Op deze pagina kan je inspiratie opdoen rond het thema “meetapparatuur” herstellen en ontdekken.
Transistortester MI30 van Heathkit onder de loop
Op de rommelmarkt kocht ik een transistortester MI30 van de firma Heathkit. Tot nog toe kende ik de firma enkel bij naam en is het echt een voorloper geweest van de Vellemankits van vandaag. Goedkope doe-het-zelf soldeerkits verkopen en de maker een fijn gevoel geven dat hij zelf ook wel wat kan bouwen en testen, dat was het doel. Dus tijd om deze transistortester uit 1961 eens onder de loop te nemen 🙂
Als we even terugblikken naar het moment dat de transistor uitgevonden werd bij Bell Labs, dan zitten we in 1947 – 1948. Er was in 1961 dus wel echt nood aan het achterhalen of een transistor voldeed aan de juiste eigenschappen. Je kon er ook diodes mee testen. De tester is in eerste instantie vooral voor DC spanningen voorzien.
Het leuke aan deze kits is dat ze heel goed gedocumenteerd zijn.
De vele knoppen verraden al direct dat er toch even werk aan de winkel is om dit alles uit te vlooien. Ik had dan ook snel een youtube filmpje gevonden dat heel mooi de verschillende teststappen uitlegde.
Ik wou in eerste instantie een BC547C testen. Dit is volgens de datasheet een NPN met een hFE tussen 420 en 800. Dus best een grote versterking. hFE is de stroomversterkingsfactor tussen Ic (collector stroom) en Ib (emitterstroom).
Het toestel kan je van batterijen voorzien (7 stuks, van die hele grote). Dat is niet handig in een labo, zeker niet als je nog moet testen of alles wel werkt. Dus daarom heb ik gebruik gemaakt van labovoedingen met stroombeperkingen. Uiteindelijk moeten er externe 3 spanningen aangesloten worden. De EXT BIAS van 5V max (dit is de max spanning die we aansluiten op de basis van de transistor). Dan hebben we nog een 15V als collector spanning (dit is geen probleem volgende de BC547 datasheet) en een leak voltage spanning van ook 15V (hiermee kunnen we nagaan of er over de transistor een verliesspanning ontstaat als hij uitstaat en niet aangesloten is met basis en emitter.). Alle test schema’s kan je makkelijk in bovenstaande handleiding terugvinden op pagina 5 en 6.
Voorbeeld van een test circuit dat reeds in de transistortester is voorzien.
Hier kan je zien hoe de 7 batterijen kunnen geplaatst worden. Merk op dat er bij 1 batterij een flinke restplek aanwezig is. Gelukkig werken we met labovoedingen, aangesloten op de bovenste connectoren.
Je kan een transistor plaatsen in de kleine bruine connector onder de meter of je sluit er eentje aan op de 3 connectoren links boven. Ik heb voor kleine transistoren een header met knijpers gemaakt. Zo moet ik niet altijd de bruine connector gebruiken en loop ik minder risico op slechte contacten.
Ben je nieuwsgierig naar het totaal gesoldeerde schema, dan kan je dit via volgende link terugvinden.
Nu moet je eerst een keuze maken tussen NPN of PNP via de selectie schakelaar. Je zal aan de hand van deze keuze de meterwijzer naar links of rechts laten bewegen. Op de wijzer staat ook het transistor type aangeduid.
Als eerste wordt de “short test” uitgevoerd. Druk hiervoor 1 van de 4 schakelaars (die waar short test op staat) naar beneden. Zo test je of de transistor in een kortsluiting ligt, m.a.w. of hij intern doorgeeft. De wijzer mag niet bewegen. Tot nog toe ging de test goed, aangegeven via het youtube filmpje.
Nu heb je de kans om even na te gaan of de collector en leak voltage juist zijn ingesteld. Druk de knop naar “collector voltage” en lees normaal 15V af op de meter (dit is de externe 15V aangesloten op het toestel). Doe hetzelfde voor de “leak voltage“. Merk op dat je de juiste schaal moet kiezen op de meter (tot 15 of tot 50, net als bij een klassieke meter). Je kan het maximum van de schaal instellen met de knoppen collector current en bias current. Als je bijvoorbeeld de collector current op 1.5mA instelt, dan is de schaal van 0 tot 1.5mA (= 15).
Nu moeten we de collectorstroom instellen. Dit doe je door 1 van de 4 schakelaars naar “collector current” de bewegen. Door ondertussen te draaien aan de “bias” knop (de basisstroom opvoeren en zo de diode basis – emitter in geleiding krijgen) kan je de collectorstroom beïnvloeden.
Hier ging het mis. Normaal moest de wijzer rustig gaan naar de ingestelde waarde, vb 5mA, maar in dit geval bewoog de wijzer onvoorspelbaar op en af. Dat was niet de bedoeling, want de labo voedingen gaven netjes constante spanningen aan, maar de collector stroom was niet constant, net als de meter.
Dit probleem moest dus eerst gemaakt worden, voor we verder konden met de metingen. Enige oplossing, het toestel openen.
We zien hier een heel netjes gesoldeerde heathkit. Dit was mooi om te zien. Wat een orde en streling voor het oog. Ik heb eerst alle contacten met contact spray 61 behandeld. Ook eens doorgemeten of de keuzeschakelaars goed doorgaven naar de aangesloten connecties. Maar it loste het probleem niet op.
Dan heb ik met een ohm meter de potmeter nagemeten die de bias regelt. Deze leek normale waardes te geven tussen 0 en 100 ohm. Maar toch was het probleem nog steeds aanwezig. Dan heb ik uiteindelijk de potmeter vervangen door een 10 toeren precisie potmeter van Bourns. Nu kregen we eindelijk een stabiele uitslag op de meter. Mogelijk was de koolstof laag na al die jaren toch wel verduurt geraakt en kregen we slechte contacten. Daarna was het verder zetten van het transistoren geen probleem meer.
Versleten potmeter
Nadat de collectorstroom nu ingesteld was op een stabiele 5V konden we de “gain” meten (de versterking of Ic / Ib). Druk hiervoor de knop naar “gain” en draai ondertussen aan de “gain” knop met schaal.
Wanneer je de wijzer op 0 kan zetten moet je stoppen met draaien aan de “gain” knop. Lees nu de waarde van de hFE af op de schaal. Merk op dat sommige transistoren een hFE < 150 hebben. Dan moet je de knop op HIGH zetten (rechts van de gain knop). Is hFE < 150, dan zet je de knop op LOW. Heb je een transistor met een gain > 300, dan kan je deze tester niet gebruiken. In de tijd dat deze tester werd gemaakt was men blijkbaar nog niet in staat om een gain groter van 300 te hebben. De BC547C kan dit dus wel. Daarom heb ik de test nog eens overgedaan met een BD140 (PNP) en dat lukte wel. Zijn hFE = 130. Je kan deze ook berekenen door de afgelezen Ic = 1.5mA te delen door de Ib = 11.5 uA. Dan kom je dezelfde waarde uit.
Als laatste kan je de lekstroom (leak current) tussen collector en basis of collector en emitter nameten. Als je deze knop gebruikt, dan moet de wijzer netjes op 0 blijven staan.
Al bij al is de transistor tester dus een succes. Om me zelf te controleren heb ik ook eens de transistoren met een peak tester DCA75 gemeten. Zo kon ik de waardes vergelijken. En het zat goed 🙂
