Note
: Dans
le cadre de cette réalisation,
les oscillogrammes ont été
relevés avec l'oscilloscope numérique
disponible sur ce site à
la page : [
Oscilloscope
pour PC ].
Conditions initiales :
Liaisons
électriques entre l'oscilloscope et le testeur de
composants :
Reliez
les deux embases de sorties CINCH du testeur
de composants aux entrées Voie
A et Voie B de votre oscilloscope au
moyen d'un câble
blindé CINCH - BNC comme
ci-dessous :
Aspect
des extrémités d'un câble
de liaison blindé CINCH - BNC
En
général les oscilloscopes
disposent sur la Voie
A
de l'entrée de déviation
horizontale X
et sur la Voie
B
l'entrée de déviation
verticale Y.
Attention, ce n'est pas une règle
et cela varie selon le fabriquant de
l'appareil de mesure. Référez-vous à
la documentation constructeur de votre
oscilloscope pour en savoir plus...
Exemple
de connexion entre le testeur de composants
et un oscilloscope
Réglage
du zéro sur l'écran de l'oscilloscope :
Un
réglage préalable des
axes de l'oscilloscope par un repérage
du zéro permet par la suite la mesure quantitative
de la caractéristique I
= f (U).
Pour
ce faire, positionnez
les couplages d'entrée de l'oscilloscope
sur GND. Activez
le mode
X-Y et
jouez sur les réglages de position
verticale des voies A et B
afin de positionner le spot au
centre du graticule
(pensez à réduire l'intensité
lumineuse du spot pour ne pas risquer
de "marquer"
le tube cathodique).
Sélectionnez
pour chacune des voies A et B un calibre
Volts/Div de 2V
par
carreaux. Pour finir, positionnez les couplages
d'entrée sur DC
(couplage continu).
Exemples
de relevés de caractéristiques des composants
:
Dans
le cadre du testeur de composants, l'axe
vertical
est représentatif du
courant I traversant
le dipôle et l'axe horizontal représente
la tension
U
aux
bornes de ce même dipôle. Ainsi, nous obtenons bien
une représentation de la caractéristique
I
= f (U) du
dipôle considéré. Au chapitre
[
Présentation
]
nous
avons vu que le courant I
est
mesuré à partir de l'image
de la tension aux bornes d'une résistance
de 1kohm. Dès lors, à
chaque volt
de l'échelle
verticale Y correspond
un courant I
de 1mA
(loi
d'Ohm oblige : I = U/R). D'autre part,
nous avons explicité au même
chapitre les raisons pour lesquelles
nous obtenons sur l'axe
horizontal X une
représentation inversée.
En prenant
toutes ces considérations, nous pouvons matérialiser
les axes X
et Y
du
graticule de l'oscilloscope de la manière suivante
:
Nous
allons maintenant passer en revue plusieurs
types de dipôles en visualisant leurs
caractéristiques I
= f (U).
Pas
de composant :
En
l'absence de composant sur les bornes
TC2 et TC1, vous obtenez un trait horizontal
superposé à la ligne
médiane du graticule (trace verte
sur
l'oscillogramme suivant) :
Pas
de composant aux bornes de TC2 et TC1
Court-circuit :
La
présence d'un court-circuit entre
les bornes TC2 et TC1 produit un trait
vertical
superposé à la ligne
médiane verticale du graticule.
C'est aussi un bon moyen de vérifier
le centrage de vos axes !
Court-circuit
sur les bornes TC2 et TC1
Résistance de
1kohm :
Une
résistance aux bornes TC2 et
TC1 produit un trait en diagonale
quelque soit la valeur de cette résistance.
Ce
résultat était prévisible
de par la relation linéaire liant
le courant à la tension (loi
d'Ohm) d'un dipôle résistif.
Résistance
de 1kohm -1/4W aux bornes de TC2 et
TC1
Condensateur de
220nF :
Un
condensateur aux bornes de TC2 et TC1
produit une courbe en
ellipse
aux extrémités pointues.
L'orientation
et l'ouverture de l'ellipse dépendent
de la valeur
de capacité (ici 220nF) et
de la fréquence du signal triangulaire
appliquée aux bornes du condensateur.
Condensateur
plastique LCC de 220nF sur les bornes
TC2 et TC1
Diode 1N4148
:
Le
test de la diode signal 1N4148 met en
évidence une représentation
bien connue en L.
On y retrouve le coude
de la caractéristique de
la diode tout en autorisant l'évaluation de
la tension
de seuil proche
de 0,7V
(1 carreau sur l'échelle horizontale
X = 2 volts). Pour effectuer une mesure
plus précise, vous
pouvez dilater l'échelle de
l'axe horizontal X en modifiant le calibre
de la voie correspondante (la voie A
pour cet oscilloscope).
Diode
1N4148 aux bornes
de TC2 et TC1
Diode zéner :
Diode
zéner de 6,8V :
La
caractéristique
I = f (U) de
la diode zéner permet de visualiser
la zone de claquage
de
la tension inverse
qui est ici de 6,8V
(2 volts par carreaux sur l'axe des
X).
Diode
zéner de 6,8V aux bornes
de TC2 et TC1
La caractéristique I
= f (U) vous permet aussi
de mesurer la résistance
dynamique Rz
(appelée
aussi résistance différentielle)
correspondante à la pente de
la caractéristique dans la
zone
de claquage.
La relation qui
lie cette résistance Rz
est
donc :
La
résistance dynamique Rz
est fournie dans les caractéristiques
des diodes zéners
car elles varient d'une référence
de zéner à une autre. De l'ordre de quelques
ohms, le paramètre Rz
se
révèle important lors
d'une stabilisation
de tension
car toute
variation de courant inverse
entraîne une
variation plus ou moins importante de
tension inverse.
Ainsi, le rôle stabilisateur d'une
diode zéner est
d'autant meilleur
que cette résistance
Rz est faible.
Mesurons
la résistance dynamique Rz
à partir du précédent
oscillogramme. Sachant qu'un
carreau par division représente
2mA
pour l'axe
vertical Y,
nous obtenons donc :
Soit
une résistance dynamique
de
:
La
résistance dynamique Rz
= 6,5
ohms est
excellente pour cette
diode zéner de 6,8V.
Diode
zéner de 2,7V :
Comme
précédemment, nous distinguons
parfaitement
le coude de la tension inverse de
la diode zéner qui est ici proche
de 2,7V
(2 volts par carreaux pour l'axe des
X). Vous pouvez
augmenter la sensibilité horizontale
pour améliorer
la précision des mesures...
Diode
zéner de 2,7V aux bornes
de TC2 et TC1
Comme
précédemment, mesurons
la résistance dynamique Rz
à partir de l'oscillogramme précédent.
Sachant qu'un
carreau par division représente
2mA
pour l'axe
vertical Y,
nous obtenons donc :
Soit
une résistance dynamique
de
:
La
résistance dynamique Rz
= 82
ohms pour
cette diode zéner de 2,7V
n'est pas fameuse. Si cette diode
zéner entre dans le cadre d'une
régulation, on s'efforcera d'effectuer
un tri sélectif de plusieurs
modèles en choisissant l'exemplaire
comportant une pente plus abrupte.
Ainsi, cette méthode de
mesure nous
permet de comparer rapidement les
branches inverses
de plusieurs zéners en choisissant
celles qui présentent une résistance
dynamique Rz la
plus
faible possible
assurant de la sorte un
meilleur coefficient de régulation.
Diode
électroluminescente :
Led
de couleur rouge :
La
diode électroluminescente comporte
une caractéristique
I = f (U) similaire
à une diode conventionnelle mais
possède une tension de seuil plus élevée
évaluée pour cet exemplaire
à
1,8V.
Led rouge : Anode sur la borne TC1 et
la cathode sur la borne TC2
Transistor BC547
(NPN) :
Jonction
Base - Emetteur d'un transistor BC547
(NPN) :
L'oscillogramme
met en évidence l'allure typique
d'une jonction PN avec un seuil proche
de 0,7V. On
distingue la tension d'avalanche de
la jonction pour une tension inverse
de
-8V.
Ce phénomène n'apparaît
pas avec des transistors de puissance.
Transistor
BC547 : Base sur la borne TC1 et Emetteur
sur la borne TC2
Jonction
Base - Collecteur d'un transistor BC547
(NPN) :
Comme
précédemment, nous reconnaissons
l'allure d'une jonction PN avec un seuil
proche de 0,7V.
Transistor
BC547 : Base sur la borne TC1 et Collecteur
sur la borne TC2
Jonction
Collecteur
- Emeteur d'un transistor BC547 (NPN) :
Ce
test n'apporte aucun renseignement particulier
sauf en cas de
défectuosité
du semiconducteur.
Transistor
BC547 : Collecteur sur la borne TC1
et Emetteur sur la borne TC2
Triac BT137
- 600 :
Le
seul test permettant d'observer une
figure est réalisable entre la
gâchette et l'anode A1du
triac.
La caractéristique
observée à l'oscilloscope
représente un trait oblique aux
extrémités arrondies représentatif
des deux
diodes tête-bêche internes
au triac.
Triac
BT 137 : Gâchette sur la borne
TC2 et anode A1 sur la borne TC1
Transformateur 2
x 12V - 5VA :
Secondaire
du transformateur 2 x 12V - 5VA :
La
caractéristique du secondaire d'un transformateur se
présente
sous la
forme ovoïde
plus ou moins ouverte et inclinée.
La forme ovoîde peut se transformer
en losange
pour les secondaires de transformateurs
de plus forte puissance.
Transformateur
2 x 12V - 5VA : Secondaire connecté
aux bornes TC1 et TC2
Primaire
du transformateur 2 x 12V - 5VA :
La
caractéristique du primaire d'un transformateur se
présente
sous une forme rectangulaire
plus ou moins aplatie.
L'ouverture de la largeur du rectangle
varie selon le modèle de transformateur
employé.
Voici
un moyen pratique pour identifier le
primaire du secondaire pour un transformateur
aux marquages effacés...
Transformateur
2 x 12V - 5VA : Primaire connecté
aux bornes TC1 et TC2
Conclusion
:
Le
relevé de caractéristiques
I = f (U) des composants renseigne l'utilisateur
sur la nature et sur l'état du
composant qu'il est en train de tester.
Si une diode présente une caractéristique
horizontale, on en déduira par
analogie que celle-ci est coupée
(circuit ouvert) ou que celle-ci est
en court-circuit si l'allure de la caractéristique
est celle d'une trace verticale. Des
composants au marquage effacé
ou incompréhensible, ou pourquoi
pas, récupérés,
peuvent ainsi retrouver une nouvelle
vie lorsqu'ils sont reconnus...
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