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  Avant propos :

    Le testeur de composants proposé dans ces pages permet de visualiser la caractéristique électrique d'un dipole quelconque sur l'écran de n'importe quel oscilloscope pourvu d'un mode X-Y.
    La caractéristique électrique s'exprime par le courant traversant le dipôle en fonction de la tension présente à ses bornes, soit I = f (U). Comme toute courbe, la caractéristique d'une diode, d'un transistor, etc...  ou de tout autre semi-conducteur peut-être relevée partiellement ou point par point.     L'intérêt du présent dispositif est d'afficher directement la caractéristique complète sur l'écran d'un oscilloscope.
    A la page [ Utilisation ] sont regroupées plusieurs exemples de caractéristiques relevées à l'oscilloscope en mode X-Y pour différents dipôles : résistance, diode, diode zéner, transistor, condensateur, transformateur... Ainsi, avec un peu de pratique, vous pourrez par exemple retrouver la valeur d'une diode zéner au marquage effacé ou bien encore, de différentier le primaire du secondaire d'un transformateur.

  Principe de la mesure de la caractéristique I = f (U) à l'oscilloscope :

       Caractéristique I = f (U) :

    L'obtention de la caractéristique s'effectue par la mesure du courant I traversant le dipôle (composant) à mesurer en fonction de la tension U présente à ses bornes.

   Prenons le cas concret d'une jonction PN matérialisée par une diode 1N4148. La caractéristique de la diode I = f (U) peut se représenter sous la forme suivante :

Caractéristique I = f (U) d'une diode (jonction PN)

    Dans le testeur de composants, la source de tension excitatrice est issue d'un générateur de signaux triangulaires dont l'amplitude et la fréquence sont réglables selon les besoins.

    Afin d'obtenir la caractéristique électrique I=f (U), une résistance de 1kohm est placée en série avec la diode en question. En mesurant la tension UR aux bornes de cette résistance, nous obtenons l'image du courant I qui la traverse. Comme le courant circulant dans la résistance est représentatif du courant I au travers de la diode (d'après la loi d'Ohm : I = UR / R) , la visualisation de la tension UR aux bornes de la résistance nous permet de connaître l'allure du courant I circulant dans la diode 1N4148.
    Enfin, la tension U aux bornes de la diode est directement visualisée à l'oscilloscope en prélevant le potentiel présent sur les deux pattes de ce composant.

       Caractéristique I = f (U)  visualisée à l'oscilloscope :

    Comme nous l'avons dit précédemment, la visualisation de la caractéristique I = f (U) à l'oscilloscope s'obtient  en utilisant le mode X-Y. De la sorte, nous devons placer une sonde d'oscilloscope ( entrée verticale Y) aux bornes de résistance de 1kohm dont la tension est représentative du courant I circulant dans la diode et une seconde sonde (entrée horizontale X) aux bornes de la diode afin de mesurer la tension U.

   Toutefois, cette méthode pose un problème de mise en oeuvre. En effet, bien que l'entrée horizontale X mesure correctement la tension U aux bornes de la diode, l'entrée verticale Y mesure la somme des tensions UR + U de part la masse commune des entrées X et Y de l'oscilloscope. Or dans notre cas, nous souhaitons visualiser uniquement UR et non pas la somme UR+U.

   La solution au  problème n'est pas bien compliquée. Il suffit de positionner la masse GND de l'oscilloscope au point milieu de la résistance et de la diode. Ainsi on mesure sur l'entrée verticale Y la tension UR représentative du courant I et sur l'entrée horizontale X la tension inverse de la diode, c'est à dire -U.

   De part cette obligation de branchements des sondes d'oscilloscope, la représentation de la caractéristique I = f (U) nous apparaîtra inversée sur l'axe horizontal X du graticule car nous mesurons -U au lieu de U.

   En reprenant l'exemple de départ, la caractéristique I = f (U) de la diode 1N4148 apparaît inversée sur l'axe des X comme ci-dessous :

Caractéristique de la diode en représentation inversée
telle qu'elle apparaît à l'oscilloscope

    En résumé, le testeur de composants comporte un générateur de signaux triangulaires symétriques d'amplitude et de fréquence réglables. La résistance de 1kohm fait partie intégrante de l'appareil de manière à simplifier la connectique entre l'oscilloscope et le testeur de composants.

    Le testeur de composant peut se réduire à la structure simplifiée suivante :

   Remarque : Certains oscilloscopes haut de gamme disposent d'un bouton d'inversion de l'axe horizontal X permettant dans le cas précis de retrouver la caractéristique I = f (U) dans le sens habituel...

  Caractéristiques du testeur de composants :

         Générateur de signaux triangulaires symétriques d'amplitude câc maximale de 30V.
         Trois calibres en fréquence :
                    - Calibre S3 : 20Hz à 100Hz.
                    - Calibre S1 : 200Hz à 1kHz.
                    - Calibre S2 : 2kHz à 10kHz.
         Fréquence du signal triangulaire réglable par potentiomètre rotatif.
         Amplitude du signal triangulaire réglable de 0V à 30V câc par potentiomètre rotatif.
         Connectiques de sorties adaptées à la visualisation sur l'oscilloscope de I = f (U) en mode X-Y.
         Alimentation : 230V - 50Hz.


     Remarque : La présence de plusieurs calibres en fréquence n'est nullement nécessaire à ce type de montage "testeur de composants". Toutefois dans un souci de polyvalence, un générateur triangulaire complémentaire à fréquence variable peut s'avérer utile pour de simples tests lorsqu'on ne souhaite pas sortir l'artillerie lourde :  je veux bien sûr parler du fameux générateur de fonctions !
    D'où l'ajout volontaire de ces différents calibres...



  Repérage des principaux éléments externes constitutifs du testeur de composants :

      Principaux réglages extérieurs :

    Les potentiomètres rotatifs vous permettent de modifier l'amplitude et la fréquence des signaux triangulaires. Une petite ouverture circulaire au boîtier autorise le réglage du centrage des signaux triangulaires (offset) lors de la phase d'étalonnage de l'appareil.

       Connectiques et  calibres :

    La façade latérale du boîtier vous permet d'interconnecter le testeur de composants aux entrées X et Y de votre oscilloscope.
    En général, la Voie A de l'oscilloscope correspond à l'entrée de déviation horizontale X  et la Voie B à l'entrée de déviation verticale Y (référez-vous à la documentation de votre appareil pour déterminer les entrées concernées).

    L'inverseur trois positions à levier vous permet de choisir l'un des 3 calibres en fréquence des signaux triangulaires.

       Entrées - sorties du testeur de composants :

    L'autre face latérale du boîtier regroupe trois douilles femelles permettant l'interconnexion avec le composant dont on cherche à visualiser la caractéristique I = f (U).

    - La douille TC1 rouge et TC2 noire reçoivent le dipôle à tester (diode, résistance, etc...).
    - La douille OUT T noire et TC2 noire délivrent un signal triangulaire symétrique utilisable pour vos applications personnelles.

Gros plan sur les trois douilles entrées - sorties

  Repérage des principaux éléments internes constitutifs du testeur de composants :

      Aspect général :

    Un transformateur à double enroulement au secondaire assure l'alimentation électrique de l'ensemble du dispositif. La régulation symétrique fait appel aux traditionnels régulateurs 7815 et 7915 couplés aux indispensables condensateurs de découplage...

    Trois amplificateurs opérationnels permettent de réaliser l'ensemble des fonctions nécessaires.

      Section alimentation :

Gros plan sur le transformateur de 2x15V - 3VA

      Section potentiomètres, amplificateurs opérationnels et connectique :

Gros plan sur l'arrière des potentiomètres rotatifs permettant le réglage
de la fréquence et de l'amplitude des signaux triangulaires.

Gros plan sur les liaisons électriques des triples douilles
et sur l'arrière des deux embases RCA.