Casamento de fet para phaser com o MTester

[Patines]

... parece que o phase 90 se não for  o 2n5952 não fica agradável....

Não te atucana Daniel.   é só descobrir com os colegas a faixa de VGSoff e IDss que funciona bem o circuito.   Daí ajusta no projeto para outro JFET que tu consiga encontrar.  Tipo, já ache uns candidtos: J113, BF245a, bf245B.

O resto do circuito, com OPAMP, é bem mais flexível quanto á faixa de valores que podem ser variados.

Falem aí:
Que outros JFETs podem ser encontrados mais facilmente?
Que valores de VGSoff e IDss funcionou na sua montagem?

Abraços.

[xformer]

Xformer, quanto as diferenças sobre o "I" vistas no datasheet e no mtester, acho que ja respondeste a pergunta ao verificar que as tensões no datasheet são 15V, o aparelho usa aproximadamente 9v e não acho que essa relação V e I seja linear.

Como a pergunta inicial era sobre o Mtester e a validade dele para casar os JFETs, eu acho que ele não é confiável.  Se o "I" que ele informa fosse o Idss, não deveria medir um valor tão abaixo do especificado pela datasheet.
Quando você liga a porta (gate) com a fonte (source), o JFET se torna um outro componente especial: um regulador de corrente constante (dentro de uma faixa de valores de tensão entre o dreno e a fonte). Portanto, mesmo com 9V entre dreno e fonte, o Idss deveria estar mais perto de pelo menos 4mA e não menos da metade (1,8mA).
Veja neste desenho:

Veja que para Vgs = 0, a corrente Idss se mantem com pouca variação (a parte da curva em vermelho) com o aumento de Vds. Então Idss para Vds = 15V (ponto A) é quase igual para Vds=9V (ponto B). Idss só seria muito baixa, se Vds fosse muito baixa e na região linear (ponto C).

Mas mesmo que seu testador não meça o Idss, essa é uma medida muito fácil de se fazer. Para um JFET canal N, basta uma bateria e um multímetro (no modo miliamperímetro). Ligue o positivo da bateria no dreno, conecte a porta (gate) e a fonte juntas e ligue-as ao positivo do multímetro, do negativo do multímetro vai para o negativo da bateria. A corrente que você medir é o Idss. Se mudar a tensão da bateria (respeitando os limites do componente), a corrente deve ser bem igual à anterior. Eis o regulador de corrente.

[Patines]

...Como a pergunta inicial era sobre o Mtester e a validade dele para casar os JFETs, eu acho que ele não é confiável.  

A minha lógica diz:
O Mtester OU o Jfet, pelo menos um deles não é confiável.

OU pode ser que o transistor da imagem não seja o 2N5952  E o Mtester e o JFET sejam confiáveis.

Abraços.

[xformer]

...Como a pergunta inicial era sobre o Mtester e a validade dele para casar os JFETs, eu acho que ele não é confiável.  

A minha lógica diz:
O Mtester OU o Jfet, pelo menos um deles não é confiável.

OU pode ser que o transistor da imagem não seja o 2N5952  E o Mtester e o JFET sejam confiáveis.

Abraços.

Só falta serem outros modelos de JFETs remarcados com 2N5952 (já que eles saíram de linha na ON - obsoletos). Embora ele tenha dito que comprou na Farnell.

[raphaelCoelho]

Comprei na Farnell, na época ainda existia no Brasil, nesta mesma época cheguei a construir 1 phase 90 casando os fets apenas com o parâmetro Vgs e fiz os testes como ditos na resposta anterior.
De qualquer modo, vou montar o circuitinho da GGG novamente antes de construir os pedais novamente e comparar com o aparelho.
Fica realmente difícil saber qual I ele informa, pois para Vgs ele informa Vgs, mas essa corrente é apenas I, pode ser até a corrente de consumo da fonte durante o teste, pois uma coisa que reparei foi que quanto maior o Vgs, maior esta corrente I.

[Alfredo Padrao]

Se tu vai fazer uma linha de montagem até pode valer a pena.  Mas se está querendo fazer só um pedal, o método do braço funciona muito bem!

Mas deve ser legal um aparelho desses!   De quanto seria a precisão dele?   quantos bits é o AD do processador?  ou qual processador é?

Abraços.

Usa ATMEL MEGA 328 com cristal de 8.042 MHz

[Patines]

Se tu vai fazer uma linha de montagem até pode valer a pena.  Mas se está querendo fazer só um pedal, o método do braço funciona muito bem!

Mas deve ser legal um aparelho desses!   De quanto seria a precisão dele?   quantos bits é o AD do processador?  ou qual processador é?

Abraços.

Usa ATMEL MEGA 328 com cristal de 8.042 MHz

10-bit Resolution
• 0.5 LSB Integral Non-Linearity
• ±2 LSB Absolute Accuracy  (=- bits3)
resolução= 7 bits
15X menos que meu multimetro comum minipa em escala 2V

[xformer]

Para medir o Vgs off (a tensão em que o JFET desliga e não deixa passar a corrente de dreno), também não precisa de coisa muito complicada e componentes adicionais como AOs.

As duas montagens abaixo medem o Vgs off:



Na primeira montagem, a bateria e o potenciômetro ligados no gate podem ser uma fonte de tensão variável (se tiver voltímetro embutido, melhor). Quem não tiver fonte ajustável, usa uma bateria, o potenciômetro e um voltímetro. A outra bateria alimenta o JFET nos terminais dreno e fonte, com um miliamperímetro em série.  Ajusta-se a tensão aplicada no gate até que a corrente lida no miliamperímetro seja zero (pode passar para modo microamperímetro também). A tensão no gate será a tensão de corte ou pinçamento (Vgs off). Atenção: preste atenção na polaridade da fonte do gate, se inverter, o JFET vira um diodo diretamente polarizado e pode queimar.

Na segunda montagem, a coisa é mais simples ainda. Basta conectar um voltímetro com alta resistência de entrada (10M ohms é melhor do que 1M ohms, vai dar uma pequena diferença) entre a fonte e o terra, aterrar o gate e alimentar o dreno com uma bateria ou fonte (6V ou 9V ou 12V). A tensão medida será a Vgs off (com sinal trocado).  Mais simples que isso impossível.

[Alfredo Padrao]

Eu também tenho um MTester deste postado pelo raphaelCoelho, que um amigo comprou direto da China.  Só que estava guardado, nunca havia usado, só tinha ligado para testar.

Depois de ver este tópico, pequei para verificar qual era o processador.  Como eu também tenho alguns 2N5952 (15) que também foram comprado na Farnel (Brasil), resolvi testa-lo, e a grande maioria mediram igual a foto que foi postada na abertura do tópico.  Como observação acrescento que a bateria que usei, já estava encostada, retirada do multímetro, e indicando no próprio MTester, que indica o estado da bateria como 7,78V e foi caindo (provocado pelo consumo do display) enquanto eu verificava os 15 JFets.

Eu acho que este testador, não usa os 9V da bateria para testar os componentes.  Tem um regulador 78L05 que serve para alimentar o processador; e acho que é esta tensão que também é usada para testar os componentes que são polarizados, pois mesmo com a bateria "gasta" deu as mesmas indicações que o raphaelCoelho encontrou.

[Patines]

Na segunda montagem, a coisa é mais simples ainda. Basta conectar um voltímetro com alta resistência de entrada (10M ohms é melhor do que 1M ohms, vai dar uma pequena diferença) entre a fonte e o terra, aterrar o gate e alimentar o dreno com uma bateria ou fonte (6V ou 9V ou 12V). A tensão medida será a Vgs off (com sinal trocado).  Mais simples que isso impossível.

O primeiro método é muito complicado.  O segundo acho melhor, desde que tenha certeza que exista realmente uma corrente entrando pelo multímetro.   Proponho até que  tu agarre um JFET e meça com resistor de 1M e 10M em paralelo com o multímetro pra ver se a diferença é muita.  Com resistor de 1M, daria no máximo 3,5uA e com 10M no máximo 350nA, que aliás, se tu desenhar no gráfico, estão no mesmo lugar.  Em termos de tensão os 100nA (no datasheet VGsoff fica nesta corrente) também estarão naquele ponto, pois 4mA, que seria o mínimo IDss é mais de 1000X maior que 3,5uA, que seria a máxima corrente com resistor de 1M.
Então na verdade, acho que com 1M e 10M daria a mesmíssima tensão em termos da precisão que medimos...   só tenho minhas dúvidas para medir sem resistor, ou com multímetro digital CMOS.  Vou até fazer um teste pra ver isso.
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Eu também tenho um MTester deste postado pelo raphaelCoelho, que um amigo comprou direto da China.  Só que estava guardado, nunca havia usado, só tinha ligado para testar.

Depois de ver este tópico, pequei para verificar qual era o processador.  Como eu também tenho alguns 2N5952 (15) que também foram comprado na Farnel (Brasil), resolvi testa-lo, e a grande maioria mediram igual a foto que foi postada na abertura do tópico.  Como observação acrescento que a bateria que usei, já estava encostada, retirada do multímetro, e indicando no próprio MTester, que indica o estado da bateria como 7,78V e foi caindo (provocado pelo consumo do display) enquanto eu verificava os 15 JFets.

Eu acho que este testador, não usa os 9V da bateria para testar os componentes.  Tem um regulador 78L05 que serve para alimentar o processador; e acho que é esta tensão que também é usada para testar os componentes que são polarizados, pois mesmo com a bateria "gasta" deu as mesmas indicações que o raphaelCoelho encontrou.

Agora meça IDss de algum JFET com método do multímetro e resistor de 100Ω pra ver se bate.  Abraços.

[xformer]

O primeiro método é muito complicado.  O segundo acho melhor, desde que tenha certeza que exista realmente uma corrente entrando pelo multímetro.   Proponho até que  tu agarre um JFET e meça com resistor de 1M e 10M em paralelo com o multímetro pra ver se a diferença é muita.  Com resistor de 1M, daria no máximo 3,5uA e com 10M no máximo 350nA, que aliás, se tu desenhar no gráfico, estão no mesmo lugar.  Em termos de tensão os 100nA (no datasheet VGsoff fica nesta corrente) também estarão naquele ponto, pois 4mA, que seria o mínimo IDss é mais de 1000X maior que 3,5uA, que seria a máxima corrente com resistor de 1M.
Então na verdade, acho que com 1M e 10M daria a mesmíssima tensão em termos da precisão que medimos...   só tenho minhas dúvidas para medir sem resistor, ou com multímetro digital CMOS.  Vou até fazer um teste pra ver isso.

Já testei com um 2N3819 nos dois métodos.  Usando a fonte de tensão ajustável, Vgs off ficou em -3,7V.  Depois com um voltímetro de 10M ohms de resistência de entrada ligado diretamente no source, escala de 20Vdc, mediu 3,73V.   Num multímetro mais simples, com resistência de entrada de 1 M ohm, mediu 3,63V.   Não precisa do resistor, pois a própria resistência de entrada e interna do multímetro já serve de resistor de source. Se usar a resistência, vai ficar em paralelo e diminui a resistência de source da polarização.

[Doug]

Só para agregar ao tópico.
tenho um testador desse, de modelo mais recente (gera pwm e funciona como frequencímetro/gerador de frequência e voltímetro), resolvi montar um phase90 e aproveitei para casar os FETS utilizando ele.

a leitura dele não é muito confiável, acredito que por realizar o teste com apenas 5v, o valor de VG difere um bocado do realizado com multimetro e o tradicional Matcher, mas apesar disso, ele consegue sim realizar o casamento.
Casei 4 quartetos de j201 (adquiridos na época da Farnell Brasil) com o MTester e tirei a prova com o Matcher e com o circuito para medição do Idss do "ROG" (página do Fetzer), o resultado é que o casamento é válido.

o MTester não é confiavel se você precisar do valor exato de Idss e VGs para um circuito (como o próprio Fetzer que utiliza esses valores para definir resistores), mas é o suficiente para comparação direta entre os componentes e realizar o casamento, apesar das distorções nos valores, ele mantém o parametro.

(o meu é um modelo mais recente e utilizo fonte externa para ele, então, não há variação de resultados pelo desgaste natural que a bateria teria)

[raphaelCoelho]

Pessoal, recentemente precisei medir uns transistores de germânio para um tonebender. Acabei, mais uma vez, fazendo aquele circuito de testes da GGG...
Porém, tinha algum material aqui, e resolvi fazer um testador de transistores, como um equipamento de bancada (ja tinha um voltimetro que sobrou do tube tester, transformador com 2x9V e uma caixa de madeira), pois toda vez que preciso, acabo buscando resistores ou trimpots, enfim, uma trabalheira.
Fiz e funcionou bem, porém ainda tinha que fazer alguns cálculos para medir transistores de germânio...
Segue uma foto abaixo:



Esses dias, precisei medir uns fets, e ai pensei:
Por qual motivo eu já não coloquei no testador um circuito para os fets??  
Além disso, caiu o perfurador da prateleira sobre o painel (na foto dá pra ver ele trincado).

Enfim, eu tinha um arduino, um display e um módulo i2c para display guardados e sem uso aqui, que sobraram do projeto da bobinadeira... E pra completar, descobri um módulo ADC (i2c) de 16 bits, pronto, e de baixo custo.
Bingo! Era o que faltava para fazer um testador de transistores micro processado! Como o módulo é barato, adquiri um. O melhor é que ele tem 4 entradas, e pode usar elas como 2 entradas diferenciais, então, fechou todas!

Tá praticamente funcionando, porém....

Nesse equema de casar transistor pro FF do RG Keen (GGG) é usado uns valores de resistores diferentes pra facilitar o cálculo.
Porém, o calculo é o seguinte:
(Corrente coletor - corrente fuga) dividido pela corrente de base. Ou em silicio, Ic/Ib, direto, pois a fuga "é desprezada"
Só que tem uma coisa... Dependendo do transistor a corrente de base varia, pouco, mas varia ( queda de tensão base-emissor ).
Por ex: Mesmo sabendo que a tensão no circuito é 6V (meu caso aqui, pois o módulo mede até um pouco mais que 6V), e o resistor de base é 1M, a corrente de base deveria ser fixa em 6uA (na verdade 5,7uA para germânio e 5,4uA para silicio) porém na prática não é bem assim, mesmo transistores de mesmo tipo, tem quedas de tensão diferentes na junção.
Medi essa queda de tensão com vários transistores diferentes aqui (Si e Ge) e em cada um deles, essa tensão tem um valor diferente, que varia de 5,25v até 5,8v (a diferença ficou maior, mantendo o mesmo resistor de 1M).

Então ai vem a pergunta:

Os medidores de hfe ou de transistores, medem a corrente de base (monitoram ela para cada medida) ou ela é uma média?
Vou fazer uns ensaios e contas aqui, pra ver o tamanho do erro que isso gera no final! Provavelmente é desprezivel, pois o método do GGG é amplamente usado mundo afora inclusive para transistores de silicio, e ninguém nunca reclamou (que eu saiba).
Estou pensando se vale a pena monitorar essa tensão de base, ou se é preciosismo...
Vou seguir fazendo alguns ensaios e comparar os valores de hfe e fuga (quando for Ge) usando a Ib estimada e a medida, e chegar no valor de erro. Acredito que seja desprezivel, mas como estou no processo de ajustes, ainda dá tempo de alterar, caso não seja tão desprezivel assim..

[xformer]

Um medidor de beta de transistores não serve para sabermos exatamente qual é o ganho do transistor. Pelos motivos que você mesmo descreveu, a corrente de base depende de uma série de fatores que inclusive podem depender do transistor a ser medido (Vbe por exemplo). Outro detalhe é que o beta do transistor pode depender das correntes envolvidas (pegue uma datasheet de qualquer transistor e veja gráficos de hFE x Ic para ver que o hFE varia) e que o beta (ganho estático em DC) é diferente do hfe (AC) e onde há a dependência da frequência.
Assim não tem muita serventia medir o beta sob uma condição que depois provavelmente vai ser muito diferente da condição de operação.  Mas para fazer o "casamento" de dois transistores ele pode ser mais útil, pois pode-se selecionar os transistores que tenham o mesmo ganho na mesma condição e onde o valor real não importa, mas apenas os valores relativos de um ao outro transistor.
Ainda assim, se deseja medir o ganho DC de um transistor com uma corrente de base independente, talvez seja o caso de usar uma fonte de corrente para fornecer a corrente de base e medir a corrente de coletor para fazer o cálculo.

[raphaelCoelho]

Xformer, obrigado pelo retorno.

Eu sempre confundo o hfe com o beta. Sem mais confusões.

Uma pergunta... Esses multimetros comuns, mesmo que esteja sinalizado na chave seletora, hfe, medem o beta então?

Como tenho duas entradas diferenciais, poderia medir a tensão sobre o resistor de base e jogar esse valor no cálculo, obtendo assim o valor da corrente de base para cada caso. Mas fiz vários testes com transistores diferentes e cheguei numa conclusão:

Não vale a pena! A diferença entre fornecer a corrente exata para o cálculo e a "corrente média", é muito pequena no resultado final, tanto para transistores de Si como de Ge. No Ge é ainda menor a diferença, explico abaixo.
Como meu uso vai ser mais voltado para transistores de germânio, vou deixar setado a Ib na média de valores entre eles (com os Ge, variou de 5,84 uA até 5,72 uA, e com os Si de 5,22 uA até 5,43 uA).
Deixando a corrente em 5,8uA, nos transistores de germânio, não consegui medir alguma diferença, acho que o motivo é que ficou muito perto da corrente real (5,72~5,84 uA), e transistores de germânio, de toda forma, são muito difíceis de medir. Um exemplo disso é a sensibilidade extrema deles com a variação de temperatura, só de chegar com a mão perto, já apresenta alguma diferença... Eu coloco eles no soquete (com a mão) e fico monitorando a corrente de fuga (base aberta), como aqui tá frio, ela cai muito, isso que faço esse procedimento rapidamente, e só tiro as medidas depois que esta corrente de fuga estabiliza. Já nos transistores de silicio, é mais rápido. Em todos os testes, eu medi a corrente em cada um deles, e rodei o teste com a corrente certa e com a corrente de 5,8 uA. A diferença foi muito, muito pequena.
Mesmo não sendo meu principal objetivo, medir transistores de silicio, pode ser útil. Reparei que os transistores de baixa potência (pequenos, bc548, 2n2222 por exemplo) tem uma Vbe mais próximo aos 0,6V e mais "parelha". Já os transistores de maior potência (médios BD137, TIP32) tem uma Vbe maior, e maior diferença entre eles.
Como não pretendo medir transistores maiores (testei esses médios só pra montar a tabela), pelos meus ensaios, tenho o seguinte:

Germânio - erro desprezível.
Silicio pequenos - maior erro encontrado - 3,5%
Silicio médios - maior erro encontrado - 11%

Testei 22 transistores de germânio, 46 transistores de silicio pequenos e 8 médios. Em todos eles, diferentes tipos, fabricantes, antigos e novos.

Mesmo a maior diferença encontrada (em um tip41) é ainda menor que a diferença encontrada entre meus dois multimetros e o Mtester. Comparando as leituras desses equipamentos, um antigo multimetro icel é o que mais se aproxima dos valores que eu estou encontrando nas medidas que realizo nesse projeto.
Não tenho interesse em medir transistores de potência, como esses que eu testei ou ainda maiores. Mas caso alguém queira, já seria interessante usar uma corrente de base maior que a que estou usando.

Vou postando aqui o progresso do projeto!