Hallo zusammen, ich versuche mit meinem (einfachen) Equipment (Signalgenerator und Oszilloskop) Kennlinien eines Transistors aufzunehmen. Ich schaffe es dabei leider nicht, den fließenden Strom und die C/E-Spannung des Transistors gleichzeitig mit zwei Kanälen des Oszilloskops zu messen. Aber der Reihe nach. Ich habe unter https://www.youtube.com/watch?v=YLDj9mL9Im8 eine Testschaltung (Schaltung.jpg) gefunden und nachgebaut, allerdings mit einem BD135 anstatt eines BD237 und eines BC547 als Testobjekt (DUT). Abbildung data_1171798_Input_perfekt.bmp zeigt das Sägezahn und Leitersignal aus meinem Signalgenerator. Wenn ich diese Signale und die Eingangspannung von 10V einspeise, kann ich am 10 Ohm Widerstand einen Spannungsabfall messen, den das Oszilloskop in einen Strom umrechnet (data_1218010_Strom_Ausgang_01.bmp, Ch.2). Man erkennt, dass bei jedem Sägezahn über den BC547 ein Strom fließt, der von der Höhe des Basistroms abhängig ist, der durch das Leitersignal und den 20K Widerstand gegeben ist. Die Leiter hat 8 Stufen, was 8 immer höher werdende Peaks ergibt, wobei man den ersten nicht erkennen kann (zu niedrig, aber die Lücke ist sichtbar). Wenn ich getrennt vom Strom (Tastfühler von Ch.2 komplett abgeklemmt) die C/E-Spannung messe ergibt sich Abbildung data_1263826_Spannung_Ausgang.bmp (Ch.1). Auch hier gibt es 8 Peaks und die gemessene Spannung wir kleiner, je größer der Strom ist, der durch den BC547 fließt. Das sollte so doch auch richtig sein. Jetzt müsste es ja auch funktionieren beide Größen simultan mit Ch.1 und Ch.2 des Oszis zu erfassen. Sobald ich das versuche, bekomme ich aber nur noch data_1270247_Beide_Messungen_funktionieren_nicht.bmp. Insbesondere sind plötzlich alle Strom-Peaks gleich hoch, was schon passiert, wenn ich nur die Massenklemme von Ch.1 anklemme und der Tastkopf von Ch.1 noch gar nicht verbunden ist. Der erwartete Verlauf der Spannung in Ch.1 ist dann auch nicht mehr zu sehen. Alle Masseklemmen (Eingangsspannung, Signalgeneratoren und Tastkopfe) sind miteinander verbunden. Ich würde mich freuen, wenn mir jemand dabei helfen könnte beide Signale korrekt simultan zu erfassen. VG, Stefan P.S.: Schaltplan.jpg enthält einen kleinen Fehler. Ganz rechts unten an GND muss es CH.1- heißen und so ist es auch angeschlossen.
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Hallo, was ist denn da wie angeschlossen? Rechts im Schaltbild steht Ch1+, Ch1-, Ch2+, CH2-. Hat Dein Oszilloskop Differenzeingänge wie das im video gezeigte alte TEK curve tracer? Für die Einstellung des Stroms halte ich eine echte Stromquelle mit OPV und Transistor für geeigneter als nur einen nicht gegengekoppelten Transistor in Emitterschaltung. mfg
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Christian S. schrieb: > was ist denn da wie angeschlossen? Rechts im Schaltbild steht Ch1+, > Ch1-, Ch2+, CH2-. Hat Dein Oszilloskop Differenzeingänge wie das im > video gezeigte alte TEK curve tracer? Nach kurzer Lektüre von https://www.oszilloskope.net/differenztastkopf/ würde ich denken nein (Voltcraft DSO-2154). Und das Problem taucht ja schon beim Verbinden der Masseklemme von Ch.2 auf. Das wird also schon das Problem sein. Ich verstehe allerdings leider nicht, wie das zustande kommt. Ist für beide Messungen ein Differenzeingang erforderlich? Warum? Getrennt von einander kann das Oszi ja schon etwas messen. Christian S. schrieb: > Für die Einstellung des Stroms halte ich eine echte Stromquelle mit OPV > und Transistor für geeigneter als nur einen nicht gegengekoppelten > Transistor in Emitterschaltung. Das wird auch schon im Video genau so beschrieben. Fürs Hobby und zum Lernen soll's erstmal reichen. Vielen Dank, Stefan
Der Schaltung nach soll eine Kurvenschar gezeichnet werden. Der Sägezahn mit der hohen Frequenz (8kHz) soll Kurve Ic über Uce erzeugen. Die Treppenkurve mit der niedrigen Frequenz (1kHz) die Kurvenschar in Abhängigkeit vom Basisstrom Ib. Der BD135 ist als Emitterfolger geschaltet und hat die Spannungsverstärkung 1. Er soll den Generatorausgang von der Kollektorspannung des Messobjektes entkoppeln. Der Kollektorstrom, der aufgebracht werden kann ist um die Stromverstärkung des BD135 größer als der Ausgangsstrom des Generators. Am Oszilloskop soll auf der X- bzw. Zeitachse die Kollektorspannung, auf der Y-Achse der Kollektorstrom darstellt werden. Wenn das Oszilloskop keine direkte XY-Darstellung ermöglicht, dann muss die Kollektorspannung über die Zeitachse ausgegeben werden. Der Kollektorstrom ist der Spannungsabfall am 10 Ohm Widerstand. Dieser kann als Spannungsdifferenz am Widerstand über die Differenz der beiden Kanäle CH1 und CH2 gemessen werden. Dieser Wert wird am Oszilloskop ausgegeben. Wichtig ist jetzt, dass die Zeitbasis eine Periode des Sägezahns darstellt. Das entspricht einer Ablenkfrequenz von 8kHz und ergibt 125μs von der linken bis zum rechten Bildschirmseite. Die Ablenkung sollte auf den Sägezahn getriggert sein. Am Oszilloskop sollte das Nachleuchten aktiviert sein. https://www.mikrocontroller.net/attachment/588243/data_1218010_Strom_Ausgang_01.bmp müsste schneller dargestellt werden, sodass die einzelnen Zacken übereinander geschrieben werden. Jede Zacke stellt eine Kurve der Kurvenschar dar.
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Stefan M. schrieb: > Und das Problem taucht ja > schon beim Verbinden der Masseklemme von Ch.2 auf. Ist doch klar. Mit deinen beiden Masseklemmen erzeugst du höchstwahrscheinlich einen Kurzschluss über der CE-Strecke, weil die Klemmen im Oszi verbunden sind.
Stefan M. schrieb: > Nach kurzer Lektüre > Und das Problem taucht ja > schon beim Verbinden der Masseklemme von Ch.2 auf. Das wird also schon > das Problem sein. Sehr gut, das zeigt LERNWILLE! Stefan M. schrieb: > Ist für beide Messungen ein Differenzeingang erforderlich? So wie im Schaltbild gezeigt schon. Also ja. Stefan M. schrieb: > Das wird auch schon im Video genau so beschrieben. Was das Video aussagt, schaue ich vielleicht später noch. Dieser englisch sprechende Experimentator mit exorbitanter Ausstattung zeigt so einen ähnlichen Kurvenschreiber. Vielleicht das noch als Anregung. https://www.youtube.com/watch?v=ZOLLoa2fH24 (wurde oben schon verlinkt) https://www.youtube.com/watch?v=Kqb5zcrgv7s Den Sägezahngenerator mit den geschalteten Stromquellen und dem Integrator habe ich mal nachgebaut. https://www.youtube.com/watch?v=ibnz5UjQ4u0 Wolfgang schrieb: > Mit deinen beiden Masseklemmen erzeugst du > höchstwahrscheinlich einen Kurzschluss über der CE-Strecke, Der Fehler war zu leicht zu finden, hätte man geschickter maskieren können. mfg
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Wolfgang schrieb: > Ist doch klar. Mit deinen beiden Masseklemmen erzeugst du > höchstwahrscheinlich einen Kurzschluss über der CE-Strecke, weil die > Klemmen im Oszi verbunden sind. Hallo, so ist es. Anbei mein Vorschlag. Die Kollektor-Emitter-Spannung ist dann Ch1 und der Kollektorstrom ist (Ch2 -Ch1) / 10. Zumindest (Ch2 - Ch1) solltest Du am Oszi einstellen können. Ob nun die XY-Darstellung möglich ist, hängt vom Oszi ab. Wenn das nicht geht, kannst Du vielleicht die Daten zum PC übertragen und dort die Kennlinien zeichnen lassen. MfG egonotto
Er sagt im Video bei 3:20: " ...daß ich einen differentiellen Eingangsverstärker für's Oszilloskop benutze." Das war der klitzekleine Trik, den men gerne mal übersieht. Nur damit kann der die gezeigte Schaltung verwenden, um die vorgänge zeigen zu können. mfg
Christian S. schrieb: > Dieser englisch sprechende Experimentator mit exorbitanter Ausstattung Hallo, nö, die Ausstattung des hervorragenden w2aew ist sicher schon sehr gut, aber gegen die Ausstattung des genialen Shahriar von www.TheSignalPath.com ist es eher karg. MfG egonotto P. S. Das was man in seinem Labor sieht, sind noch nicht alle Geräte die er hat.
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@TO: Was benutzt Du denn für einen Oszi? An Hand Deiner Fotos würde ich mal sagen das ist so ein Ding, was man an den PC anschließt und ich denke mal da wird der Hase im Pfeffer liegen. Nach Deinen Fotos zu beurteilen, hat er ja 2 Kanäle. Die Frage ist jetzt ob man mindestens einen Kanal auf invers schalten kann und beide Kanäle im Summenbetrieb arbeiten können. Summenbetrieb bedeutet, das der Oszi aus den Signalen am Kanal 1 und Kanal 2 ein Summensignal erzeugt, also beide Signale addiert. Wenn jetzt ein Kanal noch auf "invers" geschalten werden kann, dann wäre das die Subtraktion beider Signale. Zusätzlich muß der Oszi in diesem Modus auch noch XY-Betrieb können. Wenn sie es können geht meistens, wenn überhaupt vorhanden, die Summenfunktion nicht mehr, d.h. ein Kanal wird dann X und der andere Kanal wird dann Y, womit die Summenfunktion verloren geht. Schau also mal im Benutzerhandbuch des Oszi's nach, ob er XY-Modus kann. Wenn ja und Deine Schaltung erdfrei ist, also keine Verbindung zum PE hat, dann könntest Du Folgendes probieren: - GND des Oszi's an den Kollektor des Prüflings - Y-Eingang an den Verbindungspunkt BD135/10Ohm - X-Eingang an den Emitter des Prüflings (GND der Schaltung) Das geht aber nur, wenn Deine Gesamte Schaltung oder der Oszi "erdfrei" ist. Erdfreien (USB) Ozsi bekommst Du mit Laptop im Akkubetrieb hin. Ansonsten bleibt nur das Differrenzsignal mit einem OPV abzugreifen.
Zeno schrieb: > Nach Deinen Fotos zu beurteilen, hat er ja 2 Kanäle Hallo, wenn man genau hinsieht, sieht man zwei inaktive Kanäle. Und vielleicht hat der Signalgenerator und der Oszi gemeinsame Masse. Wenn dies aber nicht der Fall ist und der Oszi nur einfache xy-Darstellung kann, wäre Dein Vorschlag: "- GND des Oszi's an den Kollektor des Prüflings - Y-Eingang an den Verbindungspunkt BD135/10Ohm - X-Eingang an den Emitter des Prüflings (GND der Schaltung)" die einfachste Lösung auch wenn die positive Spannungsachse dann nach unten zeigt. Es wäre schon nützlich, wenn Stefan M. (beefjerky) verraten würde, welche Geräte er verwendet. MfG egonotto
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Manfred L. schrieb: > aber gegen die Ausstattung des genialen Shahriar von > www.TheSignalPath.com ist es eher karg. Ja, der hat extra-galaktische Ausstattung, denn er ist im Hoch- und Höchstfrequenzgebiet unterwegs. Finde seinen Akzent immer lustig. mfg
Hallo zusammen, oha, so viele gute Antworten. Da werde ich neben der Arbeit eine Zeit für brauchen. Erstmal nur so viel: Wolfgang schrieb: > Ist doch klar. Mit deinen beiden Masseklemmen erzeugst du > höchstwahrscheinlich einen Kurzschluss über der CE-Strecke, weil die > Klemmen im Oszi verbunden sind. Ja, das wurde mir allerdings erst klar, als ich die Masseverbindungen mal mit eingezeichnet habe und ich mir dachte, dass die bestimmt miteinander verbunden sind und so die C/E-Strecke kurzschließen. Deshalb hängt der Strom dann auch nicht mehr vom Basisstrom ab und alle Peaks sind gleich hoch... Noch zum Equipment: Ich habe ein Voltcraft DSO-2154 mit 4 Kanälen (https://www.voelkner.de/products/5237892/VOLTCRAFT-DSO-2154-SE-Digital-Oszilloskop-150MHz-4-Kanal-1-GSa-s-80-kpts-8-Bit-Digital-Speicher-DSO-1St..html). Es unterstützt einen XY-Modus, aber nur für die ersten beiden Kanäle, wobei Ch.1 X und Ch.2 Y entspricht. Beim Aufzeichnen einer Diodenkennlinie habe ich schon bemerkt, dass es im XY-Modus keine Cursor-Funktion gibt und man die Bildschirmanzeige nicht so konfigurieren kann, dass nur der XY-Graph angezeigt wird. Ist beides schon ärgerlich. Irgendwo muss der Preis ja auch herkommen. Differenzbildung zwischen zwei Kanälen (wurde glaube ich oben angesprochen) habe ich leider noch nicht entdeckt. Mglw. gibt's das auch nich... Der Signalgenerator ist ein Joy-IT JDS6600 (https://joy-it.net/de/products/JT-JDS6600) mit zwei Kanälen und einem Frequenzzähler. Kein Spitzenequipment, aber aus meiner (eingeschränkten) Sicht erstaunlich funktional. Gut, vielleicht reicht's für Transistorkennlinien nicht mehr. Aber ich werde mich weiter damit beschäfftigen. Schon mal vielen Dank! Stefan
Stefan M. schrieb: > Differenzbildung zwischen zwei Kanälen (wurde glaube ich oben > angesprochen) habe ich leider noch nicht entdeckt. Mglw. gibt's das auch > nich... Ist bei meinem Voltcraft über die CH-Tasten die Math-Minus Funktion erreichbar: Manaul: «Die Tasten CH1 - CH4 öffnen das Einstellmenü für CH1-CH4. Die Taste Math ermöglicht den Zugriff auf die mathematischen Wellenformfunktionen (+, -, *, /, FFT)» Die XY-Funktion und nochmehr FFT-Funktion sind eine Krücke. Kann der Signalgenerator die Treppenfunktion direkt oder muss diese programmiert werden (Tabelle)?
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Stefan M. schrieb: > Der Signalgenerator ist ein Joy-IT JDS6600 > (https://joy-it.net/de/products/JT-JDS6600) mit zwei Kanälen und einem > Frequenzzähler. Auch bei dem werden die beiden Ausgänge eine gemeinsame Masse haben. Dank Versorgung über ein externes 5V Netzteil aber immerhin getrennt von der Oszilloskop Masse, was möglicherweise nicht mehr so ist wenn er über USB mit einem PC verbunden ist.
Gerald K. schrieb: > Manaul: «Die Tasten CH1 - CH4 öffnen das Einstellmenü für CH1-CH4. Die > Taste Math ermöglicht den Zugriff auf die mathematischen > Wellenformfunktionen (+, -, *, /, FFT)» Ja, ok, die Math-Taste habe ich auch mit all den Funktionen. Gut zu wissen. Habe ich mir bisher noch nicht angeschaut. Gerald K. schrieb: > Kann der Signalgenerator die Treppenfunktion direkt oder muss diese > programmiert werden (Tabelle)? Nein, das geht direkt. Wenn man zur Auswahl der Wellenform die Taste WAVE drückt, kriegt man zur Direktauswahl erstmal nur Sinus, Rechteck, PWM, Dreieck und Benutzerdef1. angezeigt. Wenn man dann aber an dem Rad rechts dreht gibt es auch noch: Mod. Sinus (moduliert?), CMOS, DC (einfache Gleichspannung), Halbwelle, Vollwelle, Positive Leiter (die verwende ich, 8 Stufen), Negative Leiter (8 Stufen), Rauschen, exponenzielle Steigung, exponenzieller Abfall, Multi Tone (?), Sinc (sieht aus wie im EKG) und Lorenz. Plus 15 Speicherplätze für benutzerdefinierte Wellenformen. Das habe ich aber auch noch nicht ausprobiert. VG, Stefan
Manfred L. schrieb: > wenn man genau hinsieht, sieht man zwei inaktive Kanäle. Und vielleicht > hat der Signalgenerator und der Oszi gemeinsame Masse.ZUm einen habe ich nicht so genau hingeschaut und zum anderen kenne ich mich mit diesen USB-Oszis nicht wirklich aus. Ich habe halt nur mal im Netz etwas gestöbert und da scheint es bei den meisten keinen Summenbetrieb zu geben und von XY-Modus habe ich auch nicht gelesen. Deshalb ja auch meine Frage welches Oszi das ist, dann könnte man besser helfen. Manfred L. schrieb: > auch wenn die positive Spannungsachse dann nach > unten zeigt. Ja die Anzeige wird dann an der Y-Achse gespiegelt. Könnte man mit "Invers" wieder gerade rücken. Stefan M. schrieb: > Ich habe ein Voltcraft DSO-2154 mit 4 Kanälen > (https://www.voelkner.de/products/5237892/VOLTCRAFT-DSO-2154-SE-Digital-Oszilloskop-150MHz-4-Kanal-1-GSa-s-80-kpts-8-Bit-Digital-Speicher-DSO-1St..html). > Es unterstützt einen XY-Modus, aber nur für die ersten beiden Kanäle, > wobei Ch.1 X und Ch.2 Y entspricht. Damit Stefan M. schrieb: > Der Signalgenerator ist ein Joy-IT JDS6600 > (https://joy-it.net/de/products/JT-JDS6600) mit zwei Kanälen und einem > Frequenzzähler. Na da bist Du doch gar nicht so schlecht ausgestattet. Oszi erdfrei wird in Deinem Fall wohl nicht funktionieren, die Masseanschlüsse der Eingänge werden wohl mit dem Schutzleiter verbunden sein - so wie das heutzutage üblich ist. Messtechnisch eigentlich eine Katastrophe, weil damit der Aufbau von Erdschleifen vorprogrammiert ist. Potentialfreie Messungen sind bei den Kisten oftmals auch nicht möglich, weil der Summenbetrieb meist nicht vorgesehen ist. Dennoch sollte es nach meinem 2. Vorschlag (GND-Oszi an Kollektor Prüfling, X an GND (Emitter) Schaltung und Y ans andere Ende des Messwiderstandes), weil sehr wahrscheinlich Dein Signalgenerator Erdfrei ist. Wenn ich das richtig gesehen habe wird dieser mit einer Wandwarze versorgt womit GND des Generators keine Verbindung zum Schutzleiter hat, d.h. der Generator ist erdfrei solange er nicht via USB mit einem gerdeten Gerät verbunden ist. Wichtig bei Deinem Aufbau ist, das Du GND des Generators nicht mit GND des Oszis verbindest, was ja im normalen Messbetrieb auch nicht erforderlich ist. Das Labornetzteil dürfte ebenfalls (erd) potentialfreie Ausgänge haben Gerald K. schrieb: > Ist bei meinem Voltcraft über die CH-Tasten die Math-Minus Funktion > erreichbar: Danke für den Hinweis. Ich habe zwar einen Rigol 1054 aber da scheint es genau so zu sein. Brauche ich zwar nicht also häufig, aber gut zu wissen das es doch geht. Das das unter Math versteckt ist, darauf muß man erst mal kommen. Hoffe das dann auch so funktioniert wie gewünscht Allerdings geht dann XY nicht mehr, aber für so etwas hat man ja noch einen alten analogen Oszi und die können meist beides. Stefan schrieb: > was möglicherweise nicht mehr so ist wenn er über > USB mit einem PC verbunden ist. WEnn Verbindung zu einem PC erforderlich ist, dann halt einen Laptop nehmen. Im reinen Akkubetrieb dürfte der erdfrei sein.
Man könnte den 10 Ohm Widerstand in die Kollektorleitung des BD135 legen, dann müßte man keine Differenz bilden, da ein Ende des Widerstandes an der Konstanten 10V Versorungsspannung liegt.
Zeno schrieb: > Math versteckt So ist das auch bei anderen Herstellern. Z.b. Owon. Ich hoffte, dort z.B. der Abfall über einem Shunt direkt in Ampere umrechnen zu lassen. Das geht leider nicht...
Wf88 schrieb: > Zeno schrieb: >> Math versteckt > > So ist das auch bei anderen Herstellern. Z.b. Owon. Ich hoffte, dort > z.B. der Abfall über einem Shunt direkt in Ampere umrechnen zu lassen. > Das geht leider nicht... Die Variation von Uce beträt 2V (=Sägezahn), damit wird Ic maximal 200mA. Da reicht der mA-Bereich. Die 2V sind der maximalen Verustleistung geschuldet. Der BD135 sollte einen Kühlkörper besitzen, er muss die meiste Verlustleistung schlucken (10V-2V)*0,1A=800mW Interessant wären Leitungstransistoren mit Kühlkörper als Messobjekte, dann könnte man die Spannung des Sägezahns erhöhen. Käufliche Geräte im Niederpreisektor unterstützen Leistungstransistoren nicht.
Wf88 schrieb: > Ich hoffte, dort > z.B. der Abfall über einem Shunt direkt in Ampere umrechnen zu lassen. Bei einigen Geräten habe ich das schon gesehen. Die Funktion versteckt sich dann im Channel-Menü, bei der Einstellung welcher Tastkopf verwendet wird. Dort läßt sich dann ein Faktor und der Typ des Tastkopfs (Spannungsteiler, Stromzange) und damit die Einheit festlegen.
Bernd schrieb: > Wf88 schrieb: >> Ich hoffte, dort >> z.B. der Abfall über einem Shunt direkt in Ampere umrechnen zu lassen. > > Bei einigen Geräten habe ich das schon gesehen. Die Funktion versteckt > sich dann im Channel-Menü, bei der Einstellung welcher Tastkopf > verwendet wird. Dort läßt sich dann ein Faktor und der Typ des Tastkopfs > (Spannungsteiler, Stromzange) und damit die Einheit festlegen. Das Oszilloskop kann sowieso keinen Strom, sondern nur **Spannung** anzeigen. Die Umrechung
muss der Benutzer durchführen.
Gerald K. schrieb: > Bernd schrieb: >> Wf88 schrieb: >>> Ich hoffte, dort >>> z.B. der Abfall über einem Shunt direkt in Ampere umrechnen zu lassen. >> >> Bei einigen Geräten habe ich das schon gesehen. Die Funktion versteckt >> sich dann im Channel-Menü, bei der Einstellung welcher Tastkopf >> verwendet wird. Dort läßt sich dann ein Faktor und der Typ des Tastkopfs >> (Spannungsteiler, Stromzange) und damit die Einheit festlegen. > > Das Oszilloskop kann sowieso keinen Strom, sondern nur Spannung > anzeigen. > Die Umrechung > I=Uch1−Uch2RshuntI = \frac{U_{ch1}-U_{ch2}}{R_{shunt}} > muss der Benutzer durchführen. Leseverständnisn GLeich 0, oder? 8ch schrieb doch: .... mir den Abfall über einem Shunt in Ampere umrechnen lassen .... A7sserdem reicht dafür ein Channel: I = Uabfall / Rshunt
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Gerald K. schrieb: > Das Oszilloskop kann sowieso keinen Strom, sondern nur **Spannung** > anzeigen. Wenn ich eine Stromzange an mein Oszi hänge, dann zeigt er mir auch Strom an. Wenn ich dann noch die Mathefunktion Ch1 [V] * Ch2 [A] bemühe, wird die Anzeige auch auf Leistung umgestellt.
Anregung für einen Kennlinienschreiber mit Erläuterung: https://elektronikbasteln.pl7.de/kennlinienschreiber
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