La détermination du brochage d'un transistor

L'appareil, dont nous vous proposons la description dans ces lignes, utilise un microcontrôleur ST62T15 programmé pour déterminer le brochage d'un transistor. Il sait définir quelle broche de n'importe quel transistor est l'émetteur, la base ou le collecteur. Il indique également s'il s'agit d'un transistor PNP ou NPN. Si le transistor en test est défectueux, l'afficheur le signalera.

Figure 1 : Cet appareil vous permettra de détecter rapidement la disposition des pattes E, B et C d'un transistor et de savoir s'il s'agit d'un type PNP ou NPN. Si le transistor en examen est défectueux, vous verrez apparaître sur les afficheurs 7 segments le mot anglais "bAd" (mauvais).

Combien de fois vous est-il arrivé de vous retrouver avec un transistor dont vous ignoriez le brochage et, ne connaissant pas son nom, s'il s'agissait d'un PNP ou d'un NPN ?
Si vous réalisez ce circuit, il vous suffira de relier, grâce à ses trois pinces crocodiles d'entrée, les trois broches du transistor et d'appuyer sur le bouton P1 pour voir apparaître immédiatement sur les afficheurs l'ordre dans lequel sont disposées ces broches, c'est-à-dire E-B-C ou B-C-E, ainsi que leur polarité, PNP ou NPN.
Etant donné que ce genre d'appareil ne se trouve pas facilement dans le commerce, il suscitera l'intérêt de tous les amateurs et, plus encore, celui des dépanneurs. Ces derniers, en effet, lorsqu'ils se trouveront devoir remplacer un transistor inconnu dans un appareil "made in Taïwan" ou "made in Korea", sauront immédiatement établir s'il s'agit d'un PNP ou d'un NPN.
Ce circuit pourra se révéler très utile également lorsque, à l'occasion d'un salon, on vous proposera des transistors à des prix tellement alléchants que vous serez en droit de douter de leur qualité.
Grâce à cet appareil, vous pourrez immédiatement les contrôler et si, dans le lot, il devait y en avoir de défectueux, vous verriez apparaître le mot anglais "bAd", qui signifie "mauvais".

Figure 2 : Photo du circuit imprimé monté, vu du côté des afficheurs 7 segments. Si vous effectuez des soudures parfaites, le circuit fonctionnera dès la mise sous tension.

Figure 3 : Photo du circuit imprimé, vu du côté du microprocesseur.
Dans ce montage, on utilise des résistances de 1/8 de watt.


Schéma électrique

Figure 4 : Schéma électrique du circuit capable de reconnaître la disposition des pattes E, B et C d'un transistor et d'établir s'il s'agit d'un PNP ou d'un NPN. Les diodes DS1, à DS5, en série dans l'alimentation, sont utilisées pour réduire la tension 9 volts de la pile à une valeur d'environ 5,5 volts.

Comme vous pouvez le voir sur la figure 4, le schéma électrique de ce circuit est très simple, car il utilise un seul microcontrôleur et trois afficheurs 7 segments pour faire apparaître E-B-C, NPN ou PNP.
Pour établir, sans possibilité d'erreur, laquelle des trois broches est l'émetteur, la base et le collecteur, le microcontrôleur relie de façon séquentielle les broches 19, 20 et 21 à la masse pour vérifier si le transistor est un NPN, puis il les relie au positif pour vérifier si c'est un PNP.
Ensuite, toujours de façon séquentielle, le microcontrôleur envoie une onde carrée sur les broches 22, 23 et 24 pour rechercher la Base et commute automatiquement les broches 25, 26 et 27.
Il vérifie alors qu'en sortie des broches 19, 20 et 21 il y ait une tension de valeur bien définie afin d'établir s'il s'agit vraiment des broches du collecteur.
En fait, le microcontrôleur relie ses sorties aux trois douilles dans l'ordre suivant, en fonction de la disposition des pattes du transistor :

19 – 23 – 27 pour les pattes dans l'ordre EBC,
19 – 26 – 24 pour les pattes dans l'ordre ECB,
22 – 20 – 27 pour les pattes dans l'ordre BEC,
22 – 26 – 21 pour les pattes dans l'ordre BCE,
25 – 23 – 21 pour les pattes dans l'ordre CBE,
25 – 20 – 24 pour les pattes dans l'ordre CEB.

Si, après avoir effectué les 6 contrôles avec la polarité demandée par un NPN et les 6 autres avec la polarité inverse pour un PNP, le microcontrôleur détecte un mauvais fonctionnement du transistor, il affiche alors le mot "bAd".
Pour alimenter ce circuit, nous avons utilisé une pile de 9 volts mais, puisque le microcontrôleur nécessite une tension ne devant pas dépasser 5,9 volts, nous avons relié en série deux diodes dans la ligne du positif, et trois dans celle du négatif, de façon à obtenir une chute de tension totale d'environ 3,5 volts. Nous avons choisi cette solution, plutôt que d'utiliser un circuit intégré régulateur, tel qu'un 7805, pour éviter de faire monter la consommation du circuit à plus de 150 mA et voir ainsi la pile se décharger rapidement.

Figure 5 : Brochage d'un afficheur 7 segments. Les broches DP1 et DP2 des points décimaux ne sont pas utilisées. A droite, les connexions d'un transistor BC559 vues de dessous.

Figure 6 : Plan d'implantation du circuit LX.1421, vu du côté du microprocesseur. Les broches de l'interrupteur S1 doivent être reliées à l'aide de deux petits morceaux de fil sur les pistes du circuit imprimé, placées près du condensateur C2.

Figure 7 : Plan d'implantation du circuit LX.1421, vu du côté des afficheurs 7 segments.
Lorsque vous installez le poussoir P1, dirigez le méplat vers le bas.


Figure 8 : Après avoir effectué quatre trous à l'aide d'une perceuse et d'une mèche de 2 mm, fixez la face avant sur le boîtier plastique et appliquez sur cette dernière, le petit interrupteur S1 et les trois douilles d'entrée. Le circuit imprimé doit être bloqué à l'intérieur du boîtier grâce aux trois écrous des douilles, comme vous pouvez le voir sur cette figure.

Liste des composants LX.1421
R1 : 15 kΩ
R2 : 1 kΩ
R3 : 15 kΩ
R4 : 1 kΩ
R5 : 15 kΩ
R6 : 1 kΩ
R7 : 10 kΩ
R8 : 10 kΩ
R9 : 470 Ω
R10 : 470 Ω
R11 : 470 Ω
R12 : 470 Ω
R13 : 470 Ω
R14 : 470 Ω
R15 : 470 Ω
R16 : 4,7 kΩ
R17 : 10 kΩ
R18 : 4,7 kΩ
R19 : 10 kΩ
R20 : 4,7 kΩ
R21 : 10 kΩ
C1 : 22 μF électrolytique
C2 : 100 nF polyester
C3 : 1 μF électrolytique
FC1 : Filtre céramique 8 MHz
DS1 : Diode 1N4148
DS2 : Diode 1N4148
DS3 : Diode 1N4148
DS4 : Diode 1N4148
DS5 : Diode 1N4148
TR1 : Transistor PNP BC559
TR2 : Transistor PNP BC559
TR3 : Transistor PNP BC559
IC1 : Microcontrôleur ST62T15 programmé (EP.1421)
Afficheurs 1-3 : mod. BS-A302RD
P1 : Bouton poussoir
S1 : Interrupteur à glissière
Note : toutes les résistances sont des 1/8 de watt.

Figure 9 : La pile 9 volts doit être placée sur la gauche, dans l'emplacement prévu à cet effet.

Figure 10 : Dès que vous alimenterez le circuit, vous verrez s'allumer, sur les afficheurs, les trois segments centraux, indiquant que l'instrument est prêt à détecter les broches du transistor relié sur ses douilles d'entrée.

Figure 11 : Si les broches sont disposées dans l'ordre BCE et que le transistor est de type NPN, l'instrument affichera d'abord bCE, puis nPn.

Figure 12 : Si les broches sont disposées dans l'ordre CBE et que le transistor est de type PNP, l'instrument affichera d'abord CbE et, ensuite, PnP.

Figure 13 : Si le transistor relié aux douilles d'entrée était défectueux, vous verriez clignoter pendant quelques secondes le mot "bAd", puis réapparaître à nouveau les trois tirets de la figure 10.

Montage de l'instrument
Comme chacun de nos montages, celui-ci ne présente aucune difficulté : comme toujours, nous vous recommandons de veiller à la qualité de vos soudures.
Ceci étant dit, prenez le circuit imprimé double face à trous métallisés LX.1421 et installez les composants en les disposant comme indiqué sur les figures 6 et 7.
Nous vous conseillons de commencer par le support du circuit intégré IC1.
Après avoir soudé toutes ses broches, insérez les 5 diodes au silicium, en dirigeant la bague noire des diodes DS1 et DS2 vers le bas et celle des diodes DS3, DS4 et DS5 vers le haut.
Poursuivez le montage en insérant les résistances qui sont ici, toutes de 1/8 de watt. Vous devrez, bien sûr, avant d'insérer une résistance, contrôler que les bagues de couleurs présentes sur son corps correspondent bien à la valeur ohmique indiquée sur le schéma d'implantation, afin d'éviter de l'insérer au mauvais emplacement!
Insérez, à côté du support du circuit intégré IC1, le filtre céramique FC1, puis les deux condensateurs électrolytiques C1 et C3 en respectant la polarité des deux pattes. Pour finir, mettez en place le condensateur polyester C2.
A présent, prenez les trois transistors BC559 et insérez-les sur les emplacements indiqués, en dirigeant le côté plat de leur corps vers le bas (voir figure 6).
Sur le côté opposé du circuit imprimé (voir figure 7), vous pouvez insérer les trois afficheurs alphanumériques et le poussoir P1, en faisant très attention au côté chanfreiné de son corps qui doit être obligatoirement dirigé vers le bas.
Une fois la soudure des composants terminée, insérez le microcontrôleur IC1 sur son support en dirigeant son encoche-détrompeur en U vers la gauche (voir figure 6).
Vérifiez que toutes les broches de IC1 soient bien rentrées à l'intérieur du support car il arrive fréquemment que l'une d'elles se plie vers l'extérieur.
Pour finir, montez la face avant métallique à l'aide de quatre petites vis.
Vous devez fixer, toujours sur cette face avant et à l'aide de deux petites vis et de deux écrous, l'interrupteur à glissière S1. Ensuite, vissez les trois douilles d'entrée pour les cordons à pinces crocodile.
Avant de visser ces douilles, vous devez retirer la bague plastique, insérer le corps dans le panneau, replacer la bague du côté intérieur du boîtier et, enfin, serrer l'écrou de façon à isoler leur corps du métal du panneau (voir figure 8).
Une fois le circuit imprimé installé dans le boîtier plastique, serrez les trois écrous des douilles sur les pistes du circuit imprimé. Ce sont eux qui feront office de fixation.
En dernier, vous devez souder les deux fils de la prise pile et les bornes de l'interrupteur S1 sur leurs pistes correspondantes, à côté de la découpe.

Comment utiliser l'instrument
Dès que vous alimenterez le circuit, vous verrez apparaître trois lignes sur les afficheurs 7 segments (voir figure 10), indiquant qu'il est déjà prêt à détecter les broches E, B et C du transistor relié sur ses douilles d'entrée.
En admettant que le transistor soit un NPN et que les trois broches soient dans l'ordre B-C-E, en appuyant sur le bouton P1, vous verrez apparaître trois fois de suite sur les afficheurs 7 segments : bCE-nPn bCE-nPn bCE-nPn (voir figure 11) Une fois cette recherche terminée, les trois lignes de la figure 10 réapparaîtront, indiquant que le circuit est déjà prêt à détecter les broches d'un autre transistor.
En admettant que le transistor soit un PNP et que les broches soit dans l'ordre C-B-E, après avoir appuyé sur le bouton P1, vous verrez apparaître trois fois de suite sur les afficheurs 7 segments :
bCE-nPn bCE-nPn bCE-nPn (voir figure 12) après quoi, les trois lignes de la figure 10 réapparaîtront.
Si le transistor est défectueux, le mot "bAd" apparaîtra, en clignotant (voir figure 13) pendant quelques secondes, puis les trois lignes de la figure 10 réapparaîtront.
Le mot "bAd" apparaîtra même si le transistor en examen possède un gain très faible.
Avec ce circuit, capable de repérer les pattes E, B et C de tous les transistors, des plus petits aux plus grands, vous aurez résolu le problème de savoir dans quel ordre elles sont disposées et vous ne pourrez plus confondre un NPN avec un PNP.

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