#180 - mini-Lab para Transistores de Germânio

O objetivo desta postagem é mostrar o projeto de um mini-Lab para testar transistores de germânio.


Escrito e desenvolvido por Léo Corradini

Os transistores de germânio têm elevadas fugas em suas junções que enganam os testadores de Beta embutidos em multímetros.

Então, decidi montar um dispositivo baseado no testador vintage Model IT-18 da lendária Heathkit (1).
O circuito é extremamente simples que torna ele bastante confiável.

Minha ideia inicial era usar chaves rotativas semelhantes ao do projeto original, mas devido a dificuldade em conseguir tais componentes decidi utilizar um pedaço de protoboard que permitiu fazer todos os chaveamentos necessários e abrir a possibilidade de montar testes adicionais como, por exemplo, um oscilador com o transistor.

A grande desvantagem dessa abordagem é a necessidade de prestar muita atenção na hora de fazer a fiação sobre a protoboard.

Esse dispositivo permite testar as fugas ICEO, ICBO e o Beta de transistores de germânio PNP e NPN.

Podemos usar como aparelho de medida de tensão e corrente um multímetro digital ou analógico.

Como pode-se ver na foto, optei por um galvanômetro com uma escala especialmente desenhada para essa finalidade.


São duas escalas de corrente, uma de 0 a 350µA e outra de 0 a 7mA.
Perceba que as escalas foram desenhadas de forma a corrigir a não linearidade intrínseca do galvanômetro usado.

Soldei a fonte de alimentação (uma pilha de 1,5V) e o galvanômetro diretamente na protoboard.



Prendi a protoboad na caixa com fita colante dupla face.



  Soldei diretamente na protoboard um potenciômetro de 200k em série com um resistor de 10k que servira para o ajuste da corrente de Base.
Também um resistor de shunt para transformar o galvanômetro em um amperímetro de 0 a 7mA (fazendo apenas um jumper) que servira para as medidas de corrente de Coletor.

É claro que essa montagem é apenas uma sugestão das várias possíveis !

Os testes básicos:

A figura a seguir, extraída do manual do IT-18, mostra as configurações dos terminais da maioria dos transistores de germânio produzidos, mas o datasheet do componente deverá ser consultado.


As fugas de corrente são fortemente dependentes da temperatura, então não toque no corpo do transistor antes dos ensaios.
Este vídeo mostra essa dependência:
https://youtu.be/C7T8Negki_4

O primeiro teste é da fuga de corrente entre Coletor e Base com o emissor aberto (ICBO).

Veja como configurar o circuito para esse teste:

 


O trimpot "Leakage Ajust" limita a corrente máxima para esse ensaio.
Ele protege o transistor e o galvanômetro de correntes excessivas.
No meu projeto ele é de 10k e deve ser ajustado com os terminais "C e B" em curto e partindo do valor máximo do trimpot até atingir 350

µA.

 Cuidado com esse ajuste ! 

Depois ligue o transistor e verifique se o valor da corrente de fuga está dentro das faixas abaixo:

 


A regra geral é : Quanto menor, melhor !

O segundo ensaio é da corrente de fuga entre o Coletor e o Emissor com o a Base aberta (ICEO).

 Veja como configurar o circuito para esse teste:

 Valem as mesmas considerações do teste anterior.

Teste para determinar o valor de Beta, são duas medições.

Veja como configurar o circuito para a primeira medição:


 Ajuste o "Beta Cal" para um valor de 4mA no medidor.

Porém, some o valor de ICEO neste ajuste. 

Por exemplo, se ICEO for 200µA então o valor da corrente de Coletor deve ser 4,2mA.

Agora, reconfigure o circuito, sem mexer no Beta Cal, da seguinte forma:

 


 Eu faço essa medida sem o resistor R4 no circuito !

Agora, para calcular o valor de Beta divida a corrente de coletor (4mA) pela corrente de Base.

 Por exemplo:

Foi encontrada a corrente de 20
µA na Base.

Então, o Beta é 4 / 0,00002 = 200

Betas típicos:



Transistores de RF podem oscilar neste teste, então devemos colocar um capacitor de 10nF entre a Base e o Emissor.

As configurações dos circuitos são para transistores NPN.

Para testar um transistor PNP inverta as polaridades da bateria e do galvanômetro.

Se você desejar montar o testador da forma original, veja o circuito no manual em PDF logo abaixo.

Veja também:

(1) Manual do testador Model IT-18 Heathkit: 

https://www.google.com/url?esrc=s&q=&rct=j&sa=U&url=https://www.vintageshifi.com/repertoire-pdf/pdf/telecharge.php%3Fpdf%3DHeathkit-IT-18-Manual.pdf&ved=2ahUKEwiqvOiw8rv1AhXFppUCHel2C1kQFnoECAQQAg&usg=AOvVaw0r_11q4H4gNqIqJsalOm_k

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Comentários

  1. Excelente projeto!Já quero montar um.Mas qual o fundo de escala do galvanômetro?

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    1. Obrigado, 300uA e com o shunt 7mA. Mas, qualquer galvanômetro servirá, desde que calibrado para um fim de escala semelhante.

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