nobuの雑記帳「+バイアスを少し」

近頃なぜか真空管や電子工作に興味を持ちだし、日常生活に少しの刺激と楽しみをプラスしようと、凝り固まった頭の体操も兼ねてこの雑記帳を綴ることにしました。
0512345678910111213141516171819202122232425262728293007

スポンサーサイト

上記の広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。
新しい記事を書く事で広告が消せます。
【 --/--/-- 】 スポンサー広告 | TB(-) | Comment(-)

トランジスタ・カーブトレーサの製作 (その4プチ改善)

 必要な時(だけ)は便利なトランジスタ・カーブトレーサですが、正直言って殆ど活躍の場がありません。私の電子工作の範囲では、使わなくても何の不自由もないのです。

 自作計測器の大半は、有ってもいいけど無くてもイイや・・・と言う境遇に成り下がっています。これではいけないと、自作品を少しでも使う機会を増やすべく立ち上げたのが「自作計測器のプチ改善計画」です。(単発で終わりそうな気も)少しずつでも改善をしていきたいと思います。

 と言うことで、製作時にチョッピリ気になっていた部分を改善しました。

TRCURV改造_全体外観


1.気になっていた点
  トランジスタのIceやFETのIds計測では、本器のレンジが500mA固定のため、小型トランジスタの小電流域を計測した場合等は、グラフの粗が顕著になります。

 (1) Ice/Idsの検出回路
   オリジナル回路では、1Ωの電流検出抵抗で最大電流500mAを500mVとして検出し、オペアンプで×10して理想ダイオード(絶対値)回路経由でPICのADCポートに取り込んでいます。

 (2) Ice/Idsの分解能
   PICのADCは10bitであるため、分解能は500mA/10bit=0.49mAとなります。このため、小信号用J-FET等のIds(一般に数mA以下)を計測すると、特性カーブが階段状に粗く表示されます。

TRCURV改造_2SK30_改造前


2.改善策
  最良の策は、小レベルレンジを追加してPICで自動切り替えすることです。PICはピンがフルに使用されていますが、LED表示を1つ止めれば出来そうです。残念ながらPICのファームについてはソースが公開されていません。作者の方にオーダしてみようかな?
  出来ないことを嘆いても始まらないので、代替策を考えます。

 (1) 検出回路の変更
   レンジは2段切替え(手動操作)として、既存の500mAに加えて50mAレンジを追加します。これには検出抵抗の切替えとアンプのゲイン切替えが考えられます。

  ① 検出抵抗の切替え
    検出抵抗を1Ω/10Ωで切り替える場合は、特に1Ω時に切替えリレーの接点抵抗に注意します。汎用小型リレーの定格値は100mΩととんでもない値ですが、実測では20~30mΩ以下にはなっているようです。2接点あればパラにして10~15mΩ以下が期待でき、常にこの値が安定していればいいのですが。

  ② アンプのゲイン切替え
    現在の回路ゲインは×10ですが、これを×10/×100の切替えとします。検出抵抗直後のバッファ段(非反転増幅回路)の入力抵抗10kΩにパラに半固定抵抗が入るように変更します。半固定抵抗値は1kΩ強なのでリレー接点の抵抗は無視できます。
    バッファのゲインを上げたことでノイズが気になりますが、仮付けして作動させてみて問題ないようだったので、この方法で改造することにしました。

TRCURV改造_Ic&Id検出回路変更

 (2) 実際の改造
   両面基板の込み入った裏面に、リレーと半固定抵抗等を追加しなくてはなりません。手持ちの中からなるべく小型のパーツを選んで使用しました。表面実装型リレー(H5.2mm×W6.5mm×L10mm)の背中を接着剤で基板に貼り付け、小型半固定抵抗は空中配線です。正面パネルにリレーON/OFFのスイッチを追加しました。
   アンプのゲインを×100にするとオフセットが目立ってきました。ここに使用したオペアンプはオフセット調整端子を持っているので、半固定抵抗を空中配線してオフセット調整も行いました。

TRCURV改造_クロ-ズアップ  TRCURV改造_スイッチ追加


3.作動確認
  追加した半固定抵抗をゲイン×10となるように調整した後に、幾つか計測してみました。パーツボックスから無作為に取り出したJ-FETの2SK30ATMです。
  上記グラフのように改造前はカーブが非常に荒いですが、改造後は×10とするとそれなりの滑らかさになり、見た目も安心できます。もちろんIds軸は1/10にして読む必要がありますが。

TRCURV改造_右斜め  TRCURV改造_2SK30_改造後


4.その他
  久しぶりに、オリジナル作者であるAndreas Lindenau氏のサイトを覗いてみると、PCプログラムがv1.05に更新されていました。
  もしかして、当時オーダした連続計測機能やメニューの英語表示が・・・っとチョッピリ期待したものの、残念でした。細かなバグフィックスでした。でも、きちんとフォローされているので、もしかしたら将来に期待が、とも思ってしまいます。
  せっかくなので、v1.05もバイナリエディタによる力技で、英語メニューにしてしまいました。表示も動作も差がわかりませんが。

関連記事
コメントの投稿












管理者にだけ表示を許可する
トラックバック
この記事のトラックバックURL



上記広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。新しい記事を書くことで広告を消せます。