Проверка транзистора

Проверка транзистора

Как видите схема транзисторного тестора проще некуда. Практически любой биполярный транзистор имеет три вывода, эмиттер-база-коллектор. Для того что бы он заработал, на базу необходимы подать небольшой ток, после этого полупроводник открывается и может пропускать через себя значительно больший ток через эмиттерный и коллекторный переходы.

На транзисторах T1 и T3 собран триггер, кроме того они являются активной нагрузкой транзисторов мультивибратора. Остальная часть схемы это цепи смещения и индикации испытуемого транзистора. Данная схема работает в диапазоне питающих напряжений от 2 до 5 В, а ее ток потребления изменяется от 10 до 50 мА.

Если использовать блок питания на 5 В, то для снижения тока потребления резистора R5 лучше увеличить до 300 Ом. Частота мультивибратора в этой схеме около 1,9 кГц. При этой частоте свечение светодиода выглядит как непрерывное.

Данное устройство для проверки транзисторов просто незаменимо для сервисных инженеров, так как позволяет существенно сократить время поиска неисправности. Если проверяемый биполярный транзистор исправен, то горит один светодиод, в зависимости от его проводимости. Если горят оба светодиода, то это происходит только из-за внутреннего обрыва. Если не горит ни один из них, то значит имеется замыкания внутри транзистора.

Приведенный рисунок печатной платы имеет размерами 60 на 30 мм.

Вместо заложенных в схему транзисторов можно использовать транзисторы КТ315Б, КТ361Б с коэффициентом усиления выше 100. . Диоды абсолютно любые, но кремниевые типа КД102, КД103, КД521. Светодиоды тоже любые.

Внешний вид собранного транзисторного пробника на макетной плате. Его можно разместить в корпусе от сгоревшего китайского тестера, надеюсь, эта конструкция понравится вам своим удобством и функциональностью.

Схема данного пробника достаточно проста для повторения, но будет достаточно полезна при отбраковки биполярных транзисторов.

На элементах ИЛИ-НЕ Д1.1 и Д1.2 выполнен генератор, который управляет работой транзисторного коммутатора. Последний предназначен для изменения полярности питающего напряжения на тестируемом транзисторе. С помощью увеличения сопротивления переменного резистора, добиваются свечения одного из светодиодов.

По цвету светодиода определяют структуру проводимости транзистора. Калибровку шкалы переменного резистора осуществляют с помощью заранее подобранных транзисторов.

На самом деле выпаянный или новый биполярный транзистор проверить цифровым или стрелочным тестером очень просто, ну если чуть сложнее чем диод. Но на всякий случай мы закрепили теорию практикой.

Если с проверкой биполярного транзистора мы разобрались, то теперь приступим к практическим занятиям по проверке униполярного транзистора. А отличная видео руководство поможет нам решить и этот вопрос.

Самое сложное с чем вы можете столкнуться при проверке транзистора, это обозначение его выводов, но эту проблему очень легко решат предлагаемые справочники почти на все существующие транзисторы.

Как проверить биполярный транзистор на пригодность обычным мультиметром, тестером.

Иногда возникает необходимость в проверке биполярного транзистора на его пригодность. Это легко можно сделать с помощью обычного мультиметра, электронного тестера даже самой простой модели типа DT830. Как известно, биполярный транзистор представляет собой полупроводник, имеющий три вывода – эмиттер, коллектор и база.

Электротехнически биполярный транзистор можно представить как два диода. Причем, при одной проводимости (n-p-n) эти диоды как бы соединены одними своими полярностями (плюсами, и это база), а при другой проводимости (p-n-p), противоположными полярностями (минусами, это также база). И по сути вся проверка биполярного транзистора сводится к двум типам измерения – это наличие нормальной полупроводимости у переходов база-эмиттер и база-коллектор, и наличие нужного коэффициента усиления данного транзистора.

Для тех кто не знает напомню, что основная функциональная задача транзистора является усиление тока. То есть, пропускание небольших токов через база-эмиттерный переход приводит к тому, что на переходе эмиттер-коллектор можно получить токи в десятки-тысячи раз больше. Причем имеется прямая зависимость, чем больше ток будет проходит через базу, тем больше тока мы получим на коллекторе. Но это усиление тоже не бесконечное.

У маломощных биполярных транзисторов коэффициент усиления может быть от десятков до тысяч раз. Чем мощнее транзистор, тем больший ток он может через себя пропустить, но при этом обычно жертвуя этим самым коэффициентом усиления. У мощных транзисторов этот коэффициент усиления обычно не превышает десятков, реже сотен раз.

Теперь вернемся к проверке биполярного транзистора обычным мультиметром. Первым вариантом будет просто проверить на транзисторе два полупроводящих перехода. Это переход база-эмиттер и база коллектор. Берем мультиметр, колесо выбора измерения переводим на диод и измеряем. Если Вы не знаете где какой вывод у транзистора, то без справочника тут не обойтись. Просто через поиск картинок в интернете набираете «цоколевка транзистора (пишем его название)» и смотрите результаты.

Когда вы знаете где, какие выводы, то еще нужно знать тип проводимости транзистора (n-p-n или p-n-p). Для тех кто не вкурсе – это, проще говоря, либо два диода направлены в одну сторону или же в противоположную. Опять же, через поиск в интернете набираем «проводимость транзистора (пишем его название)». Хотя можно просто, зная где у биполярного транзистор база, сначала одним щупом мультиметра прикоснутся к базе, а вторым к эмиттеру и коллектору. Если измерительный прибор ничего не показывает, то просто поменять местами щупы измерителя. Если транзистор работоспособен, то на экране электронного тестера должно отобразится падение напряжения перехода, которое равно около 600-700 милливольт. На переходах база-эмиттер и база коллектор эти значения падения напряжения могут немного отличаться, это нормально.

Теперь, что мы увидим на мультиметре в случае если транзистор неисправен. Возможен полный или частичный пробой. При полном пробое переходы либо вовсе перегорают (один или сразу два) или наоборот, становятся полными проводниками. То есть, в одном случае полупроводниковый переход разрывается, контакта нет, электронный тестер ничего не покажет. Во втором случае переход начинает проводит в обе стороны, превращаясь из полупроводника в полный проводник (хотя имеющее уже свое какое-то сопротивление). Тут мультиметр должен показать нули, или около того. Если же биполярный транзистор пробивается частично, то в этом случае мы на экране измерительного прибора можем увидеть не нормальное падение напряжения на переходах (значительно больше или меньше нормальных значений). Этот транзистор будет работать, но уже не так как нужно изначально. Его необходимо заменить на заведомо работоспособный.

Мультиметр также позволяет измерить коэффициент усиления биполярного транзистора. И это второй способ проверки биполярного транзистора на пригодность. Для этого на электронном тестере предусмотрен специальный разъем. Для проверки нужно свой транзистор вставить в нужные гнезда (соблюдая цоколевку и тип проводимости). Переводим колесо выбора измерения мультиметра в положение hFE. Если биполярный транзистор рабочий, то на экране тестера мы увидим реальный коэффициент усиления данного элемента. Если же транзистор неисправен, то измерительный прибор ничего не покажет.

И еще одно замечание, которое следует учесть. Новичок может вначале подумать, что проверить транзисторные переходы база-эмиттер и база-коллектор можно через измерение по сопротивлению. По идее это логично. Но технически это сделать не получится (по крайней мере на тех мультиметрах, у которых измерение диода вынесено на отдельный селектор). Дело в том, что в самом электронном тестере при измерении малых сопротивлений на щупы подается всего лишь 0,5 вольта. Для открытия кремниевых полупроводников (которым и является транзистор, диод и т.д.) нужно не менее 0,6 вольта. И получается что измеряя даже рабочий полупроводник через сопротивление тестер нам ничего не покажет. Когда же мы проверяем полупроводники через диоды, то на щупы измерителя подается уже 2,5 вольта, что вполне хватает для проведения измерения. Так что учтите этот момент.

Особенности проверки транзистора мультиметром без выпаивания

Радиолюбители знают, что зачастую много времени приходится тратить на поиск неисправностей, возникающих в электронных схемах по различным причинам. Если схема собирается самостоятельно, то заключительным этапом работы будет проверка её работоспособности. А начинать необходимо с подбора заведомо исправных электронных компонентов. В радиолюбительских конструкциях широкое применение находят полупроводниковые приборы. Проверка транзистора, как прозвонить транзистор мультиметром — это немаловажные вопросы.

Типы транзисторов

Разновидностей этого вида полупроводниковых приборов по мере развития электроники появляется всё больше и больше. Появление каждой новой группы обусловлено повышением требований, предъявляемых к работе электронных устройств и к их техническим характеристикам.

Биполярные приборы

Биполярные полупроводниковые транзисторы являются наиболее часто встречающимися элементами электронных схем. Даже если рассмотреть построение различных больших микросхем, можно увидеть огромное количество представителей полупроводников этого вида.

Определение «биполярные» произошло от видов носителей электрического тока, которые в них присутствуют. Этот ток определяется движением отрицательных и положительных зарядов в теле полупроводника.

Каждая область трёхслойной структуры имеет свой металлический вывод, с помощью которого прибор подключается к другим элементам электронной схемы. Эти выводы имеют свои названия: эмиттер, база, коллектор. Эмиттер и коллектор — это внешние области. Внутренняя область — база.

Биполярные транзисторы образуют две группы в зависимости от типа полупроводника. Они обозначаются «p — n — p» и «n — p — n» Области соприкосновения полупроводников различных типов носят название «p — n» переходов.

Область базы является самой тонкой. Её толщина определяет частотные свойства прибора, то есть максимальную частоту радиосигнала, на которой может работать транзистор в качестве усилительного элемента. Область коллектора имеет максимальную площадь, так как при больших токах необходимо отводить избыточную тепловую энергию с помощью внешнего радиатора для исключения перегрева прибора.

На схемах вывод эмиттера обозначается стрелкой, которая определяет направление основного тока через прибор. Основным является ток на участке коллектор — эмиттер (или эмиттер — коллектор, в зависимости от направления стрелки). Но он возникает только в случае протекания управляющего тока в цепи базы. Соотношение этих токов определяет усилительные свойства транзистора. Таким образом, биполярный транзистор — это токовый прибор.

Полевые транзисторы

Транзисторы этого типа существенно отличаются от биполярных приборов. Если последние являются устройствами, управляемыми слабым током базы определённой полярности, то полевым приборам для протекания тока через полупроводник требуется наличие управляющего напряжения (электрического поля).

Электроды имеют названия: затвор, исток, сток. А напряжение, открывающее канал «n» типа или «p» типа, прикладывается к области затвора и определяет интенсивность тока при правильной его полярности. Эти приборы ещё называют униполярными.

Проверка мультиметром

Транзисторы являются активными элементами электронной схемы. Их исправность определяет её правильную работу. Как проверить тестером транзистор — этот вопрос является важным. При знании принципов его работы эта задача не представляет большого труда.

Приборы биполярного типа

Их схему упрощённо можно представить в виде двух полупроводниковых диодов, включённых навстречу друг другу. Для приборов «p — n — p» проводимости соединены будут катоды, а для «n — p — n» структуры общую точку будут иметь аноды диодов. В любом случае точка соединения будет выводом электрода базы, а два других вывода, соответственно, эмиттером и коллектором.

Для структуры «p — n — p» на схеме стрелка эмиттера направлена к выводу базы. Соответственно, для проводимости «n — p — n» стрелка эмиттера изменит своё направление на противоположное. Для определения состояния полупроводникового транзистора большое значение имеет информация о его типе и, соответственно, о маркировке его электродов. Эту информацию можно узнать из многочисленных справочников или из общения на тематических форумах.

Для биполярных приборов «p — n — p» проводимости открытому состоянию будет соответствовать подключение «минусового» (чёрного) щупа тестера к выводу базы. «Положительный» (красный) наконечник поочерёдно подключается к коллектору и эмиттеру. Это будет прямым включением «p — n» переходов.

При этом сопротивление каждого будет находиться в диапазоне (600−1200) Ом. Конкретное значение зависит от производителя электронных компонентов. Сопротивление коллекторного перехода будет иметь величину немного меньшую, чем эмиттерного.

Так как биполярный транзистор представлен в виде встречного включения двух полупроводниковых диодов с односторонней проводимостью, то при смене полярности щупов тестера сопротивления «p — n» переходов у нормально работающих транзисторов будет в идеале стремиться к бесконечности.

Такая же картина должна наблюдаться при измерении сопротивления между выводами эмиттера и коллектора. Причём это большое значение не зависит от смены полярности измерительных щупов. Всё это относится к исправным транзисторам.

Процесс проверки исправности (или неисправности) биполярного полупроводникового элемента с помощью мультиметра сводится к следующему:

• определение типа прибора и схемы его выводов;
• проверка сопротивлений его «p — n» переходов в прямом направлении;
• смена полярности щупов и определение сопротивлений переходов при таком подключении;
• проверка сопротивления «коллектор — эмиттер» в обоих направлениях.

Определение исправности приборов «n — p — n» структуры отличается только тем, что для прямого включения переходов к выводу базы необходимо подключить красный «положительный» провод мультиметра, а к выводам эмиттера и коллектора поочерёдно подсоединять чёрный (отрицательный). Картина с величинами сопротивлений для этой проводимости должна повториться.

К признакам неисправности биполярных транзисторов можно отнести следующие:

• «прозвонка» «p — n» переходов показывает слишком малые значения сопротивлений;
• «p — n» переход не «прозванивается» в обе стороны.

В первом случае можно говорить об электрическом пробое перехода, а то и вовсе о коротком замыкании.

Второй случай показывает внутренний обрыв в структуре прибора.

В обоих случаях данный экземпляр не может быть использован для работы в схеме.

Полевые транзисторы

Для проверки работоспособности этого элемента используем тот же мультиметр, что и для биполярного прибора. Необходимо помнить, что полевики могут быть n-канальными и p-канальными.

Для проверки элемента первого типа необходимо выполнить следующие действия:

• определить сопротивление участка «сток — исток» закрытого транзистора;
• произвести открытие перехода;
• определить сопротивление открытого полевика;
• произвести закрытие перехода;
• повторно сделать замер сопротивления закрытого полевого транзистора.

Для определения сопротивления закрытого прибора с n-каналом производят касание красным проводом вывода «исток», а чёрным — «сток».

Открытие полевого прибора производится подачей на его «затвор» положительного потенциала (красный провод).

Для проверки открытого состояния транзистора повторно измеряется сопротивление участка «сток — исток» (чёрный провод — сток, красный — исток). Сопротивление приоткрытого n-канала немного уменьшается по сравнению с первым замером.

Закрытие прибора достигается подачей на его «затвор» отрицательного потенциала (чёрный провод мультиметра). После этого сопротивление участка «сток — исток» вернётся к своему первоначальному значению.

При проверке p-канального прибора повторяют все предыдущие действия, переменив полярность измерительных щупов тестера.

Необходимо перед проверками полевых приборов принять меры, защищающие от воздействия статических зарядов, которые могут внести значительные сложности в процесс проверки, а то и вовсе вывести проверяемое изделие из строя. К таким проверенным мерам можно отнести простое касание рукой батареи центрального отопления. Специалисты применяют браслет, обладающий антистатическими свойствами.

При проверках транзисторов большой мощности этого типа часто при полностью запертом полупроводниковом канале можно определить наличие сопротивления. Это означает, что между «истоком» и «стоком» включён защитный диод, встроенный в корпус прибора. Убедиться в этом помогает смена полярности выводов тестера.

Проверка приборов в схеме

Как мультиметром проверить транзистор, не выпаивая, как проверить полевой транзистор — эти вопросы возникают у радиолюбителей довольно часто. Извлечение полупроводникового прибора из схемы требует большой аккуратности и опыта работы. Необходимо иметь в своём арсенале низковольтный паяльник с тонким жалом, браслет, защищающий от статических разрядов. Проводники печатной платы в процессе работы можно перегреть, а то и случайно замкнуть между собой.

Хотя при наличии опыта в такой работе — задача вполне решаемая. Конечно, необходимо уметь читать электрические схемы и представлять работу каждого из её компонентов.

Оценка работоспособности биполярных транзисторов малой и средней мощности мало отличается от проверки этих элементов «на столе», когда все выводы прибора находятся в доступном для проверки положении.

Сложнее проходит проверка непосредственно в схеме приборов большой мощности, применяемых в схемах выходных каскадов усилителей, импульсных блоках питания. В этих схемах присутствуют элементы, защищающие транзисторы от выхода последних на максимально допустимые режимы. При проверке состояний «p — n» переходов в этих случаях можно получить абсолютно не верные результаты. Как выход — выпаивание вывода базы.

Проверка полевых приборов может дать результат, далёкий от реального положения дел. Причина — наличие в схемах большого количества элементов коррекции работы транзисторов, включая катушки индуктивности низкого сопротивления.

Существует ещё большое количество различных типов транзисторов, для оценки состояния которых приходится применять различные специальные пробники. Но это тема для отдельного материала.

Как проверить биполярный транзистор с помощью цифрового мультиметра

Проверка полупроводниковых приборов – это наиважнейших этап диагностики неисправностей электронной аппаратуры. Некоторые дефектные твердотельные электронные компоненты выдают себя обгоревшим корпусом, потемнением и т.п. Если же подобных подсказок неисправностей просто нет, то самое время научиться определять неисправные диоды и транзисторы с помощью тестера. В рамках данной статьи мы рассмотрим, как производить тестирования простейших выпрямительных диодов, диодных сборок, а также биполярных транзисторов с помощью простейшего оборудования. Диоды и биполярные транзисторы можно проверить с помощью китайского мультиметра.

Как правильно настроить тестер или мультиметр?

Вне зависимости от того, какой у вас прибор, вы однозначно сможете проверить любой диод и транзистор. Главное – это наличие специального режима, который обозначен в виде пиктограммы диода. Данный режим предназначен для прозвонки, а также для тестирования полупроводниковых приборов. Щупы мультиметра должны быть подключены точно так же, как и в режиме измерения сопротивления: черный щуп – к порту COM, красный – к порту измерения сопротивления, напряжения и частоты. Если у вас устаревший аналоговый прибор со стрелочной индикацией результата измерений, то, вероятно, там такого режима может просто-напросто не оказаться. Для таких приборов можно использовать режим измерения сопротивления, установив ручку переключателя на самый высокий предел измерения.

Как проверить диод и диодные сборки, выполненные на их основе?

У диода, как известно, имеется 2 рабочих электрода – катод и анод. Рабочий диод пропускает ток только в прямом направлении, если подключить красный щуп прибора к аноду, а черный – к катоду. Обратное подключение проводов приводит к тому, что диод запирается, а его сопротивление возрастает практически до бесконечности. Подключая мультиметр в прямом включении, мы будем замечать, что прибор станет индицировать наличие определенного падения напряжения. Как правило, эта величина составляет несколько сотен милливольт. Обратное включение выражается в отсутствии какой-либо индикации прибора. Неисправностей у диода может быть всего две: 1 – обрыв, 2 – короткое замыкание. В первом случае прибор не будет показывать никакого падения напряжения и в прямом, и в обратном включении. Во втором случае – бесконечно малое прямое и обратное сопротивление. Если в приборе есть звуковая индикация, то прибор будет пищать и в прямом, и в обратном включении. Выпрямительные сборки из четырех диодов проверяются путем проверки каждого из четырех диодов выпрямительного моста.

Как проверить полупроводниковый транзистор биполярного типа?

Прежде чем начинать проверку, необходимо точно определить, какой именно вид транзистора вы сейчас проверяете. Помимо транзисторов биполярного типа существует великое множество иных типов транзисторов, проверять которые нужно совершенно другим образом. В рамках данной статьи будет рассмотрена проверка транзисторов биполярного типа. Биполярный транзистор можно представить в виде компоновки из 2 диодов. Эти диоды соединены в полумост с помощью одноименных электродов. На выходе из транзистора выходит 3 электрода, обозначенных условно как база, коллектор и эмиттер. В зависимости от полярности соединения диодов выделяют NPN и PNP транзисторы биполярного типа. Переход «база-эмиттер» — управляющий переход, а переход «коллектор-эмиттер» — управляемый переход. Транзистор устроен так, что малый токовый сигнал, который подается на переход «база-эмиттер», при грамотном соотношении резисторов в цепи коллекторного, базового и эмиттерного перехода, вызывает более высокий токовый сигнал на переходе «коллектор-эмиттер».

Как определить, где база, коллектор, эмиттер?

Прежде всего, отметим, что в любом аналоговом тестере или цифровом приборе отрицательный щуп – черный, а положительный – красный. Правильно устанавливать щупы, а также устанавливать режим прибора – это очень важные моменты. Если все правильно настроить и подсоединить, то определить распиновку биполярного транзистора будет проще простого.

Во-первых, необходимо определить, где находится база. Вне зависимости от того, PNP или NPN структура у подопытного транзистора, можно сделать предположение, что базовый переход – первый электрод. Подключаем черный щуп мультиметра к первому электроду, а красный – поочередно – то ко второму, то к третьему электроду. Продолжайте искать базу, пока не найдете такое расположение, когда прибор начнет показывать наличие определенного падения напряжения, выраженного в милливольтах. Заметив индикацию падения напряжения на какой-то паре электродов, можно с уверенностью сказать, что найдена либо пара «база-эмиттер», либо пара «база-коллектор». Затем необходимо найти расположение и полярность оставшейся второй пары. По сути, вы должны найти пару диодов, общий электрод которых – база. База может иметь отрицательную полярность в случае PNP структуры, а также положительную полярность – с полярностью PNP. Проверить работоспособность транзистора можно уже на этом этапе, ведь у неисправного элемента будет закорочен или оборван один из переходов.

Во-вторых, когда вы уже определитесь с базовым электродом, остается необходимым определить то, где находится эмиттер, а где – коллектор. Либо с помощью режима проверки полупроводниковых приборов на цифровом приборе, либо с помощью режима измерения сопротивления на аналоговом приборе необходимо определить, на каком из переходов наибольшее падение напряжения и сопротивление. Подключаем измерение диодов «база-эмиттер» и база-коллектор» в прямом включении. Записываем значения и сравниваем. Как правило, разница не большая, но фактически у перехода с включенным эмиттерным электродом будет чуть-чуть большее сопротивление и падение напряжения. Напоследок отметим, что правильность определения электродов можно проверить, подсоединив транзистор в панельку измерения параметров биполярных транзисторов. Если прибор покажет параметр h21э близкий тому, что указан в даташите, то нахождение расположения электродов можно считать верным.