Než sestavíte jakýkoli obvod nebo začnete opravovat elektronické zařízení, musíte se ujistit, že prvky, které budou v obvodu instalovány, jsou v dobrém stavu. I když jsou tyto prvky nové, musíte si být jisti jejich výkonem. Povinnému ověřování podléhají i takové běžné prvky elektronických obvodů, jako jsou tranzistory.
Pro kontrolu všech parametrů tranzistorů existují složitá zařízení. Ale v některých případech to stačí jednoduchá kontrola a určit vhodnost tranzistoru. Pro takovou kontrolu stačí mít multimetr.
Používá se v technologii různé druhy tranzistory - bipolární, polní, kompozitní, multiemitorové, fototranzistory a podobně. V tento případ budou považovány za nejběžnější a nejjednodušší - bipolární tranzistory.
Takový tranzistor má 2 p-n přechod. Může být reprezentován jako deska se střídajícími se vrstvami s různými typy vodivosti. Převládá-li vodivost otvoru (p) v krajních oblastech polovodičového zařízení a elektronická vodivost (n) ve střední oblasti, pak se zařízení nazývá tranzistor p-n-p. Pokud je to naopak, pak se zařízení nazývá tranzistor typu n-p-n. U různých typů bipolárních tranzistorů se mění polarita napájecích zdrojů, které jsou k němu v obvodech připojeny.
Přítomnost dvou přechodů v tranzistoru umožňuje reprezentovat jeho ekvivalentní obvod ve zjednodušené podobě jako sériové zapojení dvou diod.
Současně u zařízení p-n-p jsou katody diod navzájem spojeny v ekvivalentním obvodu a pro n-p-n zařízení- Diodové anody.
V souladu s těmito ekvivalentní obvody a bipolární tranzistor je kontrolován multimetrem na provozuschopnost.
Postup kontroly zařízení - postupujte podle pokynů
Proces měření se skládá z následujících kroků:
- kontrola činnosti měřicího zařízení;
- určení typu tranzistoru;
- měření přímých odporů přechodů emitoru a kolektoru;
- měření zpětných odporů přechodů emitoru a kolektoru;
- hodnocení stavu tranzistoru.
Než zkontrolujete bipolární tranzistor multimetr, musíte se ujistit, že měřicí zařízení funguje. Chcete-li to provést, musíte nejprve zkontrolovat indikátor baterie multimetru a v případě potřeby baterii vyměnit. Při kontrole tranzistorů bude důležitá polarita zapojení. Je třeba mít na paměti, že multimetr má záporný pól na výstupu „COM“ a kladný pól na výstupu „VΩmA“. Pro jistotu je vhodné připojit černou sondu na výstup „COM“ a červenou na výstup „VΩmA“.
Aby bylo možné připojit sondy multimetru správné polarity na svorky tranzistoru, je nutné určit typ zařízení a označení jeho svorek. Za tímto účelem se musíte obrátit na referenční knihu nebo najít popis tranzistoru na internetu.
V dalším testovacím kroku je přepínač provozu multimetru nastaven do polohy měření odporu. Limit měření je nastaven na "2k".
Než zkontrolujete pnp tranzistor pomocí multimetru, musíte připojit zápornou sondu k základně zařízení. To vám umožní měřit přímý odpor přechodů radiového prvku typ pnp. Kladná sonda je připojena postupně k emitoru a kolektoru. Pokud jsou odpory přechodu 500-1200 ohmů, pak jsou tyto přechody v pořádku.
Při kontrole zpětného odporu přechodů je kladná sonda připojena k bázi tranzistoru a záporná sonda je připojena postupně k emitoru a kolektoru.
Pokud jsou tyto přechody provozuschopné, pak je v obou případech pevný velký odpor.
Kontrola npn tranzistoru pomocí multimetru probíhá stejným způsobem, ale polarita připojených sond je obrácená. Podle výsledků měření je určen stav tranzistoru:
- pokud jsou naměřené přímé a reverzní přechodové odpory velké, znamená to, že v zařízení je přerušení;
- pokud jsou naměřené dopředné a zpětné přechodové odpory malé, znamená to, že došlo k poruše zařízení.
V obou případech je tranzistor vadný.
Odhad zisku
Charakteristiky tranzistorů mají obvykle velký rozptyl. Někdy je při sestavování obvodu nutné použít tranzistory, které mají podobný proudový zisk. Multimetr vám umožňuje vybrat takové tranzistory. K tomu má spínací režim "hFE" a speciální konektor pro připojení výstupů tranzistorů 2 typů.
Připojením výstupů tranzistoru odpovídajícího typu ke konektoru uvidíte na obrazovce hodnotu parametru h21.
závěry:
- Pomocí multimetru můžete určit zdraví bipolárních tranzistorů.
- Pro správné měření propustných a zpětných odporů tranzistorových přechodů je nutné znát typ tranzistoru a označení jeho vývodů.
- Pomocí multimetru můžete vybrat tranzistory s požadovaným ziskem.
Video o tom, jak otestovat tranzistor pomocí multimetru
Tranzistor je polovodičové zařízení, jehož hlavním účelem je použití v obvodech pro zesilování nebo generování signálů a také pro elektronické klíče.
Na rozdíl od diody má tranzistor dva p-n přechody zapojené do série. Mezi přechody jsou zóny s různou vodivostí (typ "n" nebo typ "p"), ke kterým se připojují svorky pro připojení. Výstup ze střední zóny se nazývá "základna" a z extrému - "kolektor" a "emitor".
Rozdíl mezi zónami „n“ a „p“ je v tom, že první má volné elektrony, zatímco druhá má takzvané „díry“. Fyzicky "díra" znamená nedostatek elektronu v krystalu. Elektrony pod působením pole vytvořeného zdrojem napětí se pohybují z mínusu do plusu a "díry" - naopak. Když jsou oblasti s různou vodivostí navzájem spojeny, elektrony a „díry“ difundují a na hranici spojení se vytvoří oblast nazývaná p-n přechod. Díky difúzi se oblast „n“ ukáže jako kladně nabitá a „p“ záporně a mezi oblastmi s různou vodivostí vzniká vlastní elektrické pole, koncentrované v oblasti p-n přechodu.
Když je kladný výstup zdroje připojen k oblasti „p“ a mínus k „n“, jeho elektrické pole kompenzuje jeho vlastní pole p-n přechodu a prochází jím elektrický proud. Při zpětném připojení se pole ze zdroje energie přidá k vlastnímu, čímž se zvýší. Křižovatka je uzamčena a neprochází jím proud.
Tranzistor má dva přechody: kolektor a emitor. Pokud zapojíte napájení pouze mezi kolektor a emitor, tak jím nebude protékat žádný proud. Jeden z průchodů je zablokovaný. Pro jeho otevření je do základny přiveden potenciál. Výsledkem je, že v sekci kolektor-emitor vzniká proud, který je stokrát větší než základní proud. Pokud se základní proud mění s časem, proud emitoru jej přesně opakuje, ale s větší amplitudou. To je důvod pro zesilovací vlastnosti.
V závislosti na kombinaci střídání vodivostních pásem jsou tranzistory p-n-p nebo n-p-n. Tranzistory p-n-p se otevírají na kladném potenciálu na bázi a n-p-n - na záporném.
Zvažte několik způsobů, jak otestovat tranzistor pomocí multimetru.
Kontrola tranzistoru ohmmetrem
Vzhledem k tomu, že tranzistor má dva p-n přechody, lze jejich provozuschopnost ověřit metodou používanou pro testování polovodičových diod. K tomu může být reprezentován jako ekvivalent zadního spojení dvou polovodičových diod.
Kritéria způsobilosti pro ně jsou:
- Nízký (stovky ohmů) odpor při připojení zdroje stejnosměrný proud v dopředném směru;
- Nekonečně vysoký odpor při připojení ke zdroji DC v opačném směru.
Multimetr nebo tester měří odpor pomocí vlastního pomocného zdroje energie – baterie. Jeho napětí je malé, ale stačí k otevření p-n přechodu. Změnou polarity připojení sond z multimetru k pracovní polovodičové diodě získáme v jedné poloze odpor sto ohmů a ve druhé - nekonečně velký.
Polovodičová dioda je odmítnuta, pokud
- v obou směrech zařízení zobrazí přerušení nebo nulu;
- v opačném směru bude zařízení vykazovat jakoukoli významnou hodnotu odporu, ale ne nekonečno;
- údaje přístroje budou nestabilní.
Při testování tranzistoru bude vyžadováno šest měření odporu pomocí multimetru:
- báze-emitor přímý;
- základna-kolektor přímý;
- báze-emitor obrácený;
- zadní strana kolektoru;
- emitor-kolektor přímý;
- emitor-kolektor reverz.
Kritériem použitelnosti při měření odporu sekce kolektor-emitor je zlom (nekonečno) v obou směrech.
Zisk tranzistoru
Existují tři schémata připojení tranzistoru k zesilovacím stupňům:
- se společným emitorem;
- se společným kolektorem;
- se společným základem.
Všechny mají své vlastní charakteristiky a nejběžnější schéma je se společným emitorem. Jakýkoli tranzistor je charakterizován parametrem, který určuje jeho zesilovací vlastnosti - zisk. Ukazuje, kolikrát bude proud na výstupu obvodu větší než na vstupu. Každý ze spínacích obvodů má svůj koeficient, který je pro stejný prvek jiný.
Referenční knihy uvádějí koeficient h21e - zesílení pro obvod se společným emitorem.
Jak otestovat tranzistor měřením zisku
Jednou z metod kontroly stavu tranzistoru je změřit jeho zesílení h21e a porovnat jej s údaji z pasu. V příručkách je uveden rozsah, ve kterém může být naměřená hodnota tohoto typu polovodičové zařízení. Pokud je naměřená hodnota v rozmezí, pak je to v pořádku.
Měření zesílení se provádí také pro výběr komponent se stejnými parametry. To je nutné k sestavení některých obvodů zesilovače a oscilátoru.
Pro měření koeficientu h21e má multimetr speciální limit měření, označený jako hFE. Písmeno F znamená "forward" (přímá polarita) a "E" pro obvod se společným emitorem.
Pro připojení tranzistoru k multimetru je na jeho předním panelu instalován univerzální konektor, jehož kontakty jsou označeny písmeny "EVCE". Podle tohoto označení jsou zapojeny výstupy tranzistoru emitor-báze-kolektor nebo báze-kolektor-emitor v závislosti na jejich umístění na konkrétní části. Pro určení správného umístění pinů budete muset použít referenční knihu a zároveň můžete také zjistit gain.
Poté připojíme tranzistor ke konektoru a vybereme mez měření multimetru hFE. Pokud jeho hodnoty odpovídají referenčním, je kontrolovaná elektronická součástka funkční. Pokud ne, nebo zařízení ukazuje něco nesrozumitelného - tranzistor je mimo provoz.
Tranzistor s efektem pole
Tranzistor s efektem pole se od bipolárního liší principem činnosti. Uvnitř desky krystalu o jedné vodivosti („p“ nebo „n“) je uprostřed zaveden úsek s jinou vodivostí, nazývaný hradlo. Na okrajích krystalu jsou spojeny vývody, které se nazývají zdroj a odtok. Když se změní potenciál na bráně, změní se velikost vodivého kanálu mezi odtokem a zdrojem a proud, který jím prochází.
Vstupní impedance tranzistoru s efektem pole je velmi velká a v důsledku toho má velký napěťový zisk.
Jak otestovat tranzistor s efektem pole
Zvažte kontrolu příkladu tranzistoru s efektem pole s n-kanálem. Postup bude takový:
- Multimetr převedeme do režimu spojitosti diody.
- Kladnou svorku z multimetru připojíme ke zdroji, zápornou svorku k odpadu. Zařízení bude ukazovat 0,5-0,7 V.
- Otočte polaritu připojení. Zařízení ukáže přerušení.
- Tranzistor otevřeme tak, že připojíme záporný vodič ke zdroji a kladným vodičem se dotkneme hradla. Vzhledem k existenci vstupní kapacity zůstává prvek nějakou dobu otevřený a tato vlastnost slouží k ověření.
- Kladný drát přesuneme do odpadu. Multimetr ukáže 0-800 mV.
- Změňte polaritu připojení. Údaje přístroje by se neměly měnit.
- Uzavřeme tranzistor s efektem pole: kladný vodič ke zdroji, záporný vodič k hradlu.
- Opakujeme body 2 a 3, nic by se nemělo měnit.
Obsah:
V elektronice a radiotechnice má velký význam nejen správné sestavení obvodu, ale i následné ověření jeho výkonu. Lze zkontrolovat celé zařízení nebo jeho jednotlivé prvky. V tomto ohledu často vyvstává otázka, jak zkontrolovat tranzistor pomocí multimetru bez přerušení obvodu. Existují různé metody, které se aplikují individuálně na každý typ prvku. Před zahájením takového ověřování a testování se doporučuje prostudovat obecné zařízení A .
Hlavní typy tranzistorů
Existují dva hlavní typy tranzistorů - bipolární a polní. V prvním případě je výstupní proud vytvořen za účasti nosičů obou znaků (díry a elektrony) a ve druhém případě pouze jednoho. K určení poruchy každého z nich pomůže kontinuita tranzistoru s multimetrem.
Bipolární tranzistory jsou ze své podstaty polovodičová zařízení. Jsou vybaveny třemi kolíky a dvěma pn přechody. Princip fungování těchto zařízení zahrnuje použití kladných a záporných nábojů - děr a elektronů. Protékající proudy jsou řízeny vyhrazeným řídicím proudem. Tato zařízení jsou široce používána v elektronických a rádiových obvodech.
Bipolární tranzistory se skládají z třívrstvých polovodičů dvou typů - „p-p-p“ a „p-p-p“. Kromě toho má design dva pn přechody. Polovodičové vrstvy jsou připojeny k externím vodičům přes neupravitelné polovodičové kontakty. Střední vrstva je považována za základnu, která je připojena k odpovídajícímu čepu. K výstupům jsou připojeny i dvě vrstvy umístěné na okrajích - emitor a kolektor. Na elektrická schémata pro označení emitoru se používá šipka, která ukazuje směr proudu procházejícího tranzistorem.
V odlišné typy tranzistory, díry a elektrony - nosiče elektřiny mohou mít své vlastní funkce. Nejběžnějším typem je p-p-p díky nejlepším parametrům a technickým vlastnostem. Vedoucí roli v takových zařízeních hrají elektrony, které plní hlavní úkoly zajištění všech elektrických procesů. Jsou asi 2-3x mobilnější než dírky, a proto mají zvýšenou aktivitu. Ke kvalitativním zlepšením v zařízeních dochází také díky oblasti kolektorového přechodu, která je mnohem větší než spojovací plocha emitoru.
Každý bipolární tranzistor má dva pn přechody. Když je tranzistor zkontrolován multimetrem, umožňuje vám to zkontrolovat výkon zařízení sledováním hodnot odporu přechodů při připojení stejnosměrného a zpětného napětí. Pro normální provoz zařízení p-p-p se na kolektor přivádí kladné napětí, při jehož působení se otevře přechod báze. Po výskytu proudu báze se objeví kolektorový proud. Když se v bázi objeví záporné napětí, tranzistor se uzavře a tok proudu se zastaví.
Přechod báze v zařízeních p-p-p se otevírá působením záporného kolektorového napětí. Kladné napětí dává impuls k vypnutí tranzistoru. Všechny potřebné kolektorové charakteristiky na výstupu lze získat plynulou změnou hodnot proudu a napětí. To vám umožní efektivně zkontrolovat bipolární tranzistor pomocí testeru.
Existují elektronická zařízení, ve kterých jsou všechny procesy řízeny akcí. elektrické pole směřující kolmo k proudu. Tato zařízení se nazývají tranzistory s efektem pole nebo unipolární tranzistory. Hlavními prvky jsou tři kontakty – zdroj, odtok a hradlo. Konstrukce tranzistoru s efektem pole je doplněna vodivou vrstvou, která funguje jako kanál, kterým protéká elektrický proud.
Tato zařízení jsou reprezentována modifikacemi typu "p" nebo "p"-kanál. Kanály mohou být uspořádány vertikálně nebo horizontálně a jejich konfigurace je objemová nebo blízkopovrchová. Druhá verze je také rozdělena na inverzní vrstvy obsahující obohacené a ochuzené. Všechny kanály se tvoří pod vlivem vnějšího elektrického pole. Zařízení s blízkými povrchovými kanály mají strukturu kov-izolátor-polovodič, proto se nazývají tranzistory MIS.
Kontrola bipolárního tranzistoru pomocí multimetru
Funkčnost bipolárního tranzistoru můžete zkontrolovat digitálním multimetrem. Toto zařízení měří stejnosměrné a střídavé proudy a také napětí a odpor. Před zahájením měření musí být zařízení správně nakonfigurováno. To efektivněji vyřeší problém, jak zkontrolovat bipolární tranzistor pomocí multimetru bez pájení.
Moderní multimetry mohou pracovat ve speciálním režimu měření, proto se na pouzdře zobrazuje ikona diody. Když je rozhodnuto, jak zkontrolovat bipolární tranzistor pomocí testeru, zařízení se přepne do režimu testu polovodičů a jednotka by se měla zobrazit na displeji. Vodiče zařízení se připojují stejným způsobem jako v režimu měření odporu. Černý vodič je připojen k portu COM a červený vodič je připojen k výstupu měření odporu, napětí a frekvence.
Starší multimetry nemusí mít funkci testu diod a tranzistorů. V takových případech se všechny operace provádějí v režimu měření odporu nastaveném na maximum. Baterie multimetru se musí před provozem nabít. Kromě toho musíte zkontrolovat zdraví sond. K tomu jsou jejich tipy vzájemně propojeny. Pískání přístroje a nuly zobrazené na displeji ukazují, že sondy jsou v dobrém stavu.
Kontrola bipolárního tranzistoru pomocí multimetru se provádí v následujícím pořadí:
- Nejprve musíte správně propojit svorky multimetru a tranzistoru. K tomu je nutné přesně určit, kde se nachází základna, kolektor a emitor. Pro určení báze se černá sonda připojí k první elektrodě, která je údajně považována za základnu. Další červená sonda je střídavě připojena nejprve ke druhé a poté ke třetí elektrodě. Sondy se vyměňují, dokud zařízení nedetekuje pokles napětí. Poté se bipolární tranzistor nakonec zkontroluje multimetrem a určí se dvojice: „základ-emitor“ nebo „základní kolektor“. Emitorové a kolektorové elektrody jsou určeny pomocí digitálního multimetru. Ve většině případů je úbytek napětí a odpor přechodu emitoru vyšší než u kolektoru.
- Definice p-p-junction "základna-kolektor": červená sonda je připojena k základně a černá sonda je připojena ke kolektoru. Takové zapojení pracuje v režimu diody a prochází proud pouze jedním směrem.
- Definice p-n přechodu báze-emitor: červená sonda zůstává připojena k bázi a černá sonda musí být připojena k emitoru. Stejně jako v předchozím případě při takovém připojení proud prochází pouze při přímém připojení. To je potvrzeno kontrolou npn tranzistoru multimetrem.
- Definice přechodu p-p "emitor-kolektor": pokud je tento přechod v dobrém stavu, odpor v této sekci bude mít sklon k nekonečnu. To je indikováno jednotkou zobrazenou na displeji.
- Multimetr je připojen ke každému páru kontaktů ve dvou směrech. Tedy tranzistory typu p-n-p zkontrolujte opětovným připojením k sondám. V tomto případě je k základně připojena černá sonda. Po měření se získané výsledky vzájemně porovnávají.
- Poté, co byl pnp tranzistor zkontrolován multimetrem, je výkon bipolárního tranzistoru potvrzen, když při měření jedné polarity multimetr ukazuje konečný odpor a při měření opačné polarity je získán jeden. Tato kontrola nevyžaduje odpájení součásti ze společné desky.
Mnoho lidí se snaží vyřešit otázku, jak zkontrolovat tranzistor bez multimetru pomocí žárovek a dalších zařízení. To se nedoporučuje, protože prvek velmi pravděpodobně selže.
Kontrola činnosti tranzistoru s efektem pole
Tranzistory s efektem pole jsou široce používány v audio a video zařízení, monitorech a napájecích zdrojích. Fungování většiny elektronických obvodů závisí na jejich výkonu. Proto v případě jakýchkoli poruch jsou tyto prvky kontrolovány. různé způsoby, včetně kontroly tranzistorů bez odpájení z obvodu pomocí multimetru.
Typický obvod tranzistoru s efektem pole je znázorněn na obrázku. Hlavní závěry - brána, odtok a zdroj mohou být umístěny různými způsoby, v závislosti na značce tranzistoru. Při absenci označení je nutné upřesnit referenční údaje týkající se konkrétního modelu.
Hlavním problémem, který vzniká při opravách elektronických zařízení s tranzistory s efektem pole, je kontrola tranzistoru multimetrem bez pájení. Poruchy se zpravidla týkají tranzistorů s efektem pole s vysoký výkon používané v napájecích zdrojích. Kromě toho jsou tato zařízení velmi citlivá na statické výboje. Proto, než se rozhodnete, jak zazvonit tranzistor multimetrem na desce, měli byste si při provádění tohoto postupu nasadit speciální antistatický náramek a seznámit se s bezpečnostními pravidly.
Testování pomocí multimetru zahrnuje stejné kroky jako u bipolárních tranzistorů. Dobrý tranzistor s efektem pole má nekonečný odpor mezi svorkami, bez ohledu na testovací napětí, které je na něj aplikováno.
Řešení otázky, jak zazvonit tranzistor multimetrem, má však své vlastní vlastnosti. Pokud je kladná sonda multimetru aplikována na bránu a záporná sonda na zdroj, pak v tomto případě bude kapacita brány nabita a křižovatka se otevře. Při měření mezi svodem a zdrojem přístroj ukazuje přítomnost malého odporu. Někdy to mohou elektrotechnici při absenci praktických zkušeností považovat za poruchu, což není vždy pravda. To může být důležité při kontrole horizontálního tranzistoru pomocí multimetru. Před zahájením testování kanálu zdroje odtoku se doporučuje provést zkrat všechny vývody tranzistoru s efektem pole, aby se vybila kapacita přechodů. Poté se jejich odpory opět zvýší, načež můžete tranzistory znovu prozvonit multimetrem. Li tento postup neposkytla kladný výsledek, pak je tento prvek v nefunkčním stavu.
U tranzistorů s efektem pole používaných pro vysoce výkonné spínané napájecí zdroje jsou interní diody často instalovány na spoji drain-source. Proto tento kanál při testu vykazuje vlastnosti běžné polovodičové diody. Proto, abyste odstranili chybu, před kontrolou stavu tranzistoru pomocí multimetru byste se měli ujistit, že je přítomna vnitřní dioda. Po první kontrole je nutné vyměnit sondy multimetru. Poté se na obrazovce objeví jednotka indikující nekonečný odpor. Pokud se tak nestane, pravděpodobnost poruchy tranzistoru s efektem pole je vysoká. Pomocí zařízení můžete nejen zkontrolovat, ale také měřit tranzistor pomocí multimetru.
Jak otestovat kompozitní tranzistor pomocí multimetru
Kompozitní tranzistor nebo Darlingtonův tranzistor je obvod, který kombinuje dva nebo více bipolárních tranzistorů. To umožňuje výrazně zvýšit proudový zisk. Takové tranzistory se používají v obvodech určených pro práci s vysokými proudy, například v napěťových regulátorech nebo koncových stupních výkonových zesilovačů. Jsou nezbytné, když je požadováno zajistit velkou vstupní impedanci, tedy komplexní impedanci.
Obecné závěry kompozitního tranzistoru jsou stejné jako u bipolárního modelu. Stejným způsobem se tranzistor npn kontroluje multimetrem. V tomto případě se používá technika podobná kontrole konvenčního bipolárního tranzistoru.
Radioamatéři vědí, že často musí být z různých důvodů vynaloženo mnoho času na odstraňování problémů s elektronickými obvody. Pokud je obvod sestaven nezávisle, pak poslední fází práce bude kontrola jeho výkonu. A musíte začít s výběrem evidentně provozuschopných elektronických součástek. V amatérských rádiových návrzích jsou polovodičová zařízení široce používána. Kontrola tranzistoru, jak zazvonit tranzistor pomocí multimetru - to jsou důležité otázky.
Typy tranzistorů
Odrůdy tohoto typu polovodičových součástek se s rozvojem elektroniky objevují stále více. Vzhled každého z nich nová skupina vedeny zvýšenými nároky na práci elektronická zařízení a jejich technické specifikace.
Bipolární zařízení
Bipolární polovodičové tranzistory jsou nejběžnějšími prvky elektronických obvodů. I když vezmeme v úvahu konstrukci různých velkých mikroobvodů, lze vidět obrovské množství zástupců polovodičů tohoto typu.
Definice „bipolárního“ pochází z typů nosičů elektrický proud které jsou v nich přítomné. Tento proud je určen pohybem záporných a kladných nábojů v polovodičovém tělese.
Každá oblast třívrstvé konstrukce má svou vlastní kovovou koncovku, pomocí které je zařízení připojeno k dalším prvkům elektronický obvod. Tyto závěry mají svá vlastní jména: emitor, základna, kolektor. Emitor a kolektor jsou vnější oblasti. Základem je vnitřní plocha.
Bipolární tranzistory tvoří dvě skupiny v závislosti na typu polovodiče. Jsou označeny "p - n - p" a "n - p - n" polovodičové kontaktní oblasti různé typy se nazývají "p - n" přechody.
Základní plocha je nejtenčí. Jeho tloušťka určuje frekvenční vlastnosti zařízení, to znamená maximální frekvenci rádiového signálu, při které může tranzistor fungovat jako zesilovací prvek. Plocha kolektoru má maximální plochu, protože při vysokých proudech je nutné odstranit přebytek Termální energie pomocí externího radiátoru, aby nedošlo k přehřátí zařízení.
Ve schématech je výstup emitoru označen šipkou., který určuje směr hlavního proudu zařízením. Hlavní proud je v sekci kolektor - emitor (nebo emitor - kolektor, v závislosti na směru šipky). K tomu však dochází pouze v případě toku řídicího proudu v základním obvodu. Poměr těchto proudů určuje zesilovací vlastnosti tranzistoru. Bipolární tranzistor je tedy proudové zařízení.
FET
Tranzistory tohoto typu se výrazně liší od bipolárních zařízení. Pokud se jedná o zařízení ovládaná slabým základním proudem určité polarity, pak polní zařízení vyžadují přítomnost řídicího napětí (elektrického pole), aby proud procházel polovodičem.
Elektrody jsou pojmenovány: brána, zdroj, odtok. A napětí, které otevírá kanál typu „n“ nebo typu „p“, je aplikováno na oblast hradla a určuje intenzitu proudu se správnou polaritou. Tato zařízení se také nazývají unipolární.
Kontrola multimetrem
Tranzistory jsou aktivní prvky elektronického obvodu. Určuje to jejich provozuschopnost správná práce. Jak otestovat tranzistor pomocí testeru - tato otázka je důležitá. Se znalostí principů jeho práce není tento úkol obtížný.
Bipolární zařízení
Jejich zapojení lze zjednodušit formou dvou polovodičových diod spojených proti sobě. U zařízení s vodivostí „p - n - p“ budou katody spojeny a pro struktury „n - p - n“ budou mít anody diod společný bod. V každém případě bude spojovacím bodem svorka základní elektrody a další dvě svorky, v tomto pořadí, emitor a kolektor.
Pro strukturu "p - n - p" v diagramu je šipka emitoru nasměrována na výstup báze. V souladu s tím pro vodivost "n - p - n" změní šipka emitoru svůj směr na opačný. Pro určení stavu polovodičového tranzistoru jsou velmi důležité informace o jeho typu, a tedy i označení jeho elektrod. Tyto informace lze nalézt v mnoha referenčních knihách nebo z komunikace na tematických fórech.
U bipolárních zařízení vodivosti "p - n - p" bude otevřený stav odpovídat připojení "negativní" (černé) sondy testeru k výstupu báze. "Pozitivní" (červený) hrot je postupně připojen ke kolektoru a emitoru. Půjde o přímé zahrnutí přechodů "p - n".
V tomto případě bude odpor každého v rozsahu (600–1200) Ohm. Konkrétní hodnota závisí na výrobci elektronických součástek. Odpor kolektorového přechodu bude o něco menší než emitorový přechod.
Vzhledem k tomu, že bipolární tranzistor je prezentován ve formě protispojení dvou polovodičových diod s jednostranným vedením, budou při změně polarity sond zkoušečky odporu „p-n“ přechody u normálně pracujících tranzistorů ideálně inklinovat k nekonečnu.
Stejný obrázek je třeba dodržet při měření odporu mezi svorkami emitoru a kolektoru. Navíc tato velká hodnota nezávisí na změně polarity měřicích sond. To vše platí pro provozuschopné tranzistory.
Proces kontroly zdraví (nebo poruchy) bipolárního polovodičového prvku pomocí multimetru je následující:
- určení typu zařízení a schéma jeho závěrů;
- kontrola odporu jeho "p - n" přechodů v dopředném směru;
- změna polarity sond a stanovení odporu přechodů s takovým spojením;
- kontrola odporu "kolektor - emitor" v obou směrech.
Určení stavu „n - p - n“ zařízení struktury se liší pouze v tom, že pro přímé zapnutí přechodů je nutné připojit červený „kladný“ vodič multimetru k základní svorce a střídavě připojit černý (záporný) vodič ke svorkám emitoru a kolektoru. Obrázek s hodnotami odporu pro tuto vodivost by se měl opakovat.
Příznaky nefunkčnosti bipolárních tranzistorů zahrnují následující:
- "Kontinuita" přechodů "p - n" ukazuje příliš nízké hodnoty odporu;
- Přechod "p - n" není "kroužkovaný" v obou směrech.
V prvním případě můžeme hovořit o elektrickém průrazu přechodu, případně i zkratu.
Druhý případ ukazuje vnitřní zlom ve struktuře zařízení.
V obou případech nelze tuto instanci použít k práci ve schématu.
FET
Pro kontrolu výkonu tohoto prvku používáme stejný multimetr jako u bipolárního zařízení. Je třeba mít na paměti, že terénní pracovníci mohou být n-kanálové a p-kanálové.
Chcete-li zkontrolovat prvek prvního typu, musíte provést následující:
Pro určení odporu uzavřeného zařízení s n-kanálem se červený vodič dotkne výstupu „zdroje“ a černý vodič je „odtok“.
Polní zařízení se otevře aplikací kladného potenciálu (červený vodič) na jeho „bránu“.
Pro kontrolu otevřeného stavu tranzistoru se opakovaně měří odpor sekce „drain - source“ (černý vodič - drain, červený - zdroj). Odpor pootevřeného n-kanálu oproti prvnímu měření mírně klesá.
Uzavření zařízení je dosaženo aplikací záporného potenciálu na jeho „bránu“ (černý vodič multimetru). Poté se odpor sekce "odtok - zdroj" vrátí na původní hodnotu.
Při kontrole zařízení s p-kanálem zopakujte všechny předchozí kroky změnou polarity testovacích vodičů testeru.
Před testováním polních zařízení je nutné přijmout opatření na ochranu před účinky statického náboje, který může vnést do ověřovacího procesu značné potíže nebo dokonce testovaný výrobek zcela deaktivovat. Mezi taková osvědčená opatření patří i pouhé dotýkání se baterie ústředního topení rukou. Specialisté používají náramek s antistatickými vlastnostmi.
Při kontrole vysokovýkonových tranzistorů tohoto typu je často možné určit přítomnost odporu se zcela uzavřeným polovodičovým kanálem. To znamená, že mezi "zdroj" a "drain" je zapojena ochranná dioda zabudovaná do pouzdra přístroje. Chcete-li to ověřit, pomůže změna polarity vodičů testeru.
Kontrola zařízení v obvodu
Jak zkontrolovat tranzistor pomocí multimetru bez pájení, jak zkontrolovat tranzistor s efektem pole - tyto otázky vyvstávají mezi radioamatéry poměrně často. Vyjmutí polovodičového zařízení z obvodu vyžaduje velkou péči a zkušenosti. Je nutné mít ve svém arzenálu nízkonapěťovou páječku s tenkým hrotem, náramek, který chrání před statickými výboji. vodičů tištěný spoj během provozu se můžete přehřát nebo dokonce náhodně přiblížit k sobě.
I když se zkušenostmi v takové práci - úkol je docela řešitelný. Samozřejmě je nutné umět číst elektrické obvody a představit si činnost každé jeho součásti.
Hodnocení výkonu bipolárních tranzistorů nízkého a středního výkonu se jen málo liší od kontroly těchto prvků "na stole", kdy jsou všechny výstupy zařízení v poloze přístupné pro ověření.
Obtížnější je kontrola přímo v obvodu výkonových zařízení používaných v obvodech koncových stupňů zesilovačů, spínaných zdrojů. Tyto obvody obsahují prvky, které chrání tranzistory před dosažením maximálních povolených režimů. Při kontrole stavů přechodů "p - n" v těchto případech můžete získat naprosto špatné výsledky. Jako východisko - pájení výstupu základny.
Kontrola polních zařízení může poskytnout výsledek, který je daleko od skutečného stavu věcí. Důvodem je přítomnost velkého počtu prvků pro korekci činnosti tranzistorů v obvodech, včetně nízkoodporových induktorů.
Stále existuje velké množství různých typů tranzistorů, k posouzení jejichž stavu musíte použít různé speciální sondy. Ale to je téma na samostatný článek.
Pojďme s teorií, odložte útěk. Portál VashTehnik spolu s nejasnými maximy, vypočítanými tak, aby je pochopili profesionálové, poskytne techniku pěti prstů. neslyšel? Jednoduché jako pět prstů. Nejprve probereme typy tranzistorů, pak vám řekneme, co lze s multimetrem udělat. Zvažte běžné hFE zásuvky (vysvětlíme, co to je), techniku výměny obvodu prostřednictvím připojení několika diod. Řekneme vám, kde začít. Pochopíte, jak zkontrolovat tranzistor pomocí multimetru, nebo ... Pojďme, možná, bez „nebo“. Začněme pevně rozlišovat MOSFET od mopse bušením do teorie.
Typy, klasifikace tranzistorů
Vyhýbáme se zkoumání divočiny. Znáte jednoduché pravidlo: v bipolárních tranzistorech se na vytváření výstupního proudu podílejí nosiče obou znaků, v polních - jeden. Definice smarties. Nyní pracujeme s prsty:
- Tranzistory polního typu jsou začátkem. Když Beatles nastoupili na scénu, vakuové triody začaly nahrazovat polovodiče. Abych to shrnula, pnp tranzistor- dvě krystalové vrstvy bohaté na pozitivní nosiče (křemík, germanium, vodivost nečistot). Při vedení hodin fyziky učitel často vyprávěl, jak V-valentní arsen dopoval křemíkovou mřížku a vytvořil nový materiál. Dodejme, že kladné p-oblasti jsou ohrazeny úzkým záporem (n-negativním). Jako knedlík v krku. Úzká šíje, zvaná báze, odmítá nechat elektrony (v našem případě spíše díry) proudit správným směrem. Na hradlové elektrodě se objeví malý záporný náboj, kolektorové otvory (horní p-oblast na tradičních elektrických obvodech) již nemohou být zadrženy, doslova se trhají směrem k aplikovanému napětí. Vzhledem k tomu, že základna je tenká, nosiče pomocí získané rychlosti prolétají šíjí, jsou unášeny dále - dosáhnou emitoru (spodní p-oblast), zde jsou unášeny potenciálovým rozdílem vytvořeným napájecím napětím. Typický středoškolský výklad. Relativně malé napětí řídicí elektrody je schopno řídit rychlost silného toku děr (kladných nosičů) stržených polem napájecího napětí. Na tom je založena technologie. Elektrony se pohybují směrem k dírám, tranzistory se nazývají bipolární.
- Tranzistory s efektem pole jsou vybaveny kanálem libovolného typu vodivosti oddělujícím oblast zdroje a kolektoru (viz obrázek výše). Řídicí elektroda se nazývá brána. Navíc, hlavní materiál substrátu, brána je protilehlá ke kanálu, zdroji a odtoku. Proto kladné napětí (viz obrázek) brání průchodu nábojů tranzistorem. Plus přitáhne (do p-oblasti) dostupné elektrony. Tranzistory s efektem pole v elektronice se používají mnohem častěji. Na obrázku je brána elektricky spojena s krystalem, struktura se nazývá ovládání p-n křižovatka ohm. Stává se, že oblast je od krystalu izolována dielektrikem, které často působí jako oxid. Čistá voda MOSFET tranzistor, v ruštině - MOS.
Pomocí multimetru se v normálním režimu kontrolují bipolární tranzistory. Pokud tester tuto možnost, často označovanou jako hFE, podporuje přední panel je namontován kulatý konektor, rozdělený svislou čarou na dvě části, kde jsou 4 zásuvky vepsány takto:
- B - základna (anglicky Base).
- C - kolektor (angl. Collector).
- E - emitor (angl. Emitter).
Existují dvě zdířky emitorů, které odpovídají za pinout pouzdra. Základna může být od okraje, uprostřed. Provedeno pro pohodlí. Nezáleží na tom, do které patice vložit emitorovou nohu bipolárního tranzistoru. Pár slov o použití.
Kontrola bipolárního tranzistoru multimetrem v normálním režimu
Aby testovací patice bipolárního tranzistoru začala fungovat (měřit), přepneme tester do režimu hFE. Odkud se vzaly dopisy? h odkazuje na kategorii parametrů popisujících kvadripól jakéhokoli typu. Není důležité vědět, co tento pojem znamená - stačí pochopit: existuje celá skupina h-parametrů, mezi nimiž je jeden důležitý, který se týká elektroniky. Říká se tomu zesílení proudu se společným emitorem. Označuje se h21 (nebo malá písmena Řecké písmeno beta).
Digitální mnemotechnické pomůcky jsou lidským okem špatně vnímány, a tak bylo rozhodnuto (samozřejmě v zahraničí), že F bude znamenat zesílení proudu v dopředném směru, zatímco E říká, že měření bylo provedeno v obvodu se společným emitorem (který používají učebnice fyziky pro ilustraci principů činnosti tranzistorů bipolárního typu). Existuje mnoho spínacích schémat, každé má výhody, parametry lze charakterizovat pomocí h21 (některé další jsou uvedeny v referenčních knihách). Předpokládá se, že pokud je zesílení normální, rádiový prvek je 100% funkční. Nyní čtenáři vědí, jak se testuje tranzistor p-n-p nebo tranzistor n-p-n.
h21 závisí na některých parametrech specifikovaných instrukcí multimetru. Napájecí napětí 2,8 V, proud báze 10 mA. Dále následují grafy technické dokumentace (datový list) tranzistoru, zbytek ví profesionál. Když zapnete režim hFE, zapojíte nožičky bipolárního tranzistoru do požadovaných zdířek, na displeji se objeví hodnota proudového zesílení zařízení. Dejte si práci s porovnáním referenčních dat úpravou režimu měření (je-li to nutné). Zní to složitě, jen párkrát, když to uděláte sami, dosáhnete výsledků.
Kontrola tranzistorů multimetrem: abnormální režim
Řekněme, že použitelnost tranzistoru typu pole je sporná. V elektronice je známá ruská otázka. Začnou přemýšlet... hmm.
- Tranzistor s efektem pole je odblokován nebo uzamčen s určitým znaménkem napětí. Diskutováno výše. Pokud si vzpomínáte, řekli při vytáčení na sondách testeru, malý konstantní tlak. Použijeme to v našich testech. Zatímco je tranzistor na desce, je obtížné provádět měření, stojí za to jej odstranit ze známého prostředí, jak lze aplikovat nestandardní metody. Ukazuje se, že pokud se na elektrodu přivede odblokovací napětí, v důsledku určité vlastní kapacity tranzistoru se oblast nabije a zachová si získané vlastnosti. Mezi zdrojem a odtokem je povoleno kroužit elektrodami. Ukáže se odpor asi 0,5 kOhm: tranzistor s efektem pole je funkční. Vyplatí se základnu zkratovat jinými kohoutky, vodivost zmizí. Tranzistor s efektem pole je uzavřený a dobrý.
- Bipolární tranzistory, jev pole řízení p-n přechod je mnohem jednodušší zkontrolovat. V prvním případě je použit náhradní obvod pro prvek se dvěma diodami zapojenými směrem (nebo naopak dozadu). Aplikujme odblokovací napětí (p - plus, n - minus), které obdrží nominální hodnotu 500 - 700 Ohmů na měřič odporu. Můžete také volat pomocí sluchu. Není divu, že se na stupnici často kreslí dioda. Volání slouží k testování funkčnosti. Je zde dostatečné napětí k otevření p-n přechodu.
Příprava na testování tranzistoru
Občas uchopíte rukama kompozitní tranzistor. Uvnitř pouzdra je několik klíčů. Slouží k úspoře místa při zvýšení zesílení (navíc desetinásobně, tisíckrát, pokud bychom mluvili o kaskádovém zapojení). Takto je uspořádán Darlingtonův tranzistor. V pouzdře je všita ochranná zenerova dioda, která chrání přechod emitor-báze před napěťovým přetížením. Testování probíhá jedním způsobem:
- Je třeba najít podrobné technická charakteristika tranzistor (komponentní prvek). Se současným rozsahem elektronizace to nebude problém. I když je produkt dovážený. Označení na schématech jsou jasná, pojmy nejsou složité. Parametr hFE byl vymalován.
- Poté se provede studie, provede se analýza. Rozdělení obvodu na jednodušší součástky. Pokud je mezi kolektor a emitor zapojena zenerova dioda, je logické začít s kontrolou s ní. V počátečním okamžiku je tranzistor uzamčen, proud multimetru půjde a obejde ochrannou kaskádu. V jednom směru bude dávat zenerova dioda odpor 500-700 ohmů, ve druhém (pokud neprorazí) dojde k přerušení. Podobně rozebereme Darlingtonův tranzistor, pokud máte nápad (diskutovaný výše).
V režimu vytáčení se zobrazí čísla. Říkají, že úbytek napětí je podle některých zdrojů jmenovitá hodnota odporu. Pokusíme se dát experimenty, řešení problému. Zavolejte rezistor známý jeho hodnotou odporu, známý jako dobrý. Pokud se na obrazovce objeví hodnota v ohmech, není o čem přemýšlet. Jinak můžete současně odhadnout proud (vydělením zobrazovacího potenciálu hodnocením). Musíte také vědět, že se vám to bude hodit v procesu testování. Před zahájením práce se doporučuje pečlivě prostudovat multimetr. Vyjměte návod z koše, přečtěte si ho.
Lidé se zajímají o otázku, zda je možné zkontrolovat tranzistor pomocí multimetru bez pájení. Je zřejmé, že hodně je určeno schématem. Tester jednoduše aplikuje napětí, vyhodnocuje výsledné proudy. Na základě naměřených hodnot se vypočítá zisk, který slouží jako kritérium vyhovění/nevyhovění. Zkuste zkontrolovat tranzistor s efektem pole pomocí multimetru, který je součástí procesoru! Opusťte naději, vy, kdo sem vstupujete. Není vždy možné zazvonit tranzistor s efektem pole pomocí multimetru.
Rozbijte bipolární tranzistor na diody
Obrázek uvedený mezi textem ukazuje náhradní obvod pro tranzistor se dvěma diodami. Umožní nám uvažovat o zesilovacím prvku, reprezentujícím součet dvou nezávislých jednodušších. Bez zesílení, vykazující nelineární vlastnosti (nerovnoměrnost přímého / reverzního začlenění).
Výkonné tranzistory silových obvodů jsou bezmocné k otevření multimetru s mizivou silou. Proto se k testování zařízení používají speciální schémata. Bipolární tranzistor nemůžete testovat přímo multimetrem.
Kontrola podmíněných diod, které nahrazují tranzistor
Existuje několik metod. Můžete zkusit změřit odpor standardní Ω stupnicí. Červená sonda musí být aplikována na p-oblast. Poté se na displeji multimetru zobrazí číslo menší než nekonečno. V opačný směr výsledek bude nulový. Multimetr ukáže přerušení. Výsledkem je normální spojitost diody.
Pokud použijete speciální režim, na obrazovce se zobrazí velikost odporu v dopředném směru, zlom (standardně v levém rohu obrazovky LCD) ve druhém. Vezměte prosím na vědomí - obrázek obsahuje vysvětlující nápisy, kam naklonit sondu, dostat otevřít p-n přechod. V opačném směru přístroj ukazuje přerušení.