自製一部CURVE TRACER 半導體曲線掃瞄器

wish

不知道大家還記得這一篇嗎？
http://bbs.pigoo.com/thread-14529-1-1.html

這台儀器英文叫做CURVE TRACER，中文稱為半導體曲線掃瞄器，上面那篇是2009-6-25發的，很快的已經過了兩年多了，我好久沒有發教學文了，原因有很多，身體不適、家人健康問題及論壇上的事務讓我沒有時間持續寫作，趁著有一點小空閒，來實際改一台實作讓有興趣的朋友試水溫。
講到這一台CURVE TRACER應該是我國中三年級時要求媽媽買給我的，它能做什麼？我想你可以把它看成半導體零件動態的照妖鏡，有動態當然就有靜態，或許有人會想半導體的照妖鏡為何還分為動態及靜態？要解釋這個觀念我可以舉一個簡單的例子說明︰

請問各位如何得知一個人是好的或是壞的(指健康與否)？我們可以用手及聽診器、血壓計等等工具來測量是否會呼吸、有脈搏、有體溫.......，但是這樣只能知道人是活的，這些並不能知道人是好的對不對？這就是靜態。
那我們用另一個方法，請他全副武裝在3分鐘內跑完500障礙，如果真能跑完我想說他是好的應該八九不離十了才對吧！這就是動態。

例子雖然不是很好，但是大家應該知道我的意思，從有這個論壇開始就開始有人問怎麼測量二極體、電晶體、MOSFET......，測量方式有很多種，但是每一種測量方式都是上面前者所說的靜態測量，而這台CURVE TRACER就是讓受測的半導體在動態環境中測量的儀器，它與示波器搭配起來，可以測量出三用電表或半導體測試器無法測出的故障，所以稱它為半導體的照妖鏡實在也不為過。

這台外觀看起來是好好的，裡面也沒什麼燒毀痕跡，但前些日子要操作時就發現故障了，要修好嗎？修好比較簡單，但是有想到大家來這裡也一段時間了，何不來一篇有一點點難度的東西，當然這對有經驗的人來說是小兒科啦！看到那張線路補了再補、跳線跳了再跳的電路板就很礙眼，早期台灣製造的技術很粗糙，不過大家都是這麼走過來的，我打算重新設計一張，也讓有興趣的朋友可以試著自己製作，當然製作的朋友得要有示波器才行，不過這才發現有一些問題要先解決，本來想直接公佈就好，但是後來想一下還是留給大家動動腦。

第一個問題︰下圖中的三個紅點的DIP型14腳積體電路被磨去編號。


第二個問題︰下圖中CRZJ543的TO-99型(跟TO-5一樣大)的8腳積體電路無此編號。


第三個問題︰下圖的TO-3型元件特性不詳。




下圖就是電路板的銅箔面︰


我們先來解開這三個被磨去編號的IC，一般我們遇到這種情形時，會先想知道它的電源及接地腳位，下圖中的藍點是表示該IC的第1腳，而紅點是該IC的電源腳，我也沒通電測試，所以不知道這腳工作時是幾V。標上+-符號的時470uF/25V的電容器(有4個)，紅色線條為22Ω電阻。


下圖圓形1~8腳就是那個TO-99的CRZJ543積體電路，它的2,3腳接在一起，然後接到電源，第4腳是接地，是第8腳輸出，第5,7腳不接，我看到這裡我就知道它是那一個IC了，如果有誰對其它腳還有疑問可以提出，但是我覺得沒什麼必要，因為這個IC的接腳不常見，知道其中重要的幾腳就可以猜到了。


下圖是那三個磨去編號的IC其中一個，圖中藍點是該IC的第1腳，黑點則是接地，而紅點是電源腳，為什麼我知道紅點是電源腳？因為紅線是接到上圖CRZJ543輸出的電流放大電晶體輸出，所以這點就放水就給大家當提示了。


下圖的黑線就是接地，看一下，它有接到第1腳。


再給大家個提示，上圖中黑線那個IC與中間那個IC的電源腳是一樣的，但是中間那個IC的第1腳並沒有接地，有沒有可能是一樣的IC？

這篇要全部完成可能要一段時間，大家就多動動腦喔！

註冊碼︰C7A437078459X

kingnai

音響技數76期有介紹,我是電子檔,所以電路圖不清楚;內容介紹IC為NE555,741,CD4024,CD4051,功率晶體2N3055-----如果要洗電路板,算我一份!

cnpan

那不就是可變鋸尺三角波發生器? 要找555及運算放大器.
三個14PIN IC : 556是14 pin .但556 vcc 在14pin,那就不是556了,

wish

kingnai 發表於 2011-10-2 05:03 PM static/image/common/back.gif
音響技數76期有介紹,我是電子檔,所以電路圖不清楚;內容介紹IC為NE555,741,CD4024,CD4051,功率晶體2N3055--- ...

不是所有的電路所用的零件都一樣，你把你列出的IC編號跟上圖對一下腳位，光是電源腳就沒一個編號對的！

功率晶體的選擇最簡單，我留在最後面解決，這台的C極掃瞄電壓就高達280Vpp，2N3055下去馬上就完蛋了，我本來就打算這台半導體體曲樂掃瞄器完成後，用它來測量這個功率晶體，找出它的特性曲線當做範例。

學習找出被磨去編號的IC型號是需要很多實際經驗才能達成的，歡迎大家自我挑戰一下喔！

電路板的圖我會貼出來，但是要請大家自己洗，我沒有做這種服務。

wish

cnpan 發表於 2011-10-2 05:21 PM static/image/common/back.gif
那不就是可變鋸尺三角波發生器? 要找555及運算放大器.

從什麼地方下手都可以，請直接貼上型號(答案)。
以555來說好了，這個IC是8支腳，我只看過DIP型，從來沒看過有出TO-99，就算真的有那家廠有出TO-99的封裝，光是電源腳與接地腳都對不起來了。
我有跟大家提示了，那個CRZJ543的2,3腳是接電源，4腳是接地，555的電源在第8腳，接地在第1腳，光是這點就不對了。
有懷疑是那個IC時先下載Datasheet回來看，重要的腳位要正確才有可能是答案。
加油！

xiaolaba

OP 741 嗎?

wish

xiaolaba 發表於 2011-10-2 10:51 PM static/image/common/back.gif
OP 741 嗎?

741二樓就有人"猜"過了，741的確有TO-99，以前的工規產品都使用TO-99的uA741，但是uA741的電源及接地腳位都不對！所以不要再猜741了。

shamash

wish 發表於 2011-10-2 11:30 PM static/image/common/back.gif
741二樓就有人"猜"過了，741的確有TO-99，以前的工規產品都使用TO-99的uA741，但是uA741的電源及接地腳位 ...

功力不夠
無法猜出零件編號
希望大大早日公佈
零件編號與線路圖
我也很想DIY一台來玩
PCB  LAYOUT  我可以畫
提供給大家洗電路板試裝

wish

shamash 發表於 2011-10-4 04:38 PM static/image/common/back.gif
功力不夠
無法猜出零件編號
希望大大早日公佈

我也有工作要做，所以留給大家練功，真的沒有人猜出來我自然會公佈，到時候大家一定會說原來......！
請問電路板你是要用手畫還是用電腦畫呢？

wooden

這篇一直看了好幾遍不敢出聲，一些常用元件都給猜過了，沒猜中，
因看不到整個線路架構，不過我倒覺得很像 ua709 這隻小圓罐的 op

Ken-mkII

那個TO-99.... 是不是LM100H或LM300H....???!

TO-99型式的Regulator... 只想起是它用第8腳當輸出的了....

wish

wooden 發表於 2011-10-4 05:02 PM static/image/common/back.gif
這篇一直看了好幾遍不敢出聲，一些常用元件都給猜過了，沒猜中，
因看不到整個線路架構，不過我倒覺得很像  ...

709跟741的接腳是一樣的，所以也不是正確答案。

shamash

wish 發表於 2011-10-4 04:47 PM static/image/common/back.gif
我也有工作要做，所以留給大家練功，真的沒有人猜出來我自然會公佈，到時候大家一定會說原來......！
請 ...

Protel Schematic 畫線路圖
轉 NET 檔
用  ADVANCED PCB DESIGN
PCB  LAYOUT ( 2x 版  )
噴墨投影片列印
金電子感光 PCB
洗出來的板子
還不錯用

wish

Ken-mkII 發表於 2011-10-4 07:20 PM static/image/common/back.gif
那個TO-99.... 是不是LM100H或LM300H....???!

TO-99型式的Regulator... 只想起是它用第8腳當輸出的了.... ...

不錯喔！它的腳位的確是跟LM100或LM300一樣，但是它並不是LM100或LM300，不過這個TO-99你應該算答對90%了。
要不要再繼續？


※這裡的朋友用過LM100或LM300的人請出個聲，你應該至少是4年級生才有可能用過它。

oldhan

該不會是推出 RC4739 OP 的那間公司出的 RC1515 +- 15 V 穩壓 IC?
但看 DIP 包裝的 RC1515 第 8 腳電源 2 腳地線, 1,3 空接.

wish

oldhan 發表於 2011-10-4 09:46 PM static/image/common/back.gif
該不會是推出 RC4739 OP 的那間公司出的 RC1515 +- 15 V 穩壓 IC?
但看 DIP 包裝的 RC1515 第 8 腳電源 2  ...

當然不是RC1515，其實只要正負電源的腳位不對了，就一定不是這個編號。

antlu

這個CURVE TRACER 不用螢幕嗎?   骨董級的東西,是不是該用 uP 來控制取代!!  大大也太神了吧!! 國三就買這東西!! 很多人到高中還不知道電晶體三隻腳的名稱呢!!

Ken-mkII

wish 發表於 2011-10-4 08:39 PM static/image/common/back.gif
不錯喔！它的腳位的確是跟LM100或LM300一樣，但是它並不是LM100或LM300，不過這個TO-99你應該算答對90%了 ...

....... 還是是跟他相類似的產品系列....

LM105/205/305/???? 這個的穩壓效果比LM100/300系列好一點.... 但應該還是算相同的東西吧...

個人感覺自己還是猜錯...

wish

Ken-mkII 發表於 2011-10-4 10:37 PM static/image/common/back.gif
....... 還是是跟他相類似的產品系列....

LM105/205/305/???? 這個的穩壓效果比LM100/300系列好一點.... ...

這是在訓練大家動動腦，否則就直接改電路就好了，何必如此麻煩。

wish

antlu 發表於 2011-10-4 10:14 PM static/image/common/back.gif
這個CURVE TRACER 不用螢幕嗎?   骨董級的東西,是不是該用 uP 來控制取代!!  大大也太神了吧!! 國三就買這 ...

我說過了！這要跟示波器配合才能使用。
骨董級的東西不是都不好呀！以前骨董級的大同電鍋跟大同電扇一台可以用一輩子不用換，現代科技下的產物用不了三年就要報癈。
這台大家如果做的起來，那就用一輩子了，因為自己做的東西自己不會修......！這太奇怪了。

Ken-mkII

wish 發表於 2011-10-4 10:42 PM static/image/common/back.gif
這是在訓練大家動動腦，否則就直接改電路就好了，何必如此麻煩。

那個TO-99的先打著 (還未想到...)

而這個...
http://bbs.pigoo.com/data/attachment/forum/201110/02/1611557drvx5rij09jbjb5.jpg

看腳位應該是TTL 54/74系列的電源和地腳.... 唔唔唔...

會不會是Counter的54/7490??!

wish

嗯！的確很認真，7490的正負電源的腳位的確這兩支沒錯，但是你再查一下，74系列的TTL不是只有7490的腳位是這樣呀！你如何判定它是7490？

Ken-mkII

wish 發表於 2011-10-4 11:48 PM static/image/common/back.gif
嗯！的確很認真，7490的正負電源的腳位的確這兩支沒錯，但是你再查一下，74系列的TTL不是只有7490的腳位是 ...

7490的8, 9 , 11及12腳為輸出腳... 看你這圖片, 也應該是輸出沒錯, 而2腳是接地, 7490應該是一直處於COUNT模式?

而8腳QC回饋到1腳INPUT 加位...

這IC用在這應該是做Step Generator吧?

PS: 剩下那兩片應該是OP-AMP IC吧...??

SIMON1016

引用 [ ...這篇要全部完成可能要一段時間，大家就多動動腦喔！
                註冊碼︰C7A437078459X           ]

   註冊碼︰C7A437078459X        
是甚麼意思??  

oldhan

只要有 trace 出電路圖, 就可判斷 i/o 方向,
例如兩個 output 不能能接在一起( oc 輸出除外),
一定是一個輸入一個輸出,
翻開古早那種單頁的 databook 核對輸出入方向,
找到相同的答案就呼之欲出了.

wish

嘿嘿！大家動動腦吧！多動腦是不會變笨的好方法。

shamash

wish 發表於 2011-10-4 04:47 PM static/image/common/back.gif
我也有工作要做，所以留給大家練功，真的沒有人猜出來我自然會公佈，到時候大家一定會說原來......！
請 ...

洗出來的 PCB 如圖片

PCB 1

以前洗出來剩下的板子

sp5711461

那個TO-99.... 是不是ca3085

Ken-mkII

sp5711461 發表於 2011-10-5 01:46 PM static/image/common/back.gif
那個TO-99.... 是不是ca3085

恩... 之前我也在想到底是不是這個... 但CA3085通常是1腳輸出, 8腳是Current Limit...

所以最後才說可能是LM100....

wish

大家怎麼都把注意力放在CRZJ543跟7490，還有兩個IC還沒討論呢？大家加油！