Abschlussbericht: Hallo zusammen, der Grundig "Mini Boy 400" spielt wieder. Wie Wolle und andere vermutet hatten, war es tatsächlich einer der beiden 2SC1417 Transistoren vom Oszillator. Einer von diesen reagierte bei Empfangausfall verdächtig gut auf Wärme. Den habe ich jetzt mit einem BF241 ersetzt.
Hier war der defekte Transistor. Die Kennzeichnung EBC ist natürlich sehr hilfreich wenn man keinen Schaltplan hat und die PIN Belegung beim neuen Transistor anders ist als beim defekten Vorgänger.
Das ist der neue BF 241, die "Strümpfe" habe ich übernommen. Wenn ich eine weiße Kerze finde, werde ich das Wachsloch wieder schließen.
Sollte jemand das gleiche Problem haben, hier ist eine Ansicht von der Lötseite, mit den Lötpunkten. Macht die Suche leichter.
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danke für den Bericht. Konntest du den defekten Transistor weiter untersuchen? Wie groß ist sein B und wie verändert es sich in Abhängigkeit von der Temperatur? Ich bin immer wieder erstaunt, dass Kleinleistungstransistoren durch Alterung häufiger defekt sind als ich bisher vermutete. Meistens ist es kein Totalausfall sondern folgende Fehler treten auf: zu geringer Stromverstärkungsfaktor, hohes Rauschen, starke Temperaturabhängigkeit. Transistoren dürften der Lehrbuch-Theorie nach aber nicht altern.
Kältespray ist ein gute Hilfe bei der Fehlersuche. Allerdings lässt sich nicht genau unterscheiden, ob der Fehler durch eine kalte Lötstelle oder durch den Halbleiter verursacht wird. Im Zweifel lieber austauschen.
Neulich habe ich 100 Transistoren 2N2222 für 1 Euro einschließlich Versandkosten gekauft. Unglaublich dieser Preisverfall. Der 2N2222 kann die meisten NPN-Si-Kleinleistungstransistoren ersetzen. Ob er auch in UKW-Tunern funktioniert, habe ich noch nicht ausprobiert. Laut Datenblatt geht das nicht.
Den Begriff "Ausfall von Transistoren" würde ich nicht so eng fassen. Das betrifft alle Halbleiterbauelemente und ist nicht an die Leistung gebunden.
Germaniumtransistoren. Änderung des Sperrverhaltens, Zunahme der Restströme, Verlust der Stromverstärkung. Abnahme der Grenzfrequenz-
Siliziumtransistoren. Änderung des Sperrverhaltens, Zunahme der Restströme, Verlust der Stromverstärkung, unerwünschte Widerstände in Durchlassrichtung, meist verbunden mit einer Änderung des Sperrverhaltens, Abnahme der Grenzfrequenz, schlechtes Schwingverhalten bei Einsatz als Oszillator. Frequenzabhängiger Verlust der Verstärkung. Viele dieser Effekte sind am schnellsten durch Transistortausch zu finden.
Germaniumdioden. Zunahme des Sperrstroms, Durchlassspannung erhöht sich. Siliziumdioden. Schlechtes Sperr/ Durchlassverhalten, schlechtes Schaltverhalten, nur durch Tausch zu ermitteln.
Fotodioden/ Transistoren, Optokoppler. Schlechtes Sperr/ Durchlassverhalten, Optokoppler werden unempfindlich. Mit steigender Temperatur verbessern sich die Eigenschaften von Optokopplern!
Kapazitätsdioden. Der Sperrstrom (normal nA) steigt, dynamische Fehler, Kapazitätsvariation.
Plastverkappte Halbleiter. Bei einigen Bauformen verrottet der Kristall. Hier ist auch nur Austausch sinnvoll.
Thyristoren. Verringerung der Durchbruchsspannung in Sperrrichtung, Nur durch Austausch zu ermitteln, oder mittels Hochvoltnetzteil.
Komplexe Schaltungen, Schaltkreise. Hier sind die unmöglichsten Ausfälle oder Funktionseinschränkungen möglich, abhängig vom Hersteller und von weiteren Faktoren.
Hallo Volker, den defekten Transistor habe ich noch nicht untersucht.
Volker: Meistens ist es kein Totalausfall sondern folgende Fehler treten auf: zu geringer Stromverstärkungsfaktor, hohes Rauschen, starke Temperaturabhängigkeit.
Sein Ausfall konnte durch Wärmezuführung, z.B. in der Sonne stehen, Lötkolben oder 2 warme Finger, jederzeit behoben werden. Je heißer um so schneller und höher in der Frequenz.
Wie schon geschrieben konnte ich auch durch kurzzeitige Spannungserhöhung eine Heilung für den momentanen Betrieb erreichen. Darum habe ich auch mit der Reparatur, dank deiner Zerlegeanleitung kein Problem mehr, so lange gezögert, denn zum Laufen bekam ich das Gerät immer.
@Wolle Wenn ich mir den Thread so durchlese, kam bei deiner Diagnose sowieso nur einer der HF Transistoren infrage, obwohl vieles auch für die Elkos sprach. Respekt!
Hilfreich ist , wenn wie auf der Platine des MIni-Boy`s die Anschlusslage aufgedruckt ist. Unter dem dritten Foto hast Du in der verständlichen Erfolgseuphorie den BC241 erwähnt.. Mit dem "C" wäre es ein NF-Transistor, der sich bei UKW um die 100MHZ verzweifelt gewehrt hätte, seine Aufgabe zu erfüllen.
Halbleiter können altern, müssen aber nicht. Ob ein Halbleiter altert oder nicht, hängt einerseits vom Betrieb ab (insbesondere Betrieb an oder etwas über den Grenzwerten) sowie von der Herstellungsqualität. Dabei gibt es folgende Phänomene:
Kurzschlüsse durch Zinn-Nadeln: Gewisse Germanium-Transistoren hatten auch im Innern des Transistors verzinnte Drähte im freien Raum. Das Zinn hat da die Eigenschaft, über Jahre feinste Nadeln wachsen zu lassen (ähnlich wie Tropfsteine), welche dann irgendwann einmal einen Kurzschluss fabrizieren. Das passiert unabhängig vom Betrieb, so dass auch NOS-Ersatztransistoren nutzlos sind.
Oxidation der Chip-Oberfläche: Germanium, aber auch Silizium-Karbid sowie die meisten verwendeten Metalle werden vom Sauerstoff mit der Zeit zerfressen, so dass die Oberflächen der Transistoren entsprechend geschützt werden müssen. Bei mangelhafter Fertigungsqualität kommt mit der Zeit Luft an den Chip und zerstört ihn langsam. Da Silizium wie Aluminium sich mit einer Oxidschicht schützt, sind Si-Transistoren nicht so anfällig wie Ge-Transistoren. Bei hohen Temperaturen laufen diese Prozesse viel schneller ab.
Diffusionsprozesse: Vor allem bei höheren Temperaturen haben die zur Dotierung beigemischten Elemente die Eigenschaft, durch den Kristall zu wandern und so die Dotierung zu verändern, was natürlich die elektrischen Eigenschaften bis zur Unbrauchbarkeit verändert. Die Diffusionsfähigkeit hängt von den verwendeten Materialien und damit vom konkreten Transistor ab, hier haben die Hersteller über die Jahrzehnte viel gelernt. Auch ungeeignetes Gehäusematerial kann in den Halbleiter diffundieren.
Brüche von Bond-Drähten: Bei den meisten Transistoren wird der Chip auf dem Kollektoranschluss montiert (oder der Kühlplatte bei Leistungstransistoren) und die beiden anderen Anschlussdrähte über feine Bond-Drähte mit dem Chip verbunden. Bei mangelhafter Fertigungsqualität brechen diese mit der Zeit ab oder sind nicht richtig verbunden und berühren die Kontaktfläche nur, was sich dann wie eine kalte Lötstelle verhält.
mechanische Ermüdung: Leistungshalbleiter erfahren bei der Erwärmung und Abkühlung durch die unterschiedliche Ausdehnung des Chips gegenüber dem Gehäuse mechanischen Stress, der zur Beschädigung oder Ablösung des Chips führen kann. Der Stress ist bei schneller Änderung der Verlustleistung (z.B. bei den Bass-Impuilsen eines Audio-Verstärkers an der Leistungsgrenze) am grössten und natürlich umso grösser, je höher die Verlustleistung und damit die Temperaturdifferenz zwischen Chip und Gehäuse ist. Temperaturzyklen schaden ebenfalls, ein dauernd heisser Transistor lebt deutlich länger als einer, der ständig aufgeheizt und abgekühlt wird.
Wolles und HB`s Beschreibung der Halbleiteralterung bzw. -ausfälle, Über- und Dauer-Grenzbelastung ausgeschlossen, hat meinen bisherigen Glauben an die angedachte "Haltbarkeit" etwas gedämpft. Derart erwähnte Ausfälle habe ich selbst trotz allem nur selten erlebt.
Ich habe in meinem Arbeitsleben mit Halbleitern im industriellen Einsatz zu tun gehabt und bin dabei mit den verschiedensten Ausfällen konfrontiert worden. Germaniumtransistoren sind meist den "Wärmetod" vorwiegend im Sommer gestorben. Bei Siliziumtransistoren kamen chargenweise Fehler der Bondverbindungen vor. Schaltkreise aus der Sowjetunion hatten eine Besonderheit. Sie funktionierten bei Kälte, oder bei Wärme, circa 70° Celsius, nur bei Raumtemperatur gingen sie nicht. Ein ähnliches thermisches Verhalten zeigten Optokoppler. Bei stärkerer Erwärmung funktionierten sie, bei Raumtemperatur fielen sie aus. Da diese Baugruppen Bestandteil von Produktionsanlagen im Dauerbetrieb waren, konnte man sich einen längeren Ausfall nicht erlauben. Das machte die Arbeit aber interessant und abwechslungsreich.
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