. Hochspannung ist eben nicht nur schädlich für den Benutzer, sondern auch für das Messgerät selbst. (vorheriges Entladen des Kondensators wäre hilfreich gewesen, da er doch noch mehr Kapazität hatte als von außen vermutet.)




Elektronik-Labor   Projekte   AVR