Brevet FR2310574A1 — publié le 19761203

La prsente invention concerne un appareil de contrôle de semi-conducteurs, conçu pour tester ceux-ci de préférence sans les débrancher de leurs circuits. On connatt déjà des appareils de contrôle de semi-conducteurs, mais la plupart de ceux-ci sont en fait des transistormètres, relativement encombrants, non portatifs, devant obligatoirement être raccordés à une source de tension telle que le réseau, et nécessitant pratiquement toujours le débranchement du semi-conducteur à contrôler. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et également de créer un appareil de contrôle qui soit capable de tester un grand nombre de types de semi-conducteurs, d'une manière autonome, c'est-à-dire sans nécessiter ni alimentation, ni générateur, ni moyen de contrôle séparés. L'invention a également pour but de créer un appareil de contrôle qui soit facile à utiliser, économique, léger, peu encombrant, peu fragile, permettant éventuellement de faire des mesures pendant le test. Un autre but de l'invention est de créer un appareil capable de tester les semi-conducteurs de façon dynamique quelle que soit leur puissance. A cet effet, l'invention concerne un appareil de contrôle de semi-conducteurs, caractérisé en ce qutil comporte un contrôleur de signaux relié à des électrodes du semi-conducteur, l'une de ces électrodes au moins étant une électrode de sortie, ce contrôleur de signaux étant muni d'organes de visualisation destinés à signaler l'état du semi-conducteur, l'appareil étant également muni de moyens de réglage de ltopération de contrôle, de moyens d'inversion de la polarité pouvant être actionnés en fonction du type du semi-conducteur à contrôler, et de moyens d'alimentation. Cette structure très simple permet néanmoins une vérification aisée et rapide des semi-conducteurs. Selon une caractéristique de l'invention, le contrôleur de signaux comporte au moins un transistor en montage "collecteur commun", dont la base est reliée à une électrode de sortie du semi-conducteur à contrôler par au moins une résistance, et dont le courant d'émetteur agit sur un organe de visualisation, tel qu'un voyant lumineux fournissant un éclairement donné en cas de fuite du transistor, et un autre éclairement en cas de non-fonctionnement de celui-ci. Les essais sont donc faciles à interpréter, et le diagnostic qui en résulte, concernant l'état du semiconducteur, est parfaitement défini. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'appareil comporte un générateur de signaux relié à des électrodes du semi-conducteur à contrôler, au moins l'une de ces électrodes étant une électrode de commande. L'autonomie de l'appareil est donc complète, et la configuration du générateur de signaux, particulièrement simple, conserve à l'appareil une grande simplicité de fabrication et de mise au point. Les dessins annexés illustrent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'appareil conforme à la présente invention; dans ces dessins - La figure X représente le schéma électronique théorique d'un appareil; - La figure 2 représente une vue de dessus d'un appareil. L'appareil représenté sur le schéma peut être utilisé avec un grand nombre de semi-conducteurs, mais le cas le plus courant est celui a il est nécessaire de vérifier l'état de fonctionnement d'un transistor. Aussi, les trois bornes de raccordement de l'appareil sont référencées respectivement E, B et C, étant donné que, dans ce cas, elles doivent être reliées, respectivement, à l'émetteur, à la base, et au collecteur du transistor à tester; pour les transistors FET, ces bornes doivent être reliées respectivement à la source, à la porte, et au drain. La borne E est reliée à une pile ou une batterie d'accumulateur B1 ou B2, par l'intermédiaire d'un circuit d'un inverseur I1 et d'un circuit d'un interrupteur I2 ou I3 selon que la pile Bl ou B2 doit être reliée à la borne E. Les circuits des interrupteurs I2 et I3, en série avec les moyens d'alimentation Bi, B2, servent également à relier les différents éléments des circuits de l'appareil au moyen d'alimentation B1, B2, tandis que l'inverseur Il sélectionne le moyen d'alimentation B1, B2 relié à la borne E, un contact mobile de l'inverseur Il étant relié à l'interrupteur 12 et un autre à l'interrupteur I3. Le moyen d'alimentation Bl étant destiné à alimenter les transistors NPN, sa borne négative est reliée à la borne E; le moyen d'alimentation B2 étant destiné à alimenter les transistors PNP, c'est sa borne positive qui est reliée à la même borne E. La borne B est reliée aux deux moyens d'alimentation Hi, B2, par l'intermédiaire, d'une résistance variable destinée au réglage de la polarisation de base, cette résistance variable pouvant être la résistance comprise entre le curseur et une extrémité d'un potentiomètre Rl dont les deux extrémités sont branchées respectivement aux bornes E et C. La borne C est reliée respectivement aux bornes positive et négative des moyens d'alimentation B1, B2 par l'intermédiaire d'une résistance de limitation R2, et également, en parallèle sur cette résistance R2, par un interrupteur à poussoir I4 en série avec un voyant lumineux MU (par exemple une ampoule de lampe de poche du type goutte d'eau - 2,25 V - 0,25 A > . Le point commun aux moyens d'alimentation Bl, B2 et à la résistance R2 est également relié à l'émetteur de transistors T1, T2, par l'intermédiaire d'un voyant lumineux de visualisation > 12 pouvant être identique au voyant M1.Le transistor T1 est un NPN de type Acul27, et le transistor T2 un PNP de type AC128. Aussi, les collecteurs des transistors T1 et T2 sont reliés respectivement à la borne positive et à la borne négative des moyens d'alimentation B1, B2. Les bases des transistors T1 et T2 sont reliées entre elles et branchées à la borne C par l'inter médiaire d'une résistance de base R3. La borne négative du moyen d'alimentation B1 et la borne positive du moyen d'alimentation B2 sont également reliées respectivement à l'émetteur de transistors T3, T4, et au collecteur de ces transistors par l'intermédiaire de résistances de collecteur R4, R5. Les transistors T3, T4, NPN de type Cl27, constituent un multivibrateur astable, les couplages de collecteurs à bases étant assurés par des condensateurs de couplage C1, C2, et les bases étant reliées à la borne positive de B2 par l'intermédiaire des résistances de base R6, R7. Le collecteur du transistor T3, c'est-à-dire une sortie du multivibrateur, est relié à la borne B par l'intermédiaire d'un condensateur de liaison C3. De ltextérieur du boîtier, sont accessibles le potentiomètre Rl àinterrupteur double I2, I3, l'inter- rupteur à poussoir I4, l'inverseur de type de transistor I1, les voyants lumineux M1 et M2, ainsi que les bornes de sortie E, B, C dont des parties conductrices sont accessibles de l'extérieur même lorsque les cordons de raccordement au transistor à tester sont branchés, pour que l'onspuisse y prélever la tension sans débrancher les cordons. Les valeurs des différents composants sont les suivantes C1 = 4,7/u F C2 = 4,7/u F C3 = 100/u F R1 = 100 k,jt R2 = 1,5 kJL R3 = 560 R4 = 4,7 kjt R5 = 47 kSL R6 = 150 kSL R7 = 150 kJL B1 = 4,5 V B2 = 4,5 V MU = 2,5 V 0,25 A M2 = 2,5 V 0,25 A Le semi-conducteur à tester doit être relié, en fonction de ses électrodes, aux bornes E, B, C. Puis l'appareil est mis en marche et la résistance variable Rt à interrupteur double I1, 12 doit être actionnée, de telle manière que le circuit d'alimentation soit refermé et que la résistance variable R1 soit en position extrême.Dans ces conditions, le voyant lumineux M2 doit rester allumé en permanence ; si ce n'est pas le cas, il est nécessaire d'actionner le bouton poussoir 14; les voyants lumineux MU et M2 doivent alors s'allumer et rester dans cet état en permanence, tant que le circuit du poussoir I4 n'est pas ouvert; si l'utilisateur ignore si le transistor qu'il est en train de tester est NPN ou PNP, il manoeuvre l'inverseur Il de manière à trouver la position qui provoque l'allumage dans les conditions décrites ci-dessus; la position qui correspond à l'allumage permanent indique le type du transistor testé. Puis l'utilisateur manoeuvre la résistance variable R1 jusqu'à obtenir le clignotement du voyant ce clignotement, obtenu lorsque le multivibrateur actionne le transistor à tester de manière satisfaisante, indique le bon fonctionnement dudit transistor. En fait, le bouton poussoir I4 permet donc de tester les transistors puissants, et, lorsque ce bouton poussoir est actionné, le voyant M1 fonctionne dans les mêmes conditions que le voyant M2. Si les voyants lumineux restent éteints ou clignotent faiblement, quelle que soit l'action que l'on exerce sur la résistance R1, le diagnostic est que le transistor n'amplifie pas. Si le ou les voyants lumineux restent allumés, le diagnostic est que le transistor fuit. Les transistors peuvent également autre testés en dehors de leurs circuits, et cet appareil peut également tester des transistors FLET, des transistors unijonction, des thyristors, des triacs, etc. Les bornes de sortie, dont les parties conductrices sont accessibles, même lorsque des cordons y sont raccordés, permettent de faire des mesures pendant le test. Cet appareil est donc très utile par exemple pour le dépannage à domicile, afin de tester de façon dynamique, et éventuellement sans les débrancher de leurs circuits pratiquement tous les transistors de faible et moyenne puissance. Cet appareil est remarquablement léger, puisque son poids peut être inférieur à 300 g et son encombrement très faible, le volume occupé pouvant avoir par exemple la forme d'un parallélépipède de 14 cm x 9 cm x 3 cm. balgré sa simplicité, cet appareil est néanmoins d'une grande efficacité; il peut être simplifié en supprimant par exemple le multivibrateur, ou au contraire servir de base à des appareils plus précis avec galvanomètre et alimentation secteur. Le multivibrateur n'est évidemment qu'un exemple de générateur pouvant être employé. Il est en effet possible d'utiliser un générateur de signaux en dents de scie, ou même un autre type dergénérateur avec un oscilloscope; l'avantage du générateur rectangulaire dans ce cas précis est que les impulsions positives servent aux transistors NPN et les impulsions négatives aux transistors PNP. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation ci-dessus décrite et représentée, à partir de laquelle on pourra prévoir d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Appareil de contrôle de semiconducteurs, caractérisé en ce qutil comporte un contrôleur de signaux (T1, T2, M2, R3) pouvant être relié à des électrodes du semi-conducteur, l'une de ces électrodes au moins étant une électrode de sortie, ce contrôleur de signaux étant muni d'organes de visualisation (M2) destinés à signaler l'état du semi-conducteur, l'appareil étant également muni de moyens de réglage (R1) de l'opération de contrôle, de moyens d'inversion (I1) de la polarité pouvant être actionnés en fonction du type du semi-conducteur à contrôler, et de moyens d'alimentation (B1, B2, I2, I3). 20) Appareil de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contrôleur de signaux comporte au moins un transistor (T1, T2) alimenté en tension continue par des moyens d'alimentation (B2, B1) et dont une électrode de commande est reliée à une électrode de sortie du semi-conducteur à contrôler, une grandeur de sortie du contrôleur de signaux, par exemple le courant ou la tension, agissant sur au moins un organe de visualisation (M2). 30) Appareil de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le contrôleur de signaux comporte au moins deux transistors respectivement PNP et NPN. 40) Appareil de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le contrôleur de signaux comporte au moins un transistor (T1, T2) en montage 'collecteur commun", dont la base est reliée à une électrode de sortie du semi-conducteur à contrôler par au moins une résistance (R3), et dont le courant d'émetteur agit sur un organe de visualisation, tel qu'un voyant lumineux (M2) fournissant un éclairement donné en cas de fuite du transistor, et un autre éclairement en cas de non-fonctionnement de celui-ci. 50) Appareil de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un générateur (T3, T4, C1, C2, R4, R5, R6, R7) relié à des électrodes du semi-conducteur à contrôler, au moins l'une de ces électrodes étant une électrode de commande. 60) Appareil de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un générateur de signaux sous la forme d'un multivibrateur (T3, T4, C1, C2, R4, R5, R6, R7), par exemple astable, dont le signal de sortie est appliqué à deux électrodes du semi-conducteur à contrôler. 70) Appareil de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un générateur de signaux relié au semiconducteur à contrôler par au moins un condensateur (3) et au moins un moyen d'inversion (I1) de la polarité. 80) Appareil de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation comportent au moins deux piles (B1, B2) ou accumulateurs, au moins une pile ou accumulateurs pouvant etre relié à une électrode du semi-conducteur à contrôler par au moins un moyen d'inversion (I1) de la polarité. 90) Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens de réglage de l'opération de contrôle sont constitués par une résistance variable, reliée d'une part à au moins un moyen d'alimentation (B1, B2) et d'autre part à une électrode de commande du semi-conducteur à contrôler, un moyen de commutation (I4) permettant par ailleurs de court-circuiter un moyen de limitation du courant (R2) d'une électrode de sortie de ce semi-conducteur, le court-circuitage de ce moyen de limitation (R2) étant indiqué par un organe témoin (M1) tel qu'un voyant lumineux. 100) Appareil de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier muni de bornes de sortie en saillie devant être reliées aux électrodes du semi-conducteur à contrôler, ces bornes ayant au moins une partie conductrice accessible de l'extérieur même lorsque des conducteurs y sont raccordés.