글쓴이 : SOONDORI
다음은 빈티지 오디오 DIY族에게 매우 긴요할 것이라고 생각하는 그러면서 쉽게 만들 수 있는 간이형 직류전류증폭률 테스터에 대한 이야기.
‘직류전류 증폭률’ hFE는 1) 단품 트랜지스터의 양/부를 판정하는 중요한 잣대이고, 2) 데이터 시트 제시 값과 비교하면 눈앞 트랜지스터가 진품인지 아닌지도 가늠할 수 있다.
* 관련 글 : 중국제 가짜 부품을 어떻게 확인할 수 있을까?
■ 상상의 배경
아래는 쉽게 검색되는 인터넷 자료. 테스트 개시 버튼, NPN/PNP 절환 스위치 그리고 1M오움+10M오움, 47오움 3개 저항만 있으면 훌륭한 hFE 테스터를 만들 수 있다는… 오~ 나이스!
(출처 및 원문 읽기 : http://www.redcircuits.com/Page141.htm)
동작 논리는,
1) 9V 건전지로부터 1M오움과 10M오움이 병렬로 연결된 909,090오움으로, 오옴의 법칙에 부합하는 10uA 전류가 흐른다. 10uA ≒ 9V ÷ 909090 =0.0000099A.
2) Collector에 연결된 보호용 47오움은 너무 작은 값이니까 무시하면, Meter를 통과하는 전류는 대부분 콜렉터 전류.
3) 트랜지스터 안으로 들어가는 전류는 고정값으로 상정되어 있는 것이니 거기서 나오는 전류를 가늠하면 블랙박스 입력 대 출력의 비율이나 다름없는 증폭도를 계산할 수 있다. 예를 들어 콜렉터 전류가 1mA이면 hFE = I_c ÷ I_b = 1mA ÷ 10uA = 100배.
■ 회로 수정
논리는 그럴듯하지만 실용적 관점에서 한 가지 맹점이 있는데… 말이 그렇지 9V 건전지의 상태라는 게 늘 오락가락이다. 그러므로 다음과 같이 +5V 정전압 IC를 쓰는 회로로 변경한다. 전압이 5V이므로 5mA가 관측되면 1000배, 0.5mA이면 100배.
■ 매우, 매우 특수한 부품 찾기
○ 아래 아날로그 전류계는 알리익스프레스에서 배송비 포함 약 2.6불. 위 변경 회로를 기준으로 눈금 직독할 수 있도록 5mA급(~1000 hFE)을 구하면 더 좋을 것이고…
○ 아래 TO-220 테스트 소켓은 알리익스프레스에서 배송비 포함 약 16불. 사유는 이해가 되지만 너무 비싸서 DIY용으로는 부적합. 그래서…
○ 5P 아니면 그 이상 핀 수를 가진, 몇 불짜리 ‘Mini DIN Socket’으로 대체. 참고로 5P를 우선한 것은 EBC, ECB 순으로 극성을 아무렇게나 선택하기 위함이다. 아래와 같은 큰 크기의 DIN 소켓은 안쪽 접촉부가 너무 작아서 실격.
평범한 터미널 블록으로 대체해도 되고 악어 클립을 써도 되고… 이건 뭐 완전 자유 상상이다.
○ 함체는 전기공사에 주로 쓰이는 적당한 체적의 플라스틱 엔클로저로. 나머지는 DIYer의 즉흥적인 판단에 따라서. 시장에 불과 1~2만 원에 살 수 있는, 기기묘묘한 테스터가 잔뜩이지만 직접 만들어보는 것은 나름의 가치가 있다.
■ 만들기 그리고 비교하기
위에 정리한 대로 만들 동기는 없고… 상상한 대로일까? 그래서 부품 통을 뒤지고 쓸만한 것을 끌어모아 뚝딱! 기본만 만들어 보았다.
(▲ 내용추가, 더 간단하게? LM7805 IC 1개, 500K오움 1개, 47오움 1개, 접점은 지정된 만능기판 땜 포인트 3개로 갈음할 수도…)
대충 손에 잡힌 ‘KTC 3202 Y 등급’ 트랜지스터를 가지고 테스트해보면…
○ 간이 테스터의 측정값 : 전류계 6mA 레인지에서 1.5mA. 눈금 그대로 직독하면 hFE 약 150.
○ Kamoden 테스터 : 약 170.
(▲ Kamoden은 I_co도 알려준다. 약 17mA)
○ Bside ESR02Pro : 약 190.
(▲ V_be가 0.668V. 영문 B는 DC β를 의미함)
차이가 생길 이유는 많다. 저항 오차, 계측기의 오차 등. 다 좋고… 데이터 시트의 제시 값은?
V_ce, I_c 조건이 다르지만 대체로 3종 측정치 150~190가 hFE(1) 범위 안에 들어가는 것을 알 수 있다. 그렇게 생각하는 순간, 1) “이 단품 트랜지스터는 양호하다”, 2) “제조사 규격 안에 있으므로 Fake가 아니다”라고 결론을 내리고 안심하는 것으로.
* 이상은, 몇백 원짜리에서조차 중국제 가짜가 많아서 쓴 글.
