Kleine Schaltungen - hFE-Messgerät

[DerInder]

Moin Moin,

hier mal ein simples hFE-Messgerät. Sprich ein Messgerät mit dem man den Verstärkungsfaktor von Transistoren messen kann. Also: hFE=IC/IB

Ich weiss es geht noch simpler, aber diese Schaltung hat durchaus ihre Vorteile.

Vorteile:
- Unabhängig von der Versorgungsspannung
- Unabhängig vom UBE des zu messenden Transistors (TIM)

Nachteil:
- In dieser Variante nur für NPN-Transistoren

Im Grunde handelt es sich nur um eine Konstantstromquelle so wie ich sie hier beschrieben habe.
Allerdings habe ich dort die Berechnung des Ausgangsstrom vereinfacht.
Dort habe ich den Ausgangsstrom IC gleich IE gesetzt. Bei so "hohen" Strömen (~10mA) ist der Fehler aber vernachlässigbar.

Hier brauche ich aber einen Ausgangsstrom von 10µA, da ist der vorher vernachlässigte Basisstrom schon eine Größe mit Einfluss.

Daher habe ich den strombestimmenden Widerstand um ein Poti ergänzt und den Kollektorstrom damit auf 10µA abgeglichen.

Der Verstärkungsfaktor wird mit einem Voltmeter im 2V-Bereich angezeigt. Durch den 100R Widerstand entspricht 1mV einer Verstärkung von 1.
Man könnter auch ein Ampermeter direkt einschleifen, das bräuchte dann idealerweise einen Messbereich von 10 oder 20mA.

Hier nun die Schaltung:

hFE-Messgerät.GIF (5.21 KiB) 666 mal betrachtet

hFE-Messgerät.GIF (5.21 KiB) 666 mal betrachtet

Hier mein Aufbau mit BC548B:

hFE-Messaufbau_1.jpg (125.13 KiB) 666 mal betrachtet

hFE-Messaufbau_1.jpg (125.13 KiB) 666 mal betrachtet

Und hier noch eine Kontrollmessung des BC548B mit nem Billig-Multimeter:

hFE-Messung_1.jpg (115.48 KiB) 666 mal betrachtet

hFE-Messung_1.jpg (115.48 KiB) 666 mal betrachtet

[pingi66]

Hallo Jens,

eine sehr schöne Schaltung. Damit zeigst Du sehr anschaulich, wie man doch mit relativ einfachen Mitteln zu einem absolut brauchbaren Ergebnis kommen kann. Dafür kann ich mich immer wieder begeistern!

Nachteil:
- In dieser Variante nur für NPN-Transistoren

Dafür hätte ich einen Lösungsvorschlag, der nach meiner Meinung in der Theorie jedenfalls funktionieren sollte:

Deine Schaltung müsste ja dieselben Ergebnisse liefern, wenn R3 nicht am Kollektor sondern am Emitter von T2 angeschlossen wird. Dementsprechend könnte man auch einen PNP-Typ umgedreht einbauen, also mit dem Kollektor an Masse und den Emitter über R3 an B+. Das scheitert aber daran, dass über R3 zuwenig Spannung abfällt (350 mV) und somit T2 als PNP nicht vernünftig leiten kann. Der Gedanke ist R3 auf 1k zu erhöhen, somit würden dann 3,5 V über R3 als Emitterwiderstand abfallen. Damit würde der Kollektor von T1 bei 9 V Batteriespannung auf 4,8 V liegen, also schön in der Mitte, und hätte genügend Luft sowohl einen NPN als auch einen PNP zu versorgen. Natürlich müsste man den PNP umgedreht einbauen, das wäre dann der Nachteil. Ach ja, und 10 und nicht 1 mV entspächen dann einer Verstärkung von 1...

Jens, liege ich da völlig daneben?


Beste Grüße
Sven

[pingi66]

Moin Jens,

habe meine Theorie nochmal überdacht:

Haut wohl in der Praxis doch nicht so hin

Das ändert aber nichts daran, dass Deine Schaltung genau so einfach ist wie genial!


Grüße
Sven

[DerInder]

Moin Moin,

das "Problem" mit PNP Transistoren ist die Konstantstromquelle.
Für PNP müsste sie nämlich einen negativen Strom liefern (der Basistrom fliest ja raus).
Den Aufwand für eine weitere Stromquelle wollte ich nicht treiben