Три электронных пробника

Сегодня в распоряжении электронщиков - любителей что-нибудь смастерить на досуге имеется огромное количество разнообразных готовых узлов, которые упрощают и ускоряют дело. Твори - не хочу. Продаются, например, импульсные преобразователи напряжения, датчики, интерфейсные схемы, головки цифровых измерительных приборов: вольтметров, амперметров, частотомеров. И когда один из таких узлов выходит из строя, его можно разобрать на детали или переделать во что-либо другое.

В ходе экспериментов у нас отказал повышающий импульсный преобразователь напряжения на микросхеме XL6009. Она сгорела, а имеющийся на плате трёхразрядный цифровой вольтметр с кнопочным переключателем входов уцелел. Мы удалили с платы микросхему XL6009, дроссель, подстроечный резистор и электролитический конденсатор (рис. 1), после чего стали искать способы применения «калеки». Варианты нашлись, причём не один.

Подав тестовое напряжение на бывший выход платы, который теперь служит входом, мы убедились, что вольтметр измеряет напряжение с приемлемой погрешностью. Первым делом в голову пришла идея применить его в солнечной установке на даче, ведь всегда полезно знать, какое напряжение поступает с солнечной панели и до какого уровня заряжен аккумулятор.

Вторая идея - построить пробник для проверки полевых транзисторов с изолированным затвором и индуцированным каналом n-типа. Именно такие приборы чаще всего применяются в импульсных преобразователях напряжения. Если подключить исток транзистора к линии питания -12 В, сток через токоограничивающий резистор и светодиод подсоединить к линии +12 В, а на затвор подать регулируемое напряжение с переменного резистора (рис. 2), можно будет, вращая рукоятку этого резистора, помимо проверки работоспособности транзистора определять его пороговое напряжение по показанию вольтметра в момент загорания светодиода. Для питания пробника предлагаем использовать 12-вольтный адаптер от точки доступа Wi-Fi. Если вы собираетесь проверять низковольтные модели, которые могут не выдержать напряжения 12 В между затвором и истоком, добавьте резистор на несколько сотен ом между затвором транзистора и входом вольтметра.

В пробнике мы применили старый добрый отечественный светодиод АЛ102Б в металлостеклянном корпусе, сохранившийся с советских времён. Не для ностальгии: в отличие от современных индикаторных светодиодов, которые довольно ярко горят при токе в 2-5 мА, АЛ102Б требует тока в 10-15 мА, лучше подходящего для проверки МОП-ключей. Для подсоединения транзисторов в широко распространённых пластмассовых корпусах TO-220 мы взяли разъём от стандартного компьютерного вентилятора.

Стоит отметить, что некоторые встраиваемые цифровые вольтметры не способны измерять напряжение менее половины вольта. Когда сигнал на входе опускается ниже этого уровня, индикатор показывает нули.

Если вы собираетесь тестировать не только n-канальные, но и p-канальные МОП-транзисторы, вам нужно будет видоизменить схему пробника (рис. 3). Во-первых, замените одинарный переменный резистор на сдвоенный с шестью выводами (бывают пятивыводные модификации, у которых один контакт общий), обязательно с линейной характеристикой (зависимостью сопротивления от угла поворота рукоятки); логарифмическая характеристика, используемая в некоторых регуляторах громкости, здесь не подойдёт. Схема симметрична, поэтому напряжения на затворах обоих транзисторов будут примерно одинаковыми. При этом резисторы R2.1 и R2.2 должны быть включены в противоположной полярности.

Между прочим, предложенная схема позволяет тестировать транзисторы n-МОП и p-МОП одновременно, что оценят мастера, которые подбирают комплементарные пары транзисторов для звуковых усилителей.

Третья наша идея касается проверки различных элементов питания - солевых, щелочных, металлогидридных, ионолитиевых... Одного замера напряжения здесь мало. Нужно оценить внутреннее сопротивление батареи, от которого зависит её способность выдать в нагрузку необходимый ток. Для этого предлагаем читателю смотреть, насколько напряжение холостого хода просаживается при подсоединении нагрузки.

Для изготовления пробника батареек (рис. 4) плату вольтметра нужно дополнить кнопкой, при нажатии на которую к батарейке будет подключаться нагрузочный резистор, скажем, на 10 Ом, 100 Ом или 1 кОм. По снижению напряжения в момент нажатия на кнопку вы сможете определить, выдержит ли батарея требуемую нагрузку.

Поскольку элементы питания могут быть разными, стоит воспользоваться клеммной колодкой, к которой можно быстро подключать разные батарейные отсеки и разные нагрузочные резисторы. Мы взяли пружинные клеммы от звукового усилителя.

Конечно, описанные в статье идеи можно реализовать с помощью головки цифрового вольтметра - не обязательно дожидаться, когда сгорит импульсный преобразователь напряжения с LED-индикатором.