Tests: Détecteur au carbure de silicium

En inventoriant mon stock de tubes, je suis tombé sur une petite boite glissée au milieu des autres et que je n'ai jamais remarquée. En fait de tube, il s'agit d'un détecteur commercialisé dans les années 1924 et utilisant les propriétés de semi-conducteur du carbure de silicium. L'objectif était ici de remplacer le délicat système constitué d'une pointe et d'un morceau de galène (sulfure de plomb) par un système dont le réglage était bien moins délicat et bien plus stable.

Il m'est tout de suite venu à l'esprit de tester le comportement de ce détecteur au regard de celui d'une classique diode silicium sur mon testeur de transistors Tek577. Le résultat est surprenant sur le plan de la recherche du point de détection : celui apparaît immédiatement avec léger serrage du réglage et il ne bouge absolument pas même en tapotant sur le tube.

 

à gauche diode silicium, à droite détecteur carborundum

La courbe est tout aussi intéressante car bien moins abrupte que celle de la diode moderne dont la tension de jonction est de l'ordre de 0.6V. Une division horizontale vaut ici 0.5V et une division verticale représente un courant de 20µA. Il me faudrait continuer sur cette lancée pour tester les quelques détecteurs à galène que j'ai dans une vitrine puis jouer avec les propriétés étonnantes - résistance négative permettant de réaliser un oscillateur - de la 'zincite' dont je dois avoir quelques morceaux de lame.

Quelques articles à lire à ce sujet:

- museums victoria collections 'photo et description'

- Scientific American 'Wireless Detector' 1911

Tests: Courbes des BF244A, BF245A et BF245B

La poursuite du dépannage du goniomètre PLATH 5000 a permis de découvrir un BF244A en court-circuit dans l'étage de sortie de la chaîne HF sur l'une de voies. Ceci explique très certainement le manque de gain sur cet étage.

La lecture attentive des datasheets montre que le BF244A est strictement identique au BF245B en terme de caractéristiques, seul le brochage diffère.

N'ayant trouvé aucun vendeur de BF244A qui m'inspire confiance, je me suis rabattu sur l'approvisionnement de BF245A bien plus courant et dont on peut penser que ceux qui sont proposés ne proviennent pas de Chine.

Le lot de 5 BF245A achetés est testé sur le traceur de courbe dès réception et comparé à un BF244A extrait de l'équipement. La configuration de test est toujours la même.

A savoir:

VDS	0 à 18V
VG1s	0 à   2V

Le réglage du traceur de courbe Tek577 est le suivant:

Horizontal	2V/div
Vertical	1mA/div

La courbe la plus haute correspond à la valeur IDSS pour VG1s = 0V. C'est la valeur indiquée dans les datasheets qu'il faudra lire pour une tension VDS de 15V. Il est attendu un IDSS compris entre 2 et 6.5mA.

Les courbes obtenues sont donc les suivantes:

	Ref.	Man.	Source	Courbe
1	BF244A		IDSS: 6.5mA Original extrait du Plath
2	BF245A	Motorola Gravé	IDSS: 6.4mA Achat N°1
3	BF245A	Motorola Gravé	IDSS: 7.0mA Achat N°2
4	BF245A	Motorola Gravé	IDSS: 5.5mA Achat N°3
5	BF245A	Motorola Gravé	IDSS: 5.5mA Achat N°4
6	BF245A	Motorola Gravé	IDSS: 6.0mA Achat N°5
7	BF245B	Philips	IDSS: 9.5mA NOS

Les résultats sont plutôt satisfaisants quand le marquage pouvait laisser craindre à de la contrefaçon. Tous les BF245A sont dans les spécifications, voir au-dessus pour l'un d'entre-eux. La courbe d'un BF245B, extrait de mes vieux stocks, annoncé pour un IDSS compris entre 6mA et 15mA est présentée en dernier à titre d'exemple.

Le BF244A HS a été remplacé par le BF245 N°1, celui ayant subi une rotation de 60° pour faire correspondre le brochage à celui du BF244A . Il ne me reste maintenant plus qu'à reprendre les mesures sur le Plath et à continuer le dépannage.

Tests: Courbes des 3N211, MFE201 et 40673

Il y a quelque temps, j'avais engagé le test de différents FET Dual-Gate afin de remettre en état le goniomètre PLATH 5000. La disponibilité de 40673 annoncés 'NoS' sur eBay m'a conduit à en approvisionner pour test deux lots - l'un en provenance d'Angleterre et annoncé testé, l'autre de Grèce d'un fournisseur réputé dans le monde radio-amateur. L'estampage du boitier T072 sur la photo de ce dernier lot m'avait fait penser qu'il pouvait en effet s'agit de 40673 NoS.

La configuration de test est la même que la dernière fois, à l'exception de la déviation verticale. Mais j'ai depuis retrouvé un 40673 original avec encore son cerclage de protection autour des broches.

A savoir:

VDS	0 à 18V
VG1s	0 à   2V
VG2s	4V fixe

Le réglage du traceur de courbe Tek577 est le suivant:

Horizontal	2V/div
Vertical	5mA/div

La courbe la plus haute correspond à la valeur IDSS pour VG1s = 0V. C'est la valeur indiquée dans les datasheets qu'il faudra lire pour une tension VDS de 15V. Il est attendu un IDSS compris entre 5 et 35mA avec une valeur typique de 15mA.

Les courbes obtenues sont donc les suivantes:

	Ref.	Man.	Source	Courbe
1	40673	RCA Estampé	IDSS: 32mA Original avec sa protection
2	40673	RCA Estampé	IDSS: 17mA Extrait du Plath et générateur d'un problème
3	40673	RCA Estampé	IDSS: 12mA Limite en gain 1/8 FETs achetés Grèce
4	40673	RCA	IDSS approx. 5mA Hors spécification 3/8 FETs achetés Grèce/Angleterre
5	40673	RCA	IDSS approx. 3mA Hors spécification 4/8 FETs achetés Grèce/Angleterre

Les résultats sont sans appel: sur les deux lots de 4 FET achetés, 1 seul FET est dans la spécification et celui porte un estampage sur le boitier TO72 identique à celui affiché sur la photo présentée sur eBAY. Tous les autres FET, à l'exception d'un, partagent un marquage identique (y compris le numéro de lot, pour des vendeurs étant censés avoir des sources différentes au regard des localisations respectives), et un boitier brillant sans aucune oxydation hors les pattes dont la dorure est bizarre quand on l'examine à la binoculaire.

Après contact, le vendeur anglais m'informe avoir acheté ses lots annoncés NoS (New Old Stock - Pièces neuves d'époque) auprès d'un revendeur Chinois. Il reconnait qu'il s'agit peut-être de 'fakes' (composants faux ou rejetés d'une ligne de production) mais ne fait aucun effort commercial. Il modifie simplement son annonce '40673 Dual Gate Mosfet, original RCA part, tested in 18MHz pre-amplifier, qty 4.'en New 40673 DG Mosfet, test the same as original RCA part in 18MHz preamp, qty 4.

Le vendeur Grec m'informe qu'en effet la fourniture a changé entre les premières livraisons, lesquelles portaient un estampage, et les livraisons courantes, sans qu'il n'y ait fait attention. Et c'est bien dans son lot que se trouve le seul 40673 conforme aux spécifications (basses) lequel porte un estampage. L'achat est immédiatement remboursé et le vendeur m’expédie gracieusement un lot de 3N211 (marquage Motorola et estampage Korea) ainsi qu'un lot de MFE201 (marquage Motorola), FET très proches du 40673. Son annonce est cependant toujours en ligne.

Les 3N211 sont testés, avec attendu un IDSS compris entre 6 et 40mA sans valeur typique indiquée. On pourra cependant retenir 18mA sans grand risque d'erreur. Aucun d'entre-eux n'atteint le gain maximal, deux sur quatre étant en dessous de la valeur typique estimée. Ces FET ne pourront pas remplacer sans un tri poussée les 40673 du PLATH. Ce pourraient bien être des 3N211 NoS au regard de la faible dispersion.

Les courbes obtenues sont les suivantes:

	Ref.	Man.	Source	Courbe
1	3N211	Motorola Estampé Korea	IDSS: 15mA Au dessous de la moyenne Grèce
2	3N211	Motorola Estampé Korea	IDSS: 15mA Au dessous de la moyenne Grèce
3	3N211	Motorola Estampé Korea	IDSS: 24mA Conforme Grèce
4	3N211	Motorola Estampé Korea	IDSS: 22mA Conforme Grèce

Les MFE201 sont aussi testés, avec attendu un IDSS compris entre 6 et 30mA avec une valeur typique de 13mA. Aucun d'entre-eux n'atteint le gain maximal, trois sur quatre étant en dessous de la valeur typique estimée. La dispersion constatée laisse planer un doute sur la qualité réelle de ces MFE.

Les courbes obtenues sont les suivantes:

	Ref.	Man.	Source	Courbe
1	MFE201	Motorola	IDSS: 12mA Tout juste dans le typique. Grèce
2	MFE201	Motorola	IDSS: 10mA Au dessous du typique. Grèce
3	MFE201	Motorola	IDSS: 24mA Acceptable. Grèce
4	MFE201	Motorola	IDSS: 8mA Au dessous du typique. Grèce

Une mesure de vérification  est effectuée sur un BF961A donné pour un IDSS compris entre 4 et 10.5mA sans valeur typique annoncée mais dans les mêmes condition de mesure.

	Ref.	Man.	Source	Courbe
1	MFE201	Telefunken	IDSS: 10mA Gain parfait Tête VHF

Ces mesures ont été effectuées sur mon traceur de courbes Tek577, la tension de polarisation de la Gate2 étant générée sur la sortie ad'hoc et surveillée sur un multimètre. Le 40673 de référence est conservé sur le 'slot' de droite. Un bracelet relié à la terre permet de s'éviter toutes les statiques susceptibles d'endommager les composants.

La configuration du tek577 est la suivante:

A suivre ...

Tests: Courbes des BF961, BF981, BF982 et 40673

La remise en état du goniomètre PLATH 5000 m'a conduit à m'intéresser aux FET double porte susceptibles de remplacer le 40673 utilisé dans tous les étages de cet équipement. Je n'ai hélas aucun 40673 dont je puisse être sûr qu'il provienne d'un stock RCA NOS et qui puisse me servir de référence.

La dispersion entre les deux exemplaires extraits du PLATH est importante mais pas anormale au regard des spécifications d'origine. Les conditions de test sont les mêmes pour tous les transistors et sont très proches de celles indiquées dans les databooks.

A savoir:

VDS	0 à 18V
VG1s	0 à   2V
VG2s	4V fixe

Le réglage du traceur de courbe Tek577 est le suivant:

Horizontal	2V/div
Vertical	2mA/div
VG1	0.5V/step

Les courbes obtenues sont les suivantes:

	Ref.	Man.	Source	Courbe
1	40673	RCA	Equipment
2	40673	RCA	Equipment
3	BF961	TFK	Hoeffler
4	BF961	TFK	Stock
5	KF982	TESLA	ElementC13
6	BF982	PH88	Stock
7	BF982	PH88	RadioElec
8	BF982	PH82	Stock

Tek577: Un remplacant pour mon tek575

Le traceur de courbe Tektronix 577 offre plus de fonctions et est bien plus léger que son prédécesseur à tube, le modèle 575. J'ai pu acquérir à prix intéressant un modèle 577 que j'ai récupéré hier au salon HamExpo de Tours et qui devrait remplacer le modèle 575 que j'avais remis en état il y a quelques mois.

L'équipement fonctionne parfaitement à l'exception de la mémoire. Celle-ci s'est remise à fonctionner partiellement après un bon dépoussiérage suivi du nettoyage de chaque connecteur. La reprise des réglages a ensuite permis d'optimiser le fonctionnement. Il restera à régler le problème du niveau de brillance pour lequel le réglage n'agit que très partiellement.