Elektronica-hobby blog van Jos Verstraten (663 artikelen): Meten: DCA75, halfgeleider curvetracer

(gepubliceerd op 12-05-2017)

Met de DCA75 kunt u niet minder dan zestien verschillende soorten halfgeleiders meten en testen. Maar er is meer! U kunt uw DCA75 via een USB-kabel aansluiten op uw Windows-PC en door middel van curvetracing de dynamische karakteristieken van de geteste halfgeleider in beeld krijgen.

Kennismaking met de DCA75

Een klein apparaatje
De DCA75 zit in dezelfde kleine behuizing als zijn broertje de DCA55: 103 mm x 70 mm x 20 mm. U verbindt de onbekende halfgeleider met de rode, groene en blauwe probes van de DCA75. Het maakt niet uit hoe u dat doet, de intelligente elektronica in de tester bepaalt zélf de juiste aansluitgegevens en zet deze in het display of in een venster op uw PC.
Een onbekende diode testen? Geen probleem, sluit het onderdeel aan op twee van de drie probes. Ook nu berekent de tester de aansluitgegevens.
Na het identificeren van het aangesloten onderdeel voert de DCA75 een aantal metingen uit en zet de resultaten overzichtelijk in het display:

versterkingsfactoren
gate threshold
basis/emitter spanning
LED brandspanning
diode geleidingsspanning
etc

Kennismaking met de DCA75 van Peak Electronic Design. (© Peak Electronic Design)

Attentie!
De DCA75 is niet geschikt voor het testen van halfgeleiders in een schakeling. U moet dus de halfgeleider uit de print solderen.

Intuïtieve bediening
De DCA75 heeft slechts twee drukknoppen als bediening. Met de linker drukknop schakelt u het apparaatje in. Na het inschakelen evalueert de DCA75 volledig automatisch de aangesloten halfgeleider en zet de resultaten op zijn display. Met de rechter drukknop scrollt u door de diverse schermen van het display of zet u het apparaat uit. Eenvoudiger is nauwelijks denkbaar!

Welke halfgeleiders kunt u testen?
Als u uw DCA75 stand alone gebruikt, geeft het grafische display met een resolutie van 122 x 32 pixels u informatie over de onderstaande halfgeleiders:

Si-dioden
Ge-dioden
zenerdioden
diode netwerken
enkelvoudige LED's
tweekleuren-LED's, tweedraad
tweekleuren-LED's, driedraad
bipolaire junctie transistoren PNP en NPN
darlington transistoren zonder en met basis-emitter weerstanden
darlington transistoren zonder en met free wheeling diode
depletion en enhancement mode MOSFET's
depletion en enhancement mode IGBT's
junction FET's
thyristoren, laagvermogen
triac's, laagvermogen
spanningsstabilisatoren, driedraad

Grootheden die de DCA75 meet
Het apparaatje meet de onderstaande grootheden van de aangesloten halfgeleider:

geleidingsspanning van dioden
zenerspanning van zenerdioden
brandspanning van LED's
stroomversterkingsfactor van transistoren
basis/emitter-spanning van transistoren
lekstroom van transistoren
gate threshold van FET's
transconductantie van FET's
drainstroom van FET's
uitgangsspanning van stabilisatoren
ruststroom van stabilisatoren
drop-out spanning van stabilisatoren

U kunt met een druk op de rechter knop de gegevens een voor een in beeld krijgen.

Voorbeeld 1: testen van een diodenetwerk
Vaak zitten in één SOT-23 behuizing twee in serie geschakelde dioden, waarvan niet alleen de linker anode en rechter kathode, maar ook de gemeenschappelijke aansluiting naar buiten zijn gebracht. Dergelijke netwerken zijn volledig te testen met de DCA75. Sluit de drie clips aan op de drie aansluitingen van de SOT-23. De tester laat in drie schermpjes alle specificaties van het onderdeel zien, dus de aansluitingen en de geleidingsspanning van beide dioden.

Voorbeeld 2: testen van een darlington
Darlingtons zijn op de markt in drie uitvoeringen: alleen de twee transistoren, de twee transistoren met basis-emitter weerstanden, de twee transistoren met een free wheeling diode tussen collector en emitter. De DCA75 is in staat te detecteren wel type u test en bovendien de totale stroomversterking van de twee transistoren te meten.

Voorbeeld 3: testen van een FET
Bij een Field Effect Transistor (FET) bepaalt de spanning tussen de gate en de source de stroom die tussen de drain en de source gaat vloeien. Een beetje te vergelijken met de aloude triode-buis, dus. Ook wat deze onderdelen betreft laat de DCA75 u niet in de steek! De tester bepaalt welke van de drie clips is verbonden met de gate, ontdekt de pinch-off spanning, de noodzakelijke spanning tussen gate en source om een stroom van 5 mA door de FET te laten vloeien, de transconductantie van het onderdeel en de drainstroom als de gate-source spanning gelijk is aan 0 V.

Voorbeeld 4: testen van een spanningsstabilisator
De DCA75 kan driepotige spanningsstabilisatoren van de series 78... (positief) en 79... (negatief) testen. U ziet niet alleen de aansluitingen, maar ook de ruststroom IQ, de uitgangsspanning VOUT en de minimale spanning VDO die over het onderdeel moet staan.

De DCA75 verbinden met uw Windows PC

De software
Bij de DCA75 hoort de software 'DCA PRO Application', die u gratis kunt downloaden van de site van de fabrikant. De software is bruikbaar met alle moderne versie van Windows vanaf XP, maar vereist ook de aanwezigheid van .NET Framework 4 op uw PC. Niet aanwezig? Geen punt, het installatieprogramma zorgt er automatisch voor dat .NET Framework 4 wordt geïnstalleerd.

Let op!
Het is absoluut verboden de DCA75 aan te sluiten op uw PC alvorens u de software en de USB-driver heeft geïnstalleerd!

Componenten analyse via de PC
Als u de DCA75 via de meegeleverde USB-kabel aansluit op uw PC en de meegeleverde software 'DCA PRO Application' opstart, krijgt u na een klik op de TEST-knop alle gegevens van de aangesloten halfgeleider in één overzichtelijk venster in beeld. U hoeft dus niet meer te scrollen met de rechter knop van uw DCA75.

Curvetracing!
De meest spectaculaire toepassing van de software is uiteraard de 'Curvetracing' of het in één grafiek weergeven van belangrijkste dynamische specificaties van een halfgeleider. Voor een bipolaire transistor zet de DCA75 bijvoorbeeld de bekende en waardevolle Ic=f(Vce) of Vbe=f(Ib) karakteristieken op het scherm voor verschillende parameters. U kunt deze karakteristieken met één klik printen of exporteren naar een Excel-worksheet.

Welke dynamische specificaties?
Aan de hand van het soort onderdeel besluit de software 'DCA PRO Application' zélf welke karakteristieken onder de vorm van een curvetracing Y=f(X) weergegeven kunnen worden. Deze worden geopend in afzonderlijke tabbladen.
De volgende grafieken worden weergegeven:

Ia=f(Vak)
Ic=f(Vce)
Ib=f(Vbe)
Id=f(Vds)
Id=f(Vgs)
Vout=f(Vin)

Voorbeeld: de Ic=f(Vce) van een transistor 2N3055
Als voorbeeld is hieronder de curvetracing gegeven van de uitgangskarakteristiek Ic=f(Vce) van een transistor 2N3055. U kunt zélf instellen bij welke basisstromen de curves moeten worden opgenomen, hoeveel curves er moeten worden opgenomen en tot welke collector/emitter-spanning u wilt meten.

Exporteren van gegevens
Door met de rechter muisknop te klikken in de grafiek verschijnt een pop-up venster. Als u met de linker muisknop de optie 'Copy all' aanklikt, worden alle gemeten waarden naar een tekstbestand geëxporteerd dat u rechtstreeks in bijvoorbeeld Excel kunt inlezen voor verdere bestudering en evaluatie.

Technische gegevens van de DCA75

Grootheid	Minimum	Typisch	Maximum	Eenheid
Stroomversterking bipolaire transistor	2		32.000
Gate-source spanning MOSFET	0,0		+10,0	Vdc
Pinch-off spanning JFET	-10,0		+2,5	Vdc
Gate trigger test stroom triac	8,0	10,0	12,0	mA
Geleidingsstroom diode	4,75	5,0	5,25	mA
Spanningsbereik zenerdiode	+1,8		+9,0	Vdc
Spanningsbereik spanningsstabilisator	+1,1		+10,0	Vdc
Maximale teststroom	-15,5		+15,5	mA
Maximale testspanning	-13,5		+13,5	Vdc
Batterijspanning	1,00	1,50	1,60	Vdc
Stroom uit USB-connector			500	mA

Referenties

Fabrikantenpagina over de DCA75

Download-pagina voor de software

(Bol.com sponsor advertentie)
Peak Electronics DCA75