エンジニアの電気屋さん

現役エンジニアが電気のトピックについて現物交えてご紹介します。

どうもミソジです。
今回は「テスターでトランジスタの直流電流増幅率(hFE)を測定した」を紹介したいと思います

目次
1.直流電流増幅率(hFE)とは?
2.トランジスタ2SC1815GR(F)を用意する
3.テスターで測定する

1.直流電流増幅率(hFE)とは?
一般的には「hFEってなんだよ!」と突っ込みたくなりますが
説明すると大変長くなるので、本当に簡単に説明します。

トランジスタの大きな役割としては「大きな電流を制御できるようになる」ことが挙げられます。たとえば下記のようにCPUから直接モータを回そうとしてもできません。
下記例はNGです
tora7

理由としては「基本CPUの端子からは数mAしか流せなく、モータに必要な電流が流せないから」です


そのため、CPUの指令を基にモータ回したい一例としてトランジスタ使う場合があります。
下記のようにトランジスタを使うことで、CPUからの端子は数mAしか流さなくてもモータに大電流を流すことができるようになります
下記例はOKです
tora78


ちなみに上記例の電流増幅率は「β=500mA / 2mA = 250」となります

この電流増幅率βはトランジスタ毎で異なっています。そして今回は「テスターで電流増幅率βも測定できる」ぐらいに覚えてもらえれば大丈夫です。


2.トランジスタ2SC1815GR(F)を用意する
今回測定するトランジスタは東芝製?の「2SC1815GR(F)」です。NPNのトランジスタで汎用品として今でも非常に多く流通しています。昔どこかで購入したものです。
sP_20170922_150355


アマゾンでの製品・詳細ページは上記リンク先となります


詳細の説明は省きますが、3本足のICで各端子の名称はB(ベース),C(コレクタ),E(エミッタ)となっています。1章で説明していた電流増幅率はβ=IC(コレクタ電流)/IB(ベース電流)となります
stora9.png
回路図で記載する際には下記のような形になります。
stora10


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3.テスターで測定する
それではテスターでの測定していきます。
但しテスターでも電流増幅率が測定可能なものは少数派であることをご注意ください
(また電流増幅率測定できるのは怪しいテスターが多いです…。)

筆者は2個テスター持っていますが
日本製のHIOKIカードテスタは電流増幅率は測定できません。
sP_20170922_173239

今回測定で使うのはMASTECH製M832です
左下の箇所にトランジスタをセットして測定のツマミを電流増幅率_hFEに持っていきます
sP_20170922_172205.jpg

今回のトランジスタはNPNのためB(ベース)C(コレクタ)E(エミッタ)を間違いないように差し込みます
(PNPの箇所も横にあるため間違いやすいので注意)
sP_20170922_151347_HDR

測定できました。結果は347でした。
sP_20170922_151414_HDR


この値が正しいのかメーカデータシートを確認すると今回使っている「2SC1815GR(F)」はGR品のためhFEは200~400でしたのでこんなもんかといったところです。

今日はここまでにしたいと思います
ありがとうございました

次の記事では実際にテスターを調査して直流増幅率を測定している回路図を確認していきます。ぜひ見てもらえれば幸いです。リンク先はこちらから。

また別の記事では今回テスターをLTSPICEによるシミュレーションをして結果の妥当性を確認していきます。ぜひ見てもらえれば幸いです。リンク先はこちらから。


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ノーブランド品 ポケットサイズ デジタルマルチメーター M832
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サンコスモ 小型デジタルテスター/マルチメーター DT-830B
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※筆者使用のM832と同形状モデル。(詳細は不明)

どうもミソジです。
今回からはテスターのヒューズが
正常かどうかを確認したいと思います

今回のテスターはmAの測定レンジはヒューズが入っており
200mAまでの記載があります。

sP_20170922_172205


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無題


今回使っているテスターは裏面から取り外します。
裏面にもヒューズの容量が丁寧に記載されていました
赤線箇所に「250mA 250V」と記載されています
sP_20170922_172312


ネジを2本取り外して裏蓋を開けてみます。

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sP_20170922_172445

ヒューズ箇所は電池の真上にあります。
裏の基板シルクにも「250mA 250V」と記載されています
sP_20170922_172709


ではテスターのヒューズを取ってみましょう
ヒューズソケットの爪を少し上げると簡単に外せます
sP_20170922_173045


sP_20170922_173114


ヒューズを他のテスターで導通しているか確認します。
結果は予想通り抵抗値「O.F」無限大ですね。
ヒューズが切れていました。
sP_20170922_173239

ヒューズのストックが無いので交換はまた今度にする予定です

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<<20180218追記>>
ヒューズを購入して交換修理しました、また確認で電流測定も行っている内容を記事にしています。ぜひこちらも確認お願いします。
リンク先はこちらから



今日はここまで
ありがとうございました

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どうもミソジです。
今日はついにテスターでUSB5V電圧を測定します。


前回作ったUSB5V測定治具を
sP_20170922_163253

まずはパソコンのUSBに接続します
sP_20170922_163643



測定できました。5.08Vでした。おそらくPCメーカ側はハブ接続されたり、
長いUSBケーブルを使っての電圧降下を考慮されて
少し高めに電圧設定していると思います。
sP_20170922_163749



では次にUSB充電器を測定してみます。
2種類手元にありましたので、2種類測定してみます

一つ目はスマホについてきた充電器でかれこれ5年ほど使っています
sP_20170922_163949

測定してみると4.81Vでした。

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これはかなり低いですね。
確かUSBのホスト側の規格は±5%でしたので
もうそろそろ寿命かもしれません
sP_20170922_164535_HDR


2つ目は10年前ほどに買った専用のUSB充電器。
今はあまり使っていないものになります
sP_20170922_165004_HDR


測定した結果は5.23Vでした。大分高めに設定していますね
sP_20170922_165203


今日はここまで
ありがとうございました

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