simulation eines transistors

[Gegse]

Hallo.
Ich habe mal eine Idee:
Situation:
In einem zu reparierenden alten Gerät befindet sich ein UNBEKANNTER Transistor.
Schaltplan nicht vorhanden.
Ich mache mir Gedanken, eine Simulationsschaltung zu entwerfen,
die in Summa einen "variablen"Transistor darstellt: NPN- oder PNP-,
und mit einstellbaren Parametern und Meßanzeigen (also drei : für Emitter, Collektor und Basis).
d.h. die Platine im Gerät wird sozusagen "befragt", welcher Transistortyp
hierdrinnen am besten funktionieren WÜRDE,
und man tastet sich dann an den optimalen Arbeitspunkt heran,
und könnte danach einen Transistor nach Bedarf finden und einsetzen.
Ein bißchen ähnlich wie sog. "elektronische Sicherungen", die man einstellen kann.

Hält jemand was davon?
Gruß, gerhard.-

 

[barclay66]

Hi,

so ein "Simultor" könnte manchmal schon hilfreich sein. Ich weiß nur nicht, ob sich der Aufwand lohnt. Bei einer unbekannten Schaltung versuche ich meist, das Schaltungskonzept zu verstehen, um die Funktion und damit die Anforderungen an das jeweilige Bauteil zu erfassen. Ich weiß nicht, wieviel "Intelligenz" Deine Schaltung besitzen soll, glaube aber dass der Aufwand beträchtlich wäre. Insbesondere in signalverarbeitenden Stufen und bei zunehmender Frequenz stelle ich mir das ziemlich haarig vor. Ich kann mir auch noch nicht so recht vorstellen, wie man die Charakteristik eines bipolaren Transistors und z.B. eines MOS-Fet mit einigen Milliohm Durchgangswiderstand abbilden soll.
Nimm aber meine Meinung bitte nicht als maßgeblich an. Ich bin in solchen Fragen meist Skeptiker *zwinker*.

Gruß
barclay66

 

[Bertl100]

Hallo,

nun, angesichts der Vielzahl an Transistortypen, die so eingesetzt werden, ist das nicht ganz leicht.
Z.b. müßte ja die Schaltung auch eine hohe Spannung (z.b. 600V) können, weil man weiß ja nie vorher (du sagst ja "unbekannt"), wieviel Spannung die Schaltung an den Transistor anlegt!

Des weiteren gibt es viele Einbaupositionen, wo man nicht mit 10cm langen Leitungen den Transistor auslagern kann. Einstreuungen können auftreten. Oder die Leitungsinduktivitäten und -kapazitäten stören.

Zuletzt: wie soll die Schaltung wissen, ob sie irgendwann den richtigen Transistor modelliert? Das müßtest Du entscheiden.
Aber wie weißt Du das? Dazu müßtest Du die Schaltung z.b. in den richtigen Situationen testen. Z.b. Netzunterspannung, hohe Last am Ausgang, ein Schalter oder Regler am Gerät in einer bestimmten Stellung.

Also ich würde sagen: das geht nicht wirklich.
Leider!

Gruß
Bernhard

 

[Gegse]

hallo.

Ja, das was Ihr da sagt, trifft ganz gewißlich auch zu!
Die bei mir aktuelle Schaltung ist komplex; ein alter HP-Frequenzzähler(5245L)in altehrwürdiger Bauart,
wo alles herrlich analog aufgebaut ist, alles austauschbar, mit konventionellen,
aber eben z.T.unbekannten Transistoren.
Es liegen mir die Hersteller [HP]-crossreferenztabellen ( http://www.sphere.bc.ca/test/hp1.html)
der meisten Bauteile vor, aber es sind eben leider nicht alle dabei.
(ich habe denen schon um Hilfe gemailt...)
Ich habe „nur" das Blockschaltbild, aus welchem die Zuordnung
zu den entsprechenden Platinen wahrscheinlich ist.
Ein echter Schaltplan liegt mir leider nicht vor.-

„MOSFET“ usw. geht erst mal nicht; das ist freilich schon mal die erste Einschränkung,
die somit die Kenntnis darob voraussetzt, was das unbekannte Bauteil NICHT ist.-
Aber, sagen wir, es gehe nur um alte Transistoren, und dort ist i.d.R. immer
die Belegung von Basis, Emitter und Collektor bekannt.
Ich stelle mir vor, was ein Transistor ursprünglich ist: Ein Schalter.
Wenn ich im Geiste diesen unbekannten/defekten Transistor in der fraglichen Schaltung entferne,
so entsteht dort ein LOCH mit drei Anschlüssen.
Und in dieses Loch hinein stelle ich drei Meßgeräte je für U und I,
und drei gezielt und unter Aufsicht anfahrbare Schalter.
Das ganze Zeug muß ausreichend spannungsfest sein.
Und alles irgendwie abschirmen
Dem ersten Meßgerätepaar stehen zwei antiparalelle Dioden vor :
Die imitieren die positive oder die negative Basis (für NPN und PNP),
und eine Art „Poti“.
Nach diesem ersten Poti folgen zwei...hm,Schalter, vermutlich Transistoren,
die je zum ursprünglichen Emitter-und Collektoranschluß innerhalb des „Loches“
führen, in Verbindung von je einem weiteren Meßgerätepaar (je für U und I),
und eines „Potis“.

Man habe also im Prinzip zwei Dioden antiparallel, die die Basis (P oder N) imitieren,
drei „Potis“, drei Meßinstrumente je für I und U,
und zwei „Schaltelemente“, die je den Basis-Emitter- und den Basis-Collektor-Übergang imitieren.

Ziel wäre es in dieser Überlegung, daß diese zwei „Schaltelemente“
gezielt und unter Aufsicht durchgeschaltet werden könnten,
und Strom und Spannung dabei gemessen/angezeigt werden.-

Die Interpretation (Wie Du sehr richtig anmerkst) meinerseits
könnte eigentlich“nur“ vom Funktionieren der Gesamtschaltung abhängig sein...

Ich hör’ hier mal auf, und stelle diesen Gedanken mal so unfertig vor.
Das ist alles nicht druckreif oder durchgedacht,
sondern eine Suchbewegung.
Gruß, Gerhard.-

 

[barclay66]

Hi,

mann, musst ja echt verzweifelt sein. Ich kann mich noch an Zeiten erinnern, da ging es darum, zum vor Ort-Service nicht so viel mitschleppen zu müssen. Wir hatten da im Bereich Kleinsignaltransistoren so ein Set, dass fast Überall ging.
Mal sehen, ob ich's noch zusammenbekomme:

Bereich bis 100mA/50V -> BC546B(NPN), BC556B(PNP)
Bereich bis 100mA/30V/rauscharm -> BC549C(NPN), BC559C(PNP)

Mit etwas mehr Bums (800mA/45V) -> BC337-40(NPN), BC327-40(PNP)

Noch mehr Bums (1A/80V) -> BC639(NPN), BC640(PNP)

Möglicherweise sind diese Transistoren längst nicht mehr aktuell aber neuere Ersatztypen dürften nicht schlechter sein. Vielleicht kommst Du mit denen auch in vielen Bereichen hin, ohne langwierig experimentieren zu müssen und wenn einer abraucht ist's keine Rieseninvestition...

Gruß
barclay66

 

[Bertl100]

Hallo!

nun, ich würde - wie barclay es weiter oben schon sagte - eher auf die Suche nach einem Schaltplan zu dem Gerät machen, und sehen, was der Transistor dort genau macht!

Was fehlt denn dem Frequenzzähler überhaupt?

Gruß
Bernhard

 

[Gegse]

MoinMoin.
Jetzt mußte ich mal richtig lachen bei Euren lieben Antworten!
Ja,jaja, Ihr habt ja alle recht!
Ich bin (leider?) Perfektionist-und ich habe den Eindruck,
daß in diesem Gerät alles ziemlich perfekt aufeinander abgestimmt ist.
(diese ganzen früheren Meßinstrumente von HP, Tektronix, UTD sind ja einfach superst gewesen!)
Naja, ich HABE ja bereits den/die fraglichen Transtistoren gewechselt
(ich besitze eine größere Anzahl richtig guter, alter, z.T.neuer Transistoren).-
Den Schaltplan habe ich noch nicht finden können, leider!,
das BLOCK-schaltbild und die deutsche Bedienungsanleitung habe ich immerhin gottseidank.-
Einkreisen konnte ich (einen der?-)Fehler bereits:
Irgendwie ist (u.a.?) der FlipFlop des Haupttores (Gate) defekt:
Erst war das Gate immer offen, und nachdem ich (Intuitiv) eine ganze Reihe von Transistoren entdeckt hatte,
die tatsächlich durch waren, machte das Gate nicht mehr auf.
Gutes Zeichen dafür, daß ich schon langsam an den rechten Ort zu gelangen scheine.
Ohne Schaltbild ist ja auch das Messen mit 'nem Oszilloguck (vorhanden) nicht so klar:
Wo setzt man an, wie hat man das Oszillogramm zu interpretieren?
Wellensalat ist da immer und überall.-

Naja, danke Euch für Eure Anteilnahme.
ich mach' halt mal weiter...
Gruß, Gehard.-

 

[barclay66]

Hi,

hast Du schon mal hier geschaut?
http://www.vintagemanuals.com/search.php?find=HP 5245L
http://www.clmt.de/manual.html
http://bama.sbc.edu/hp.htm (2 Zusatzmodule)
ftp://ftp.agilent.com/pub/manuals/ (zum durchwühlen)
http://www.hparchive.com/ (noch nicht durchgesucht)
http://www.teknetelectronics.com/Manuals/Home.asp (Registrierung nötig)

Habe nur gegoogelt mit "5245L parts list"...

Gruß
barclay66

 

[Gegse]

guten abend.
also, jetzt ist mal ein Orden fällig für barclay66:

ich bedanke mich unendlich für die Adressenrecherche.
Die meisten davon kannte ich bereits,
aber den clmt.de kannte ich nicht!
Und das ist dann auch tatsächlich
"die Stecknadel im Heuhaufen" gewesen:
Der hat TATSÄCHLICH das komplette
Servicemanual für den HP 5247L-
incl. Schaltplan,Bestückung...soll ein dickes Buch sein.-
Der leiht das aus, für geringe Gebühr, was ich sofort beantragt habe!-
Davor hatte ich diese Idee entwickelt:
Von den defekten, unbekannten Transistoren gibt es ja noch weitere
inm Gerät, die heile sind.
Also würde ich jetzt den umgekehrten Weg gehen:
Diese heilen T. mit einem Kennlinienschreiber analysieren,
und einen der Kennlinie entsprechernden neuen Tr. irgendwo suchen.
Wär' doch was?
Glaube, das geht jetzt...
Vielen Dank für Eure Hilfe!
Schönen Abend, und Gruß.
Gerhard.-

 

[barclay66]

Hi,

ist mir selbst eine Riesenfreude, wenn ich den entscheidenden Hinweis liefern kann. Deshalb mache ich hier doch mit (abgesehen von meinen eigenen Fragen). Sag doch bei Gelegenheit mal Bescheid, wie Du vorgegangen bist und was Du erreicht hast (dafür ist ein eigener Thread sicherlich sinnvoll).
Das mit der Kennlinie ist sicherlich ein gangbarer Weg, dessen Aufwand in Relation zum (subjektiven) Wert des Gerätes vertretbar ist und der auch noch zuverlässige Ergebnisse liefert. Nach dieser Methode sind die einzigen Unbekannten dann noch die Spannungs- und Stromfestigkeit. Da man beides messen kann, sollte es klappen.

Gruß
barclay66

 

[Gegse]

Exact.
ich melde mich wieder.
Das Manual des HP 5245L wird so nächste Woche hier ankommen,
und auch ein Kennlinienschreiber (ELV KS 7000).-

Gruß,
Gerhard.-

 

[Bertl100]

Hallo!

Kann der Kennlinienschreiber auch die Transitfrequenz messen? Bzw. die Bandbreite?

Gruß
Bernhard

 

[Gegse]

Hallo.
...ähm, (noch) keine Ahnung; das Teil wird erst kommende Woche hier eintreffen.
kennen tue ich es noch nicht, und Erfahrungen habe ich mit sowas ebenfalls (noch!) nicht.
Kommt dann aber, melde mich dann wieder, ob.- ...
gruß, gerhard.-

 

[Gegse]

So, da bin ich wieder.

Hier erst noch meine Antwort auf die Frage von Bernhard
nach dem ELV KS-7000 Kennlinienschreiber:
Also der ist jetzt mal hier angekommen.
In der Beschreibung steht allerdings nichts davon,
daß er auch Frequenzgängigkeit abbilden kann.
Ansonsten scheint er recht ordentlich zu sein.
(Schaltbild vorhanden)-
Das Handbuch des fraglichen HP-Zählers (HP5245L)habe ich mittlerweile ebenfalls erhalten,
Bezug über...siehe oben.(Alles erst mal eingescannt. Ein super-Manual)
Dank nochmals an Barclay !
Demnächst mache ich mich dann mal an die Reparaturarbeiten.
Grüße von
Gerhard.

 

[Gegse]

MoinMoin.

Da bin ich wieder.
Habe lange nicht an diesem Thema gearbeitet,
und mache mich nun wieder dran.-
Der Kennlinienschreiber (s.o;teuer...) hat sich als defekt
herausgestellt-nun muß ich allso (wieder einmal,seufz !)
erst mal das Meßequipment reparieren,
um damit reparieren zu können.-

Ich will also die entsprechenden Transis des o.g.HP-Zählers vermessen,
und dabei wird deutlich, daß sehr viele Germanium-Transis dabei sind,
die schwer beschaffbar sind.
(An dieser Stelle ein weiteres Mal herzlichen Dank an barclay66, der mir
schon wieder mit einem kleinen Teil geholfen hat, um einen Extender bauen zu können.)-

Vielleicht liest jemand diese Zeilen, und weiß etwas dazu:
Ich habe nämlich den Eindruck, daß man keinesfalls
Germanium gegen Silizium austauschen darf!
So, wie es sich mir darstellt, haben nämlich die Germaniums
einen ganz ordentlichen Durchlaßwiderstand (ca.10-15kohm)zwischen Emitter und Kollektor.
Und es scheint mir mehr als wahrscheinlich, daß im jeweiligen Schaltungsdesign
eben dieser Durchlaßwiderstand mit einberechnet wurde.
Eiin Silikaner jedoch ist komplett offen oder geschlossen.-

Ist das so richtig?
Gibt es Erfahrungen bzgl. Ersatz Germanium durch Silizium?
(Daran schlösse sich die elende Frage nach der Beschaffung
einiger Germaniums...)
Ich ende hier mal vorläufig...
Gruß an alle Enthusiasten!
Gerhard.-

 

[barclay66]

Hi,

Vielleicht liest jemand diese Zeilen, und weiß etwas dazu:
Ich habe nämlich den Eindruck, daß man keinesfalls Germanium gegen Silizium austauschen darf!

Das ist völlig richtig!

So, wie es sich mir darstellt, haben nämlich die Germaniums einen ganz ordentlichen Durchlaßwiderstand (ca.10-15kohm)zwischen Emitter und Kollektor. Und es scheint mir mehr als wahrscheinlich, daß im jeweiligen Schaltungsdesign
eben dieser Durchlaßwiderstand mit einberechnet wurde.

Auch das ist richtig. Zusätzlich habe ich noch ein Zitat aus einem Elektronikbuch (1975) dazu:

Bei Transistoren existiert eine Nichtlinearität der Beziehung zwischen der Basis-Emitter-Spannung und dem Kollektorstrom. Anders ausgedrückt: An der Basis eines Transistors muss erst eine gewisse Spannungsschwelle überschritten werden, damit der Transistor aufsteuert. Das bedeutet aber, dass kleine Signalspannungen erst übertragen werden, wenn sie größer als die genannte Spannungsschwelle sind. Alle Signale werden also verzerrt, die kleinen Signale prozentual am stärksten. Bei Germaniumtransistoren ist die Verzerrung geringer als bei Siliziumtransistoren, weil bei Germaniumtransistoren die Basis-Emitter-Spannungsschwelle niedriger und "Gerundeter" ist.
Die Halbleiterschichten von Siliziumtransistoren dürfen im Allgemeinen fast doppelt so hoch erhitzt werden (bis 175°) wie ie Schichten von Germaniumtransistoren (bis 90°)

Ein Silikaner jedoch ist komplett offen oder geschlossen.

Nicht so ganz. Auch bipolare Siliziumtransistoren haben im voll durchgeschalteten Zustand nicht zu vernachlässigende Übergangswiderstände an denen elektrischer Strom in Wärme umgewandelt wird. Daher auch der Kühlbedarf bei Leistungstransistoren. Anders sieht die Sache bei MOSFET-Schalttransinstoren aus, wo wir von Übergangswiderständen im Milliohm-Bereich sprechen...
Eine mögliche Quelle für Germaniumtransistoren habe ich hier:
http://www.radio-antik.de/index.htm
Siehe dort die Seite "Ersatzteile für Radiosammler" und da ganz unten.

Gruß
barclay66

 

[Gegse]

Lieber barclay66,
liebe andere Interessierte.

Zunächst noch herzlichen Dank für die Federleiste (-n!),
die gestern hier angekommen sind.
Also so eine tolle Hilfe aber auch!
Jetzt baue ich einen guten(abgeschirmten) Extender für zwei Steckzeilen;
damit kann ich die einzelnen Steckplatinen des HP-Zählers
an die Leine legen, um zu arbeiten.-

Dank Dirk E. aus dem Flohmarkt-Forum nebenan kann ich
einige Germaniumtransistoren erhalten.
(Der antik-laden oben-genannt hat leider nicht die gesuchten Typen).-

Den defekten Kennlinienschreiber bin ich grade dabei zu reparieren:
Trafo durch, nix Schlimmes, wenn's dabei bleibt (...)-
Damit erstmal alle relevanten Germaniums durchmessen ,
(Da wären jetzt eine Handvoll alter Transistor-TO5-Fassungen brauchbar),
da ich eigentlich gar nicht recht weiß,
welche Durchlaßwiderstandswerte normal sind, und welche pathologisch.
Also vergleichen mit anderen...-

Ich melde mich wieder...
Gruß an alle Interessierten!
Gerhard.-

 

[Bertl100]

Hallo,

meines Wissens ist der sinkende Isolationswiderstand/steigende Sperrstrom von Germanium-Halbleitern ein Alterungseffekt.
Klar, auch neu haben sie mehr Sperrstrom als Siliziumtypen.
Alte AA113 haben z.b. oft nur noch 50kOhm in Sperrichtung, neue hingegen bis zu 1MOhm. Grad neulich hab ich einige gewechselt.
Trotzdem kann die Diode in der Applikation noch funktionieren, hängt aber von der Applikation ab.

Gruß
Bernhard

 

[barclay66]

Hi,

Zunächst noch herzlichen Dank für die Federleisten, die gestern hier angekommen sind.

Ich hatte die zwei Gebrauchten noch danebenliegen, da sind sie irgendwie in das Päckchen gekommen
Den Kram habe ich nur "rumliegen", weil ich früher schon mal Videospielplatinen repariert habe und da sind dies die Platinenanschlüsse im Automaten...

Da wären jetzt eine Handvoll alter Transistor-TO5-Fassungen brauchbar

Da könnte ich auch noch etwas haben. Mal heute Abend nachsehen...

Gruß
barclay66

 

[Gegse]

Wunderschönen guten Abend.

herzlichen Dank für Eure Aufmerksamkeit und Anteilnahme!
Also, ß mit dem Isolationswiderstand kann ich so bestätigen:
Die in Frage kommenden Germanen hier bei mir (wenngleich ich noch nicht
die anderen im Gerät/andere Platinen rausgenommen habe,
um zu vergleichen; kommt dann noch)
haben so um die 50 Kohm-keinesfalls mehr; mancher sogar ca. 17 Kohm .
D.h. doch aber auch, daß "defekt" hier gar nicht so,leicht zu definieren ist.
Da wird<ä#s dann noch spannend, denn die Anwendung