Doctsf (Modèles & Marques)
AnnoncesBonjour,
Voici donc comme promis mon autre projet du moment: un traceur de courbe sous forme de tiroir pour baie Tektronix TM5xx:
(photo récupérée en ligne)
L’objectif est d’avoir un appareil pouvant mesurer des transistors, qu’ils soient NPN ou PNP et des lampes. Donc avec de bonnes capacités en courant et en tension. En somme, un truc assez similaire aux Tektronix Type 576/577. La puissance disponible sera limitée par celle que la baie peut fournir. Puisque chaque tiroir à 2 enroulements 25VAC 0.5A et que le traceur occupera 2 espaces on aura donc 50W (disons plutôt 40W en prévoyant un rendement de 80%). ça reste suffisant pour faire cramer pas mal de composants !
Voici un schéma bloc du montage:
On aura donc 3 transfo:
-Un d’alimentation branché sur le 17.5VAC de la baie: un torique 230:2x24V avec un enroulement 18V que je bobinerai en plus qui alimentera: +/-35, +/-33V régulé, +/-15V régulé, 5V régulé, et l’alimentation écran régulable 0-300V.
-Un autotransformateur pour le collecteur branché sur les 4 enroulements 25VAC mis en série: celui-ci devra être entièrement bobiné à la main et contiendra des enroulements 4V,10V, 25V, 40V, 100V, 250V, 400V et 800V afin de pouvoir tester une multitude de composants.
-Un transfo pour le filament branché lui aussi sur les 4 enroulements 25VAC. Il aura plusieurs sorties également (6.3V, 9V, 12.6V, etc).
Voici un descriptif de chacune des parties du tiroir:
Synchro et générateur de marches
La synchro comprends un détecteur de 0 lié au secondaire du transfo d’alim et deux bascules montées en diviseur de fréquence pour obtenir un rafraichissement rapide (100Hz), normal (50Hz) et lent (25Hz). Elle envoie une impulsion dans le générateur de marche. Celui-ci est copié d’un montage trouvé en ligne, modifié pour mes besoins (inversion de NPN à PNP entre autres). Son fonctionnement est basé sur la charge d’une capacité à chaque impulsion. Lorsqu’un certain niveau de tension en sortie est atteint (réglable par un potentiomètre qui définit le nombre de marche, de 0 à 10), un transistor vient court-circuiter le condensateur pour repartir de zéro. A ce moment, on obtient en plus une impulsion de fin de cycle:
Ampli
Ce signal en escalier passe ensuite dans des AOP branchés en inverseur afin de permettre par un interrupteur un signal négatif, pour les NPN, NMOS et tubes, ou un positif pour les PNP et PMOS. Un potentiomètre permettra de calibrer le départ des marches à 0V. Un autre potentiomètre accessible en façade permet lui de fixer l’offset de la première marche.
Le signal en escalier poursuit sa route dans un amplificateur avec des gains différents pour permettre de régler les sauts entre chaque polarisation. Enfin, un amplificateur de plus grosse dimension fournira jusqu’à +/-30V 1A à la base/grille du composant à tester. Un limiteur de courant viendra en pratique le limiter à 0.75A, pour prendre en compte la consommation des autres composants.
Ici, deux modes sont disponibles: courant et tension. Dans le mode tension, une résistance est directement en série avec le contrôle du composant (base/grille). En mode courant, une contre réaction vient mesurer la tension sur la base, puis ajoute un offset afin de permettre un courant à la valeur réglée en façade (permet de contrebalancer la jonction diode à 0.7V d’un transistor par exemple). Ce circuit est similaire à celui des traceurs Tektronix 576/577.
Puissance et mesure
On retrouve en série du collecteur/plaque une chaîne de résistance, réglable, qui constituera la charge du composant en test:
Deux amplificateurs permettent au travers d’un shunt et d’un diviseur de mesurer respectivement le courant et la tension aux bornes du composant en test. Divers interrupteurs permettent de changer l’échelle. La référence en sortie et de 1V (donc par exemple si 1A passe dans le composant et que les réglages sont sur 0.2A/div, on aura 5V en sortie de l’amplificateur). L’affichage n’est pas intégré au tiroir et il faudra un oscilloscope en mode XY (d’où mon moniteur XY, aussi en projet !). Un circuit simple permet de déplacer automatiquement le 0 dans un des coins de l’écran (en bas à gauche pour NPN et tube, en haut à droite pour PNP ou au centre en mode d’alimentation AC).
Détecteurs de fautes
En parallèles de ces circuits, on retrouve 2 détecteurs: un de saturation de l’amplificateur de contrôle, en mesurant la différence sur les entrées + et -, et un de dépassement des amplificateurs de sortie, qui se déclenche à +/-8V (réglable) pour ne pas sortir de l’écran d’un tube cathodique, par exemple. Ces détecteurs allument chacun une LED en façade et coupent automatiquement l’alimentation du composant à tester à l’aide d’un relai. Un condensateur permet un délai de rafraichissement d’une seconde pour ne pas faire osciller le relais. Un 3ème détecteur indiquera par une LED qu’une tension mortelle est aux bornes du tiroir dès que celle-ci dépassera 40V. Enfin, un disjoncteur réarmable de 0.5A viendra protéger les transformateurs.
Montage complet
Tout ça semble fonctionner, j’obtiens en sortie (pour un transistor NPN TIP31C):
Sachant que le rendu peut encore être amélioré en utilisant la synchro pour éteindre la trace lors du changement de polarisation.
PCB
Là aussi, j’ai commencé le PCB: l’objectif est de tout faire tenir sur une seule carte, qui aura 2 étages à un endroit pour profiter des connections de 2 tiroirs.
A gauche en rouge/doré le connecteur d’un premier tiroir, et à droite un autre détachable qui viendra se fixer au dessus. Même si il n’est pas très large, il permet de gagner une place précieuse.
Petite vue 3D, on y retrouve le transistor ballast TO3 pour l’alim HT variable (un dissipateur sera fixé sur la zone dorée), la synchro en haut à gauche, les alims en bas à gauche, en bas à droite la mesure/détection, le pavé blanc sera le relais de puissance et en haut à droite l’ampli de contrôle.
Bon c’est vraiment pas très bien organisé et sera un peu serré. Il faudrait que je fixe les résistances qui déterminent l’amplitude des marches/de la mesure directement aux interrupteurs: ça évitera beaucoup de fils et de soudures…
Face avant
Et la face avant, construit comme le moniteur XY sur un PCB, avec un support octal:
(petit problème 3D sur les deux boutons de potentiomètre au centre: les axes des composants derrière dépassent)
A terme un support (probablement octal) sera fixé directement au PCB, et la zone de test sera modulable, un peu comme les camemberts d’un Metrix U61.
Bon week-end,
Arthur
J’aurais aimé voir ce genre de chose en école malheureusement ça n’a pas été le cas. Par conséquent j’épluche beaucoup de montages directement dans des manuels d’équipements (Tektronix, Philips, HP).
