Микроконтроллерный определитель выводов транзисторов (PIC16F84A, asm)

В "хозяйстве" каждого радиолюбителя найдется немало маломощных биполярных транзисторов, опознать которые не удается из-за отсутствия или повреждения маркировки на корпусе. Да и имеющуюся маркировку расшифровать непросто, если вместо полного наименования на прибор нанесены цветные точки и условные коды, значения которых не найдешь в справочниках. Большинство таких транзисторов вполне пригодно для использования в узлах любительских конструкций, где к их параметрам не предъявляют особых требований. Однако необходимо знать, как минимум, структуру транзистора (n-p-n или p-n-p) и назначение его выводов.

Прибор потребляет от источника питания напряжением 3...6 В ток не более 0,2 мА в режиме ожидания и не более 20 мА во время проверки. Напряжение, приложенное к проверяемому транзистору, не превышает напряжения питания прибора, а ток, текущий через него, — 5 мА.
Принцип действия определителя транзисторов основан на том, что на любом из выводов микроконтроллера, настроенном как выходной, может быть программно установлен высокий (близкий к напряжению питания) или низкий (близкий к нулевому) уровень напряжения. Вывод можно программно перевести и в высокоимпедансное состояние, в котором его выходные узлы фактически отключены от внешних цепей. Напряжение, поданное на такой вывод извне, микроконтроллер воспринимает как имеющее высокий (если оно больше приблизительно половины напряжения питания) или низкий (если оно меньше этого значения)уровень.

Для проверки каждый вывод проверяемого транзистора соединяют через резисторы разных номиналов с несколькими выводами микроконтроллера. Программа изменяет уровни напряжения на них, одновременно анализируя уровни напряжения непосредственно на выводах транзистора.
Можно утверждать, что "жизненны" только два варианта. В первом случае (рис. 1,а) транзистор оказывается включенным по схеме с общим эмиттером. Резистор R2 — его коллекторная нагрузка, а резистором R1 задан ток базы. При изменении уровня на том выводе микроконтроллера, к которому подключен левый (по схеме) вывод резистора R1, от низкого (UL) до высокого (Uh) и обратно, напряжение между коллектором и эмиттером транзистора изменяется в противоположной фазе. Размах этого напряжения будет достаточным для измерения микроконтроллером лишь при условии

где h21э— коэффициент передачи тока транзистора VT1 в схеме с общим эмиттером.

Во втором случае (рис. 1,б) транзистор VT1 включен по схеме с общим коллектором. В данном случае изменения уровня на его базе и эмиттере синфазны. При проверке транзистора структуры p-n-p, а не n-p-n, все уровни напряжения противоположны показанным на рис. 1.

Полная схема прибора изображена на рис. 2. Подключение проверяемого транзистора VT1 к зажимам Х1—ХЗ показано условно. Как уже было сказано, выводы и зажимы могут быть соединены в любом порядке. Резисторы R5, R8, R11 выполняют функцию резистора R1 (см. рис. 1), а резисторы R4, R7, R10— резистора R2 (там же). Низкоомные резисторы R3, R6, R9 — защитные, на работу прибора они не влияют. Цепь R1C3 задает тактовую частоту микроконтроллера. Конденсаторы С1, С2 — блокировочные.
Проверив согласно программе все 12 вариантов подключения транзистора VT1 (по шесть перестановок выводов для каждой из двух возможных структур) и приняв решение, микроконтроллер DD1 выдает результат последовательным кодом на выв. 12 (RB6), сопровождая его синхроимпульсами на выв. 13 (RB7). В этом восьмиразрядном коде всего две лог. 1, поэтому в результате его загрузки в сдвиговый регистр DD2 будут включены два светодиода. Один из них (HL1 или HL2) покажет структуру проверяемого транзистора, а второй (из числа HL3—HL8) —подключение его выводов к зажимам XI—ХЗ согласно имеющейся на рис. 2 таблице.
Так как в каждой группе светодиодов может быть включен только один, число ограничивающих ток резисторов сокращено до двух (R2 и R12). Вторые выводы этих резисторов соединены с выв. 2 (RA3) микроконтроллера, на котором на время загрузки кода в регистр DD2 программа устанавливает высокий логическим уровень. Это избавляет от "подмигивания" светодиодов во время загрузки.
Кроме микроконтроллера PIC16F84A, в устройстве можно использовать (при небольшой корректировке программы) PIC16F628 и "одноразовый" PIC16C54C. Для микроконтроллера PIC16F628 элементы R1 и СЗ не нужны, его вывод 16 остается свободным.
Загрузив программный код в буфер программатора, обязательно проверьте и при необходимости откорректируйте слово конфигурации (оно должно соответствовать табл. 2) и лишь потом заносите программу в микроконтроллер. Обратите внимание, отмеченные в окне программы IC-prog разряды слова конфигурации соответствуют включенному состоянию того или иного устройства (например, сторожевого таймера). А в программе PonyProg, аналогичная отметка свидетельствует о нулевом значении разряда, что не всегда одно и то же. Функциональные аналоги микросхемы 74НС164 — КР1564ИР8 и К555ИР8 (вторая — структуры ТТЛШ и потребляет заметно больший ток). Если таких микросхем найти не удалось, можно использовать сдвиговый регистр 74НС299 (КР1564ИР24), включив его по схеме, показанной на рис. 3. В крайнем случае подойдет и крайне неэкономичный регистр К155ИР13. Схема его включения изображена на рис. 4.

Светодиоды серии АЛ307 можно заменить другими, в том числе импортными, подходящего размера и цвета свечения. Тип резисторов и конденсаторов значения не имеет, однако конденсатор С1 должен быть керамическим и размещен как можно ближе к выводам питания микроконтроллера. Питать определитель транзисторов можно от любого источника напряжением 3...6 В.

Обычно устройство начинает работать сразу. Проверьте его на всех 12 вариантах подключения транзистора. Если не распознаны выводы коллектора и эмиттера проверяемого транзистора, о чем свидетельствует одновременное включение светодиодое, соответствующие двум вариантам, попробуйте ввести последовательно в цепь базы транзистора (а этот вывод прибор всегда определяет правильно) резистор сопротивлением 200...300 кОм.
Из большого числа проверенных транзисторов не удалось определить структуру и выводы одного транзистора МП37 с большим током утечки и нескольких транзисторов МП111 и КТ312А с чрезвычайно низким коэффициентом передачи тока. Прибор не смог распознать выводы коллектора и эмиттера только у транзисторов ПЗО выпуска 1966 г. Оказывается, эти транзисторы почти симметричны и имеют практически одинаковый коэффициент передачи тока в прямом и инверсном включении!

Скачать исходный текст на ассемблере и прошивку (9 Кб). Загрузок: 293

Автор статьи: А. Долгий
Журнал Радио №8 2005 г.
Просмотров: 4138