Description générale

Je me suis procuré un Metrix TX-909A. C’est un appareil permettant le branchement de différents tiroirs pour tester des composants. À priori deux types de tiroirs sont supportés au vu de la sérigraphie :

• des tiroirs pour tester les amplificateurs opérationnels (AOP)
• des tiroirs pour tester les régulateurs de tension

L’appareil que j’ai eu dispose d’un tiroir permettant de tester des µA709C. C’est un AOP assez ancien et plus très courant. Il existe en différents boitiers, le plus grand étant un 14 broches, ce qui correspond à la taille du support du tiroir. Il existe d’autres AOP qui ont un brochage équivalent à la version 8 broches du 709.

Le TX-909A comporte pour ses sorties un assez grand galvanomètre à zéro central et une sortie BNC en face arrière. Les entrées sont un interrupteur rouge permettant la mise en marche, 6 sélecteurs de fonctions (5 blancs et un noir), et un bouton noir permettant la mesure du gain.

Les mesures permises par ce testeur (avec ce tiroir) sont :

• le courant entrant par Vcc+ (sélecteur en position 1, I+)
• le courant sortant de Vcc- (sélecteur en position 2, I-)
• la tension d’offset de l’AOP (sélecteur en position 3, Voffset)
• le courant d’entrée de l’entrée non inverseuse 4, V+ (sélecteur en position I1)
• le courant d’entrée de l’entrée inverseuse 5, V- (sélecteur en position I2)
• et enfin, le gain de l’AOP (sélecteur en position 6, Mémoire, puis appui sur le bouton 7, G)
• l’amplificateur opérationnel semble être alimenté en +15V/-15V

Le tiroir ne comporte aucun organe de commande, simplement un support 14 broches qui semble de très bonne qualité. L’insertion se fait absolument sans force, mais contrairement a un support ZIF, il n’y a pas de levier de blocage.

Le marquage inférieur du galvanomètre en % (de -150% à +150%) se réfère à l’indication sous le sélecteur de fonction, ainsi en position I+, une indication de 100% équivaut à -6,7mA. De même, en position Voffset une indication à 100% équivaut à 7,5mV.

Le marquage supérieur du galvanomètre est sans unité car il mesure le gain de l’AOP, il part de 5×10^2 et se terminé à 10^6. Cela correspond à une échelle de gain en tension de 20log(5×10^2)=54dB à 20log(10^6)=120dB. C’est ce qu’en physique appliquée mes professeurs appelaient un gain infini…

Je n’ai réussi à trouver ni la documentation ni les schémas de cet appareil, j’ai donc interprété son fonctionnement à l’aide de la sérigraphie et de quelques observations.

Vérifications de fonctionnement

A l’allumage, en position I+, le galvanomètre se déplace de part et d’autre et se stabilise sur le zéro. C’est bon signe.

Avant d’insérer un composant dans le support du tiroir il n’est pas superflu de vérifier l’alimentation. L’appareil permettant la mesure du courant I+ et I- il est facile d’insérer une résistance entre les broches Vcc+ et Vcc-. Pour une résistance de 10k environ, on devrait avoir 3mA de consommé soit un peu moins de la moitié de -100% sur le galvanomètre en position I+.

En I- on devrait avoir le même résultat, mais de sens opposé.

Le résultat est cohérent, mesurons la tension Vcc+ en CC et en CA.

Verdict : l’alimentation me semble en assez bon état pour tester un AOP sans que la fumée magique ne s’échappe…

Mesure d’un AOP

Je trouve donc un AOP dont le brochage est compatible. Il s’agit d’un 741 de récupération. D’après la documentation il devrait consommer aux alentours de 1.7mA soit, dans le calibre I+, 100*1.7mA/-6.7mA=-25%.

Les mesures de I+ comme de I- semblent correctes, aux alentours de 25%.

La tension d’offset, dans la doc du 741 est donné pour typiquement 1mV. Dans le calibre Voffset cela donnerait 100*1mV/7.5mV=13%

Le résultat est bien inférieur aux 13%, on peut se demander si cette mesure est bien réalisée (un faux contact ?) ou si l’AOP testé n’a tout simplement pas assez d’offset pour être mesuré avec cet appareil.

Pour I1 et I2 la documentation du 741 nous parle de dex paramètres, « Input offset current » et « Input bias current ». La somme des deux valeurs typique étant de l’ordre de 100nA, dans le calibre I1 ou I2 cela serait donc un affichage de 100*100nA/1.75µA=6% de déviation max.

Le résultat est encore une fois bien inférieur et ne permet pas de conclure à la fiabilité de la mesure.

Enfin, mesurons le gain de cet AOP. La documentation indique un paramètre Avd « Large-signal differential voltage amplification » qui devrait être entre 20V/mV et 200V/mV. Autrement dit entre 20000V/V et 200000V/V soit un gain de 20000 à 200000, soit entre 2×10^4 et 2×10^5.

Pour cette mesure il faudra positionner le sélecteur sur la position Mémoire, puis appuyer sur le bouton G pendant la lecture.

Le résultat obtenu, environ 10^5, est bien dans la plage de mesure attendue.

Il y a une indication sous le sélecteur Mémoire indiquant 10mV. Je n’ai pas compris cette indication/mesure. J’ai tenté de mesurer le signal de sortie et d’entrée lors de la mesure du gain mais la mesure semble perturbée par l’impédance du multimètre.

La sortie enregistreur

La prise BNC arrière semble sortir un signal correspondant à la déviation du galvanomètre. Je n’ai pas mesuré sa plage de fonctionnement.

Test avec un 741 moderne

J’ai également testé un circuit plus récent, acheté sur eBay. Les paramètres sont similaires au 741 mesuré plus haut, hormis le gain qui semble bien plus important et donnerait raison à mon ancien prof de physique appliquée …