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Im Anhang zu diesem Post finden sich die Eagle Quelldateien für die Schaltung sowie eine angepasste Version des Quellcodes. Da die Schaltung in einigen Punkten von der Originalversion abweicht kann die Firmware nicht direkt übernommen werden. Außerdem sollten die in der Datei fuses.bat voreingestellten Fuse Werte übernommen werden um einen fehlerfreien Betrieb zu gewährleisten.
Im Archiv Transistortester.zip befindet sich neben den Eagle Dateien auch eine Teileliste mit Bestellnummern für Reichelt, Mouser und Farnell. Der Fehler aus der ersten Revision der Platine ist bei den angehängten Dateien beseitigt, allerdings habe ich diese Version nicht getestet. Die Schaltung und das Platinenlayout stelle ich unter CC-BY-SA Lizenz zur Verfügung.

Transistortester.zip

transistortester_source.zip

Im Blog von Dangerous Prototypes bin ich über den AVR-Transistortester von Markus Frejek gestolpert. Das musste ich unbedingt haben. Was mir gar nicht gefiel war die Spannungsversorgung mit einem 9V-Block und nachgeschaltetem 7805. Da musste eine bessere Lösung her, zumal ich kein Ladegerät für 9V-Block Akkus habe. Letztlich habe mich dann für zwei in Reihe geschaltete Mignon-Zellen entschieden. Die sind günstig, haben eine recht hohe Energiedichte, sind leicht zu montieren (einen entsprechenden Halter vorausgesetzt) und ich habe ein Ladegerät dafür.
Markus Schaltung verlangt allerdings nach 5V, die können meine zwei Akkus natürlich nicht bieten. Ein Aufwärtswandler musste her. Nach einigem Suchen bei Farnell und Digi-Key fand ich den OnSemi NCP1402. Der IC ist in verschiedenen Versionen für Ausgangsspannungen von 1,9V bis 5,0V verfügbar, integriert einen 200mA n-MOSFET und das alles in einem SOT23-5 Gehäuse. Dank hoher Schaltfrequenz wird nur eine kleine Induktivität benötigt. Perfekt für meine Zwecke.
Die automatische Abschaltung wollte ich beibehalten, allerdings in einer Version mit einem p-MOSFET. Nach einigem hin und her hatte ich einen Entwurf zusammen von dem ich dachte, dass er funktioniert. So kann man sich irren! Unten abgebildet der erste Entwurf.

Es scheiterte letztlich an mehreren Fehlern. Zunächst hatte ich den ADC des Mikrocontrollers direkt mit der Batterie verbunden um die Spannung messen zu können. Das darf natürlich erst nach dem MOSFET erfolgen, sonst fließt über diese Verbindung und die Schutzdioden des Controllers permanent Strom. Da die Spannung i.d.R. zu gering ist für den Betrieb des Controllers und des Displays passiert nicht viel, aber die Energie ist verschwendet. Gleiches Ergebnis mit den Leitungen BTN und PWR_ON. Außerdem konnte der Controller dank der Vorwärtsspannung von D1 den Transistor Q1 bei niedriger Versorgungsspannung nicht zuverlässig einschalten. Ok, zurück zum Zeichenbrett.
Nach einigem Probieren und diversen Flüchen bin ich dann bei folgender Lösung gelandet.

Wenn zum Einschalten der Taster S1 gedrückt wird, lädt sich das Gate von Q1 über die Diode D3. Sobald der Mikrocontroller mit Spannung versorgt ist, zieht er PWR_ON auf high. Der n-MOSFET Q2 schaltet durch, der Taster kann losgelassen werden. Die Schaltung läuft nun weiter und kann vom Controller abgeschaltet werden (Leitung PWR_ON auf low). Über den integrierten Pull-Up Widerstand ist BTN auf high gezogen, wird der Taster im Betrieb erneut gedrückt liegt BTN über D1 auf GND und der Controller registriert die Eingabe. Für diese Änderungen musste ich auf der Platine improvisieren. Unten Bilder vor und nach den Änderungen.

Jetzt funktioniert die Schaltung einwandfrei. Nachdem die Fehler behoben waren habe ich noch den Batteriehalter und das Display montiert, fertig ist der Transistortester. In die Halterung passen wie anfangs erwähnt zwei Mignon-Akkus, außerdem sind von unten ein Stecker für Softwareupdates und das Poti für den Displaykontrast zugänglich. Damit der Taster direkt neben den Batteriehalter passte musste ich zwei schmale Schlitze in den Halter sägen. Jetzt passt es perfekt. Das Display verfügt über eine hellgrüne Hintergrundbeleuchtung. Im Betrieb braucht die Schaltung ca. 43mA bei 2,0V Batteriespannung (32mA bei 2,5V und ca. 25mA bei 3,0V), im ausgeschalteten Zustand ca. 300nA bei 2,0V. Damit sollten die Akkus (2000mAh) für etwa zwei Tage Betrieb und mehrere Jahre Standby ausreichen.

I had some money saved to buy new lab equipment. In the end I settled on an analogue oscilloscope and a power supply. For the scope I bought a used Tek 2225 off eBay. It’s the one that Dave Jones reviewed and recalibrated. I really like this one. The noise floor is lower than the one of my Rigol DS1052E, which is great for measuring audio circuits. Being an old-school scope it has no “Auto Setup” button – so you have to set it up yourself and learn a lot about scopes along the road. One special feature of the 2225 is that it can measure down to 500 µV/div with its integrated amplifier.
When I got the unit it was in good condition. I opened it up and found that a strut inside it was broken. This problem was easily fixed with some epoxy glue, although I could have probably left it as it was. It works like a charm, the CRT still shows crisp bright lines after so many years (the unit was made in 1987).
I already had a power supply, but a special offer from Helmut Singer made me buy an HP 6632B. It has no front terminals, but besides that it’s an awesome power supply. It can measure current down to 2.5 µA and supply up to 20 V, 5 A. Current and voltage can be programmed via a keypad – being a lazy person I love this feature. The sense input is available via screw terminals, which is great at high currents or to offset the burden voltage of a DMM. Oh, and it is programmable via GPIB (or HPIB) and RS232. I still have to build a connector box for this one, but I already tested it with great results.
Narrat1ve also bought one of these and wrote about it in his blog. Mine didn’t need the cleaning but I don’t have the equipment to calibrate it – yet

And now for some pictures.