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.
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.