Hallo zusammen,

auf https://www.elektronikbasteln.pl7.de/ken...nschreiber.html habe ich den Nachbau eines einfachen Kennlinienschreibers vorgestellt. Dieser kann nur Dioden und npn-Transistoren prüfen, ist aber für den Einstieg ein nettes Projekt und mit ein paar Wald- und Wiesentransistoren schnell aufgebaut. Bei mir hat er auf Anhieb funktioniert.

Danach hatte ich Lust auf mehr. Richtig interessant wird die Darstellung der Kennlinienschar für Leistungstransistoren, FETs und nach Möglichkeit auch von Elektronenröhren. Alles sollte auch noch ohne Mikrocontroller auskommen, da ja meistens schon ein Zweikanal-Oszilloskop vorhanden ist. Viele besitzen bereits ein digitales Oszi, was die Ablesung erleichtert.

Für den Nachbau habe ich in ELEKTOR ELECTRONICS DECEMBER 1989, Seite 60 bis 63 einen solchen Transistor Curve Tracer für npn- und pnp-Transistoren und hohen Kollketorströmen gefunden, der mit leicht beschaffbaren Bauteilen auskommt. Die Links zu dem Projekt sind am Ende auf meiner Seite zu finden. Schließlich habe ich in der niederländischen Ausgabe auch noch den Leiterplattenentwurf gefunden. Die Leiterplatte ist schon geätzt.

Und jetzt wird es richtig interessant. Den letzten Link habe ich nach langer Suche gefunden. Dank sei den verregneten langen schwedischen Winternächten. Dieser Link verweist auf eine Bachelor-Arbeit, die diesen Kennlienenschreiber durch den Einbau eines Widerstands zu einem FET-Kennlinienschreiber macht. Der Elektor-Entwurf liefert für die Ansteuerung der Basis einen Strom als Treppensignal. Schickt man diesen Strom durch einen Widerstand, kann mit dem Spannungsabfall an diesem das Gate eines FET gesteuert werden. Ganz einfach. Mit einem Operationsverstärker lässt sich diese Spannung noch multiplizieren, um das Gitter einer Röhre anzusteuern.

Der Ic bzw. Ie wird durch eine Gegentaktendstufe mit den Transistoren BD139 / BD 140 erzeugt, die mit plus minus 14 Volt betrieben werden. Diese Transistoren verkraften aber noch 80 Volt. Die Spannung lässt sich also leicht erhöhen für eine Anodenspannung. Mit anderen Transistoren und einer entsprechenden Spannungsversorgung ist noch mehr möglich. Eigentlich muss man nur den BD139 ersetzen, da negative Anodenspannungen uninteressant sind.

Schließlich möchte ich noch Diodenkennlinien in Sperr- und Durchlassrichtung gleichzeitig darstellen. Dann müsste man nur die Dioden D5 oder D6 kurzschließen und der Sägezahn geht nach plus und Minus?

Mit ein paar Modifikationen lässt sich also einiges mit wenig Aufwand erreichen. Über weitere Anregungen und Ideen würde ich mich freuen.

Leider fehlt mir der 4024 für die Erzeugung des Treppensignals. Jedoch habe ich noch einen TL084 gefunden, mit dem ich den Sägezahngenerator und die Endstufe aufbauen kann, um damit zu experimentieren.


Viele Grüße Volker

"Das Radio hat keine Zukunft." (Lord Kelvin, Mathematiker und Physiker (1824-1907))

Zuletzt bearbeitet am 21.12.19 09:36

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Hallo zusammen,

der Kennlinienschreiber ist teilweise aufgebaut:





Dank der Platine ging das flott und der Aufbau funktionierte auf Anhieb. Ich hatte auch jedes Bauteil vor dem Einbau geprüft. Leider fehlt mir CD4024, weshalb ich das Treppensignal nicht erzeugen konnte. Aber der Sägezahngenerator funktioniert einwandfrei und liefert je nach Wunsch eine Spannung 0 bis 8 Volt oder von von 0 bis -8 Volt. Erhöht man den R13 von ursprünglich 680k auf 1MegOhm sind sogar +12 Volt und -12 Volt möglich. Mehr geht nicht. Die Spannung des Rechtecksignal für den CLK-Eingang des CD4024 bleibt konstant bei +/- 6 Volt. Es ist auch möglich, dass das Sägezahnsignal von maximal +12 bis -12 Volt verläuft, um Zweipole wie Dioden in Durchlass- und Sperrrichtung zu untersuchen. Dazu ist der invertierende Eingang des Operationsverstärkers A2 gleichzeitig mit den beiden Dioden D6 und D5 zu verbinden, was durch einen zusätzlichen Schalter leicht zu erzielen ist. Getestet habe ich alles mit einem externen stabilisierten Netzteil bei +/- 14 Volt.

Für die beiden Ausgangstransistoren der Komplementärendstufe musste ich in die Bastelkiste greifen. Für den T1 (npn) kommt ein 2SD2394 mit einem B=174 zum Einsatz, für den T2 (pnp) ein 2SB1274 mit einem B=182. Geht einwandfrei.

Den maximalen Ausgangsstrom konnte ich noch nicht testen. Für den Betrieb als Röhrenkennlinienschreiber ist der Einbau einer zusätzlichen Endstufe nach meiner Ansicht die einfachste Lösung, bestehend aus einem Operationsverstärker und 2 Transistoren in Komplemtärschaltung. Dann ist noch ein ein weiteres Netzteil dafür notwendig dass mindesten 250 Volt liefern sollte. Damit hätte man dann allerdings auch eine unfreiwillige Halbleitervernichtungsmaschine gebaut, wenn man nicht aufpasst. Vielleicht ist es deshalb doch besser zwei getrennte Kennlinienschreiber jeweils für Röhren und Halbleiter aufzubauen.


Viele Grüße Volker

"Das Radio hat keine Zukunft." (Lord Kelvin, Mathematiker und Physiker (1824-1907))

Zuletzt bearbeitet am 21.12.19 19:24

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Hallo Kalle,

danke für den Link. Genial einfache Schaltung. Es muss ja nicht unbedingt eine Dreieckspannung für die Ablenkung sein.

Viele Grüße Volker

"Das Radio hat keine Zukunft." (Lord Kelvin, Mathematiker und Physiker (1824-1907))

Zuletzt bearbeitet am 21.12.19 22:42

Hallo Kalle,

mit einer Programmierung kann man natürlich wunderbare Sachen realisieren und wenn das für den Nachbau noch ausfürhlich dokumentiert ist, sind die Leser sehr dankbar dafür.

Ich gehe aber erst einmal bewusst den "analogen" Weg, da ich nur alle paar Monate in die Verlegenheit komme eine Röhre oder einen Transistor genauer zu untersuchen. Die kleine Schaltung habe ich nun an einem Netztrafo betrieben und durch das Verkleinern des Stromfühlerwiderstands von 1 Ohm auf 0,5 Ohm lassen sich bis zu 230 mA Kollektorstrom bei max. 8 Volt Kollektor-Emitterspannung erreichen. Das reicht für die meisten Fälle, leider auch für eine "zerstörungssichere Untersuchung".

Jetzt habe ich noch zwei identische Industrieschaltnetzteile 24 Volt DC 2,5 Ampere gefunden. Mit einem spannungsfesten Operationsverstärker und einer Komplementärgegentaktschaltung mit Darlington ließen sich dann bis zu 22 Volt Kollektor-Emitterspannung bei 2,5 A zur Verfügung stellen. Damit lassen sich dann Leistungstransistoren schon ganz gut ausmessen. Die Endstufe braucht dann noch einen großen Kühlkörper mit Lüfter. Das Projekt wird dann etwas aufwendiger als gedacht, und dann hat man etwas, was man eigentlich nicht unbedingt braucht.

Nun könnte der Einwand kommen warum der große Aufwand zur Erzeugung eines Dreieck-Signals von 0 bis +22 Volt oder von 0 bis -22 Volt betrieben wird. Man könnte doch einfach die Spannung aus einem Netztrafo gewinnen und mit einer Diode gleichrichten. Wegen der Schwellenspannung des Gleichrichters hätte man dann aber kein sauberes Ergebnis, besonders wenn man die Sättigung des Transistors darstellen möchte. Bei einem Röhrenkennlinienschreiber spielt der Effekt wegen der hohen Anodenspannung keine Rolle und die Darstellung bei wenigen Volt Anodenspannung ist nicht besonders interessant, so dass der Fehler nicht auffällt.

Viele Grüße Volker

"Das Radio hat keine Zukunft." (Lord Kelvin, Mathematiker und Physiker (1824-1907))

hallo alle,

in den einfachsten Bereichen des Bastelalltags gibts das 3-Potis-Prinzip.

Poti1: "von" Bestimmt den Startwert.
Poti2: "bis" begrenzt am Endwert.
Poti3: "von - bis" wird gekurbelt, dabei wird die Kurve geschrieben.

Hat man einen Speicheroszi genügt einmaliges Durchkurbeln, hat man nicht muß man schnell hoch und ruterdrehen.

Möglichkeiten, an einen guten Sägezahn zu gelangen.

1.) der gute alte 2N2646 Unijunction Transistor.
2.) die altbekannte Schaltung mit Kleintrafo und Diode, aus dem Fernseh
3.) XR2206 und Verwandte, Generator ICs.
4.) Oszillator -> BCD Zähler -> D/A

lG Martin

Volker:

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Bei PNP steht die Kennlinie auf dem Kopf.

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