Traceur courbes transistors fonds de tiroirs (de luxe)

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Modérateur: Klara

Re: Traceur courbes transistors fonds de tiroirs

Messagepar Janpolanton » Mar 28 Fév 2017 11h08

Bonjour,
Merci pour tous ces renseignements... :D
Je vais finir par la terminer cette usine à gaz..
Edité à 16h50

Voilà, grâce aux conseils avisé de raffou et d'un schéma de lolo17, je sis presque venu à bout du schmilblick :)
Il me restera à faire après coup la modif suggérée par raffou pour les sondes de l'oscillo.
Je vais voir dans mon fourbi si j'ai tous le cmos dont j'ai besoin mais je me doute que je n'ai pas grande richesse car j'ai surtout énormément de TTL.

Pour finir, voici le schéma sous LTspice et les courbes de 2 modèles transistors.
testeur trans npn pnp.jpg

2N2905 et 2N222.jpg
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Re: Traceur courbes transistors fonds de tiroirs

Messagepar Raffou » Mer 1 Mar 2017 01h31

Bonsoir.

Juste quelques remarques sur ce schéma version 2.

Au sujet du 555 :
  • connecté entre les rails VSS (V5, -12 volts) et VCC (V4, +12 volts), il se retrouve alimenté en 24 volts alors qu'il ne supporte théoriquement que 18 volts. Le simulateur serait donc passé outre sans émettre une alerte ?
  • A moins que le 555 soit en version CMOS, la version commune avec transistors à jonctions nécessite sur sa sortie une résistance de tirage au Vcc pour être pleinement compatible avec les niveaux CMOS.
Au sujet des CD4516 :
  • Semblent être alimentés entre VDD (V1, +5 volts) et VGND (V2, -5 volts), alors comment le simulateur peut-il accepter que ces circuits subissent une amplitude du signal d'horloge supérieure à celle de leur alimentation ?
Au sujet des CD4027 :
  • Les sorties Q/ sont connectées à la masse alors qu'elles devraient être en l'air, même doute au sujet du simulateur.
Au sujet des amplificateurs de rampe :
  • Il serait plus approprié de connecter le point chaud des résistances de contre-réaction R8 et R30, non pas sur les sorties des TL071 mais sur les émetteurs de Q1/Q2 pour la première et de Q3/Q4 pour la seconde.
Il subsiste donc un cafouillage avec les tensions d'alimentation. Pour que le schéma à base de CD4053 puisse fonctionner correctement, il faudra vous résoudre à abandonner l'alimentation symétrique des compteurs CMOS qui était indispensable au fonctionnement des versions ultérieures (à diodes) mais qui est maintenant devenue perturbatrice :
  • Le 555 et les compteurs devront être alimentés par la même tension unique (entre masse et VDD).
  • Les CD4053 devront être alimentés par la même tension symétrique que les amplificateurs de rampe (VCC sur la broche 16, masse sur broche 8 et VSS sur la broche 7).
  • Si VCC = VDD et seulement si, nul besoin des translateurs de niveau déjà évoqués (CD40107 ou CD4504) entre les sorties des compteurs et les entrées A, B et C des CD4053, ces liaisons pourront alors être directe.
En ce qui concerne l'obtention de la valeur absolue de la tension Vbe et du courant Ic :
  • Cette première valeur Vbe est prélevable au niveau de l'étiquette "VCE" du schéma. Cette tension étant conséquente, le signal en sortie du redresseur sans seuil associé ne nécessite aucune amplification.
  • Pour la seconde information, celle concernant le courant Ic, le plus simple est de prélever la tension aux bornes de R33 (1 Ω). Cette tension étant relativement faible, le redresseur sans seuil associé devra avoir un gain suffisant pour que la tension sur sa sortie soit à un niveau correct (voir commentaires des figures 3 et 4 de cette page du site de Kudelsko).
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Re: Traceur courbes transistors fonds de tiroirs

Messagepar Janpolanton » Mer 1 Mar 2017 07h26

Bonjour,
Et bien! ça en fait des conneries :mrgreen:
Je vais de ce pas mettre vos remarques en œuvre.
Ben non, le simulateur ne m'a pas alerté, mais c'est quand même à moi de faire gaffe.
Je ferai un retour sur les modifications en cours de journée
Encore merci pour vos remarques et correctifs...

Edité à 12h30

Correctifs effectués et ça fonctionne. Pour simplifier, j'ai mis VDD et VCC à 12V. En fait, VDD ne sert pas sur le schéma, mais il est référencé dans les modèles Cmos et j'ai dû le garder.
J'ai retiré les alimentations symétriques des Cmos et du 555 donc, pas besoin de CD40107 ou CD4504 et ça m'arrange car je n'ai pas trouvé de modèles spice pour ces circuits.

testeur trans npn pnp version corrigée.jpg
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Re: Traceur courbes transistors fonds de tiroirs

Messagepar Raffou » Mer 1 Mar 2017 14h19

Quelques précisions au sujet de l'obtention de la valeur absolue de la tension Vbe et du courant Ic :
  • Cette étape n'est pas indispensable mais elle est bien pratique car elle permet d'éviter l'inversion des courbes entre transistors NPN et PNP à l'affichage sans nécessiter une commutation à action manuelle.
  • Bien que vous ne souhaitiez pas recopier bêtement le schéma d'une revue, il peut être avisé de s'inspirer des meilleures solutions employées et l'article d'Elektor précité à l'origine de cette amélioration de présentation des courbes est riche d'enseignements sur la manière de procéder.
    • La tension Vce est appliquée directement en entrée du redresseur sans seuil (à gain unitaire) puis atténuée en sortie de 50% pour que l'amplitude du signal redressé reste compatible avec une entrée analogique de µC (Arduino..). Une diode zener est même insérée en // sur la sortie de l''atténuateur pour limiter l'amplitude maximale à ≈ 5 volts et par la même occasion court-circuiter toute inversion de tension accidentelle à -0,6 volt.
    • Le courant Ic est prélevé pareillement sous forme de tension aux bornes d'une résistance de 1 Ω entre émetteur du transistor en test et masse, on obtient donc 1mV/mA sur le point chaud de cette résistance. Cette tension relativement faible est ensuite redressée par le second redresseur sans seuil (toujours à gain unitaire), puis amplifiée par 10 pour obtenir 10 mV/mA. L'amplitude maximale en sortie est aussi contrôlée par une autre zener.
  • Pour simplifier et surtout singer le moins possible la méthode utilisée par Elektor pour formater les valeurs absolues des signaux observés, l'atténuateur peut être éliminé si l'on fixe le gain du premier redresseur à 0,5 et l'amplificateur suiveur de gain 10 n'est plus nécessaire si cette amplification est assurée par le second redresseur lui même, c'est juste une simple question de rapport de valeurs de résistances.

Concernant le redressement double alternance sans seuil, ici l'article original d'Electronique Pratique dont la page du site de Kudelsko se prévalait (page 126 d'Electronique Pratique n° 100).

Ci-dessous, l'essentiel de cet article avec retouches : (numérotation des résistances de la figure 3 et correction de la coquille sur la figure 4).
  • Pour un gain unitaire du redresseur valeur absolue de la figure 3 : R2/R1 = R5/R4 = 1
  • Pour un gain quelconque du redresseur de cette même figure : G = (R2 × R5) ÷ (R1 × R4)
EP100.GIF
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Re: Traceur courbes transistors fonds de tiroirs

Messagepar Raffou » Mer 1 Mar 2017 18h04

J'ai pas résisté à la tentation!

V3.GIF
Dernière édition par Raffou le Ven 18 Jan 2019 19h58, édité 1 fois.
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Re: Traceur courbes transistors fonds de tiroirs

Messagepar Janpolanton » Mer 1 Mar 2017 18h53

:D :D :D :D
J'en demandais pas tant, mais je suis RAVI... :P
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Re: Traceur courbes transistors fonds de tiroirs

Messagepar Janpolanton » Jeu 2 Mar 2017 11h32

Bonjour à tous,
Revoilà encore le "casse c..es" avec son traceur de courbes à 2 balles... :mrgreen:

J'ai simulé les dernières modifications de l'ami raffou et ça fonctionne du feu de Dieu :D

Comme d'habitude, je vous mets le schéma de la simulation et les courbes générées en images.

J'ai encore une petite :idea: que je n'arrive pas à concrétiser et d'ailleurs, - est-ce possible - :
Je voudrais virer le 555 et me servir de la 4ème bascule JK CD4027 non utilisée en astable.

Qui aurait une petite idée pour ça mais malgré tout, je continue à chercher

testeur trans npn pnp 02_03_2017.jpg

2N2222 et BC327.jpg
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Re: Traceur courbes transistors fonds de tiroirs

Messagepar Yves07 » Jeu 2 Mar 2017 12h11

Pourquoi D3 et D4 alors que le 4516 dispose d'un Carry In ?

Yves.
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Re: Traceur courbes transistors fonds de tiroirs

Messagepar Janpolanton » Jeu 2 Mar 2017 12h59

Exact! bien vu.
C'est dû à un copié collé d'une version antérieure avec d'autres compteurs sans C.In et il me fallait une porte logique "OU" pour propager le signal d'horloge. :mrgreen:

La modif est faite...

Merci pour la remarque.
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Re: Traceur courbes transistors fonds de tiroirs

Messagepar Raffou » Jeu 2 Mar 2017 13h37

Yves07 a écrit:Pourquoi D3 et D4 alors que le 4516 dispose d'un Carry In ?

C'est ce qui fait toute la différence entre le "parallel clocking" et le "ripple clocking", ce dernier mode permet d'éviter les transitoires (glitches) dues aux temps de propagation à l'intérieur des boîtiers, ces transitoires se retrouvant finalement sur les marches d'escalier!
D'ailleurs, il est préférable d'utiliser des compteurs synchrones comme le CD4516 (les bascules sont toutes censées changer d'état sur le même front d'horloge) plutôt que des asynchrones comme les CD4020, CD4024, CD4040... (les bascules changent d'état en cascade, un peu comme une rangée dont les dominos se couchent successivement les uns sur les autres) sous peine de retrouver tout un tas de niveaux transitoires parasites sur les marches d'escalier en sortie du réseau R2R.

CD4516.PNG

Source : datasheet Texas Instruments.
Dernière édition par Raffou le Jeu 2 Mar 2017 13h50, édité 2 fois.
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Re: Traceur courbes transistors fonds de tiroirs

Messagepar Janpolanton » Jeu 2 Mar 2017 13h45

Donc, dois-je conclure que ma première solution était préférable?
Merci Raffou pour l'explication entre les 2 modes de fonctionnement.
L'électronique n'est qu'un passe-temps pour moi qui était syndic d'immeubles lorsque j'étais en activité, et je ne suis pas au même niveau que la plupart d'entre-vous sur le forum.
Mais j'aime en apprendre tous les jours :wink:
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Re: Traceur courbes transistors fonds de tiroirs

Messagepar Raffou » Jeu 2 Mar 2017 13h53

Janpolanton a écrit:Donc, dois-je conclure que ma première solution était préférable?

¥€$, Il vaut mieux revenir en arrière pour bénéficier de l'amélioration due au mode "ripple clocking"!
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Re: Traceur courbes transistors fonds de tiroirs

Messagepar Raffou » Jeu 2 Mar 2017 14h47

Janpolanton a écrit:J'ai encore une petite :idea: que je n'arrive pas à concrétiser et d'ailleurs, - est-ce possible - :
Je voudrais virer le 555 et me servir de la 4ème bascule JK CD4027 non utilisée en astable.


Je crains que cela soit impossible, par contre vous pouvez simplifier en remplaçant le 555 par un trigger de Schmitt (CD4093, HC132...), les 3 portes inemployées du boitier pourront être récupérées pour remplacer le OU câblé à diodes (D3, D4, R29).

Osc4093.GIF
Source : www.sonelec-musique.com
Osc4093.GIF (5.15 Kio) Vu 1315 fois
oscillateur_cd4093_graph_01[1].gif
Source : www.sonelec-musique.com
oscillateur_cd4093_graph_01[1].gif (2.68 Kio) Vu 1315 fois


Maintenant il reste cette 4ème bascule JK inemployée qui semble vous chagriner ! A noter aussi qu'il y a aussi un switch de CD4053 en rab puisqu'il n'y en a que 11 d'utilisés sur les 12 possibles (4 boitiers de 3).
Alors pourquoi ne pas en profiter pour augmenter le nombre de marches d'escalier pour le courant Ib, cela permettrait un progression des courbes sur toute une décade. Un compteur par 10 ou 11 serait alors nécessaire, mais c'est apparemment plus simple de diviser par 12 avec des bascules JK selon le diagramme du 7492 :

74ls92_diagram[1].png
74ls92_diagram[1].png (18.28 Kio) Vu 1315 fois

La sortie Q0 du compteur ÷2 doit être connecté sur l'entrée CP1/ du compteur ÷6 pour obtenir un compteur ÷12, le signal d'horloge étant appliqué sur l'entrée CP0/.
Quand aux entrées JK non connectées sur le diagramme, elles ne pourront le rester sur les bascules bien réelles du CD4027, elle devront être reliées à VCC comme c'est déjà le cas.
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Re: Traceur courbes transistors fonds de tiroirs

Messagepar Janpolanton » Jeu 2 Mar 2017 15h06

Oui, j'avais pensé à utiliser la 4ème bascule JK en complément des marches d'escaliers.
Je vais voir pour l'oscillateur mais je pense garder le 555 et la porte "OU" ainsi que la "NAND" supplémentaire seront câblées en logique DTL.
Il me semblait bien que ce n'était pas possible de faire osciller une bascule JK. :mrgreen:
Dommage, ça aurait été une approche originale...
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Re: Traceur courbes transistors fonds de tiroirs

Messagepar Raffou » Jeu 2 Mar 2017 15h55

J'ai pensé que 15/16 marches d'escaliers pour Ib auraient trop surchargé l'affichage, aussi en afficher qu'une décade semblait plus raisonnable, donc 11/12 avec une modification minimale du compteur.
J'ai pas pu résister à la tentation de retoucher le schéma V4...

V4+.PNG
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