Digitális tranzisztor ellenőrzése. Lehetséges multiméterrel ellenőrizni a térhatás tranzisztort? Tranzisztor erősítés
Utasítás
A tranzisztor ellenőrzése, amikor az elektronikus áramkörbe van forrasztva, nem fog működni, ezért az ellenőrzés előtt oldja ki. Vizsgálja meg a hajótestet. Ha olvadó kristály van a házon, akkor nincs értelme a tranzisztort ellenőrizni. Ha a test sértetlen, akkor elkezdheti az ellenőrzést.
A nagy teljesítményű FET-ek túlnyomó többsége MOS-FET és n-csatornás szigetelt kapu. Ritkábban fordul elő a p-csatornával, főleg a hangzás végső szakaszában. A különböző FET-struktúrák különböző tesztelési módokat igényelnek.
A tranzisztor forrasztása után hagyja kihűlni.
Helyezze a tranzisztort egy száraz papírlapra. Dugja be a piros ohmmérő vezetékeit a pozitív csatlakozóba, a fekete vezetékeket pedig a negatívba. Állítsa a mérési határt 1kΩ-ra. A nyitott tranzisztor csatornaellenállása a kapura adott feszültségtől függ a forráshoz képest, így a tranzisztorral végzett munka során beállíthat egy Önnek kényelmesebb mérési határt. Az elektródák bekötése a házon belül a képen látható.
Érintse meg a fekete szondát a tranzisztor "forrás" elektródájához, és érintse meg a piros szondát a "leeresztő" elektródához. Ha rövidzárlatot mutat, távolítsa el a szondákat, és csavarhúzóval csatlakoztassa mindhárom elektródát. A cél a kapacitív kapu csomópont kisütése, lehet, hogy fel van töltve. Ezután ismételje meg a csatorna ellenállásának mérését. Ha a készülék továbbra is rövidzárlatot mutat, akkor a tranzisztor hibás, és ki kell cserélni.
Ha az eszköz a végtelenhez közeli ellenállást mutatott, akkor ellenőrizze a kapu átmenetét. Az ellenőrzés ugyanúgy történik, mint a csatornaátmenet. Érintse meg bármelyik szondát a tranzisztor „forrás” elektródájához, és érintse meg a „kapu” elektródát a másik szondával. Az ellenállásnak végtelennek kell lennie. A szigetelt kapu nincs elektromosan csatlakoztatva a tranzisztor csatornához, és az ebben az áramkörben észlelt ellenállás a tranzisztor meghibásodását jelzi.
A teljesen működőképes tranzisztor ellenőrzésének módja így néz ki: Érintsük a fekete ohmmérő szondát a tranzisztor „forrás” elektródájához, érintsük meg a „kapu” elektródát a piros szondával. Az ellenállásnak végtelenül nagynak kell lennie, majd anélkül, hogy bezárná a „kapu” más elektródák felé, érintse meg a „leeresztő” elektródát a piros szondával. A készülék kis ellenállást mutat ezen a területen. Ennek az ellenállásnak az értéke az ohmmérő szondák közötti feszültségtől függ. Most érintse meg a piros szondát a "forrás" elektródához, ismételje meg a fenti eljárást. A csatorna ellenállása nagyon nagy lesz, közel a végtelenhez. A p-csatornás MOS-FET tranzisztor tesztelésének módszere abban különbözik, hogy a mérések során ki kell cserélni a vörös és fekete ohmmérő szondákat közöttük.
Mielőtt elkezdené egy elektronikus eszköz javítását vagy egy áramkör összeszerelését, győződjön meg arról, hogy minden beépítendő elem jó állapotban van. Ha új alkatrészeket használ, ellenőrizze, hogy működnek-e. A tranzisztor számos elektromos áramkör egyik fő alkotóeleme, ezért először ezt kell nevezni. Ez a cikk részletesen elmondja, hogyan ellenőrizheti a tranzisztort multiméterrel.
Bármely elektromos áramkör fő eleme a tranzisztor, amely külső jel hatására szabályozza az áramkör áramát. A tranzisztorok két típusra oszthatók: terepi és bipoláris.
A bipoláris tranzisztornak három kivezetése van: alap, emitter és kollektor. Az alapra kis mennyiségű áram kerül, ami változást okoz az emitter-kollektor ellenállási zónában, ami az átfolyó áram változásához vezet. Az áram egy irányban folyik, amelyet az átmenet típusa határoz meg, és megfelel a csatlakozás polaritásának.
Ez a típusú tranzisztor két p-n átmenettel van felszerelve. Ha az elektronikus vezetőképesség (n) az eszköz szélső tartományában, és a lyuk (p) a középső tartományban érvényesül, akkor a tranzisztort n-p-n-nek (fordított vezetőképesség) nevezzük. Ha éppen ellenkezőleg, akkor az eszközt p-n-p tranzisztornak (közvetlen vezetésnek) nevezik.
A térhatású tranzisztorok jellegzetes különbségekkel rendelkeznek a bipoláris tranzisztoroktól. Két működő kimenettel vannak felszerelve - forrás és lefolyó, valamint egy vezérlő (kapu). Ebben az esetben a kaput feszültség befolyásolja, nem áram, ami a bipoláris típusra jellemző. Az elektromos áram a forrás és a lefolyó között egy bizonyos intenzitással folyik, amely a jeltől függ. Ez a jel a kapu és a forrás vagy a kapu és a lefolyó között jön létre. Az ilyen típusú tranzisztor lehet vezérlő p-n átmenettel vagy szigetelt kapuval. Az első esetben a munkavezetékek egy félvezető lapkához vannak kötve, amely lehet p- vagy n-típusú.
A térhatású tranzisztorok fő jellemzője, hogy nem árammal, hanem feszültséggel vezérlik őket. A minimális villamosenergia-felhasználás lehetővé teszi, hogy csendes és kompakt tápegységekkel rendelkező rádióalkatrészekben is használható. Az ilyen eszközök eltérő polaritásúak lehetnek.
Hogyan teszteljünk egy tranzisztort multiméterrel
Sok modern tesztelő speciális csatlakozókkal van felszerelve, amelyek a rádióalkatrészek, köztük a tranzisztorok teljesítményének tesztelésére szolgálnak.
Egy félvezető eszköz működési állapotának meghatározásához minden elemét tesztelni kell. A bipoláris tranzisztornak két p-n átmenete van, diódák (félvezetők) formájában, amelyek egymásnak megfelelően vannak összekötve az alappal. Innen az egyik félvezetőt a kollektor és a bázis, a másikat az emitter és a bázis kapcsai alkotják.
Ha tranzisztort használ az áramköri lap összeszereléséhez, világosan ismernie kell az egyes érintkezők célját. Az elem nem megfelelő elhelyezése kiéghet. Egy tesztelő segítségével megtudhatja az egyes kimenetek célját.
Fontos! Ez az eljárás csak működőképes tranzisztor esetén lehetséges.
Ehhez a készüléket a maximális határértékig ellenállásmérési módba kapcsolják. A piros szondának érintenie kell a bal érintkezőt, és meg kell mérnie az ellenállást a jobb és a középső kapcsokon. Például a kijelzőn 1 és 817 ohm látható.
Ezután a piros szondát középre kell helyezni, és a feketével meg kell mérni az ellenállást a jobb és a bal kapcsokon. Itt az eredmény lehet: végtelen és 806 ohm. Mozgassa a piros szondát a jobb érintkezőhöz, és mérje meg a maradék kombinációt. Itt mindkét esetben 1 ohm értéket fog mutatni a kijelző.
Minden mérésből levonva a következtetést, az alap a megfelelő következtetésen található. Most, hogy más következtetéseket lehessen levonni, telepítenie kell a fekete szondát az alapra. Az egyik kimeneten a 817 ohmos érték az emitter átmenetnek tűnt, a másik 806 ohmnak, a kollektor átmenetnek felel meg.
Fontos! Az emitter átmenet ellenállása mindig nagyobb lesz, mint a kollektor átmeneté.
Hogyan lehet megcsörgetni egy tranzisztort multiméterrel
Az eszköz jó állapotának megbizonyosodásához elegendő ismerni a félvezetőinek közvetlen és fordított ellenállását. Ehhez a tesztert ellenállásmérési módba kell kapcsolni, és 2000-es határértékre kell állítani. Ezután minden érintkezőpárt mindkét irányban meg kell csengetni. Így történik hat mérés:
- az alap-kollektor csatlakozásnak egy irányban kell vezetnie az elektromos áramot;
- az alap-emitter átmenet egy irányba vezeti az elektromos áramot;
- Az emitter-kollektor csomópont semmilyen irányba nem vezet áramot.
Hogyan lehet begyűrűzni a tranzisztorokat egy multiméterrel, amelynek vezetőképessége p-n-p (az emitter csomópont nyila az alap felé mutat)? Ehhez érintse meg az alapot egy fekete szondával, és váltakozva érintse meg az emitter és a kollektor csomópontját a pirossal. Ha működnek, akkor a teszter képernyője 500-1200 ohmos közvetlen ellenállást jelenít meg.
A fordított ellenállás ellenőrzéséhez a piros szondának hozzá kell érnie az alaphoz, a fekete szondának pedig felváltva az emitter és a kollektor kapcsaihoz. Most az eszköznek nagy ellenállásértéket kell mutatnia mindkét átmeneten, és a képernyőn "1" jelenik meg. Ez azt jelenti, hogy mindkét átmenet működik, és a tranzisztor nem sérült.
Ez a technika lehetővé teszi a kérdés megoldását: hogyan lehet ellenőrizni egy tranzisztort multiméterrel anélkül, hogy forrasztaná a tábláról. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az eszközök csomópontjait nem söntölik el kis ellenállású ellenállások. Ha azonban a mérés során a teszter túl kicsi értékeket mutat az emitter és a kollektor csomópontok közvetlen és fordított ellenállásában, akkor a tranzisztort el kell távolítani az áramkörből.
Az n-p-n tranzisztor multiméterrel történő ellenőrzése előtt (az emitter csomópont nyila az alapról irányul), a teszter piros szondája a közvetlen ellenállás meghatározásához az alaphoz csatlakozik. Az eszköz teljesítményét ugyanúgy ellenőrizzük, mint egy p-n-p vezetőképességű tranzisztorét.
A tranzisztor meghibásodását az egyik csomópont megszakadása jelzi, ahol nagy értékű előre vagy hátrameneti ellenállás található. Ha ez az érték 0, akkor a csomópont nyitva van, és a tranzisztor rossz.
Ez a technika csak bipoláris tranzisztorokhoz alkalmas. Ezért az ellenőrzés előtt meg kell győződnie arról, hogy nem kompozit vagy terepi eszközhöz tartozik. Ezután ellenőriznie kell az emitter és a kollektor közötti ellenállást. Itt nem szabad lezárni.
Ha egy elektromos áramkör összeállításához hozzávetőleges áramerősítéssel rendelkező tranzisztort kell használni, egy teszter segítségével meghatározhatja a szükséges elemet. Ehhez a tesztert hFE módba kell kapcsolni. A tranzisztor egy adott típusú eszköz megfelelő csatlakozójához csatlakozik, amely az eszközön található. A multiméternek ki kell mutatnia a h21 paraméter értékét.
Hogyan lehet ellenőrizni a tirisztort multiméterrel? Három p-n átmenettel van felszerelve, ami különbözik a bipoláris tranzisztortól. Itt a szerkezetek zebra módjára váltakoznak egymással. Fő különbsége a tranzisztorhoz képest, hogy az üzemmód változatlan marad a vezérlő impulzus megérkezése után. A tirisztor mindaddig nyitva marad, amíg az áramerősség le nem csökken egy bizonyos értékre, amelyet tartóáramnak nevezünk. A tirisztor használata lehetővé teszi gazdaságosabb elektromos áramkörök összeszerelését.
A multiméter az ellenállásmérési skálára van beállítva 2000 ohm tartományban. A tirisztor kinyitásához a fekete szondát a katódhoz, a pirosat pedig az anódhoz kell csatlakoztatni. Emlékeztetni kell arra, hogy a tirisztor pozitív és negatív impulzussal nyitható. Ezért mindkét esetben a készülék ellenállása kisebb lesz, mint 1. A tirisztor nyitva marad, ha a vezérlőjel árama meghaladja a tartási küszöböt. Ha az áram kisebb, akkor a kulcs bezár.
Hogyan teszteljünk egy IGBT tranzisztort multiméterrel
Az insulated gate bipoláris tranzisztor (IGBT) egy háromelektródos teljesítmény-félvezető eszköz, amelyben két tranzisztor van kaszkádolva ugyanabban a szerkezetben: térhatású és bipoláris. Az első a vezérlőcsatornát, a második pedig a teljesítménycsatornát képezi.
A tranzisztor teszteléséhez a multimétert félvezető teszt üzemmódba kell kapcsolni. Ezután szondák segítségével mérje meg az emitter és a kapu közötti ellenállást előre és hátrafelé, hogy észlelje a rövidzárlatot.
Most csatlakoztassa a készülék piros vezetékét az emitterhez, és röviden érintse meg a redőnyt a feketével. Ez negatív feszültséggel tölti fel a kaput, lehetővé téve, hogy a tranzisztor kikapcsolva maradjon.
Fontos! Ha a tranzisztor beépített back-to-back diódával van felszerelve, amit az anód a tranzisztor emitterével, a katód pedig a kollektorral köt össze, akkor ennek megfelelően be kell gyűrűzni.
Most ellenőriznie kell a tranzisztor működőképességét. Először is érdemes a gate-emitter bemeneti kapacitását pozitív feszültséggel feltölteni. Ennek érdekében a piros szonda egyszerre és röviden érintse meg a redőnyt, a fekete szonda pedig az emittert. Most ellenőriznie kell a kollektor-emitter csomópontot úgy, hogy a fekete szondát az emitterhez, a piros szondát pedig a kollektorhoz csatlakoztatja. A multiméter képernyőjének enyhe, 0,5-1,5 V feszültségesést kell mutatnia. Ennek az értéknek néhány másodpercig stabilnak kell maradnia. Ez azt jelzi, hogy a tranzisztor bemeneti kapacitásában nincs szivárgás.
Hasznos tanács! Ha a multiméter feszültsége nem elegendő az IGBT tranzisztor kinyitásához, akkor egy 9-15 V-os állandó feszültségforrással tölthető a bemeneti kapacitása.
Hogyan teszteljünk egy térhatású tranzisztort multiméterrel
A térhatású tranzisztorok nagyon érzékenyek a statikus elektromosságra, ezért először földelésre van szükség.
Mielőtt folytatná a térhatástranzisztor ellenőrzését, meg kell határoznia a kivezetését. Az importált eszközökön általában jelöléseket alkalmaznak, amelyek meghatározzák az eszköz kimeneteit. Az S betű a készülék forrását, a D betű a lefolyót, a G betű pedig a kaput jelöli. Ha nincs kivezetés, akkor az eszköz dokumentációját kell használnia.
Mivel elektronika javításával és tervezésével foglalkozik, gyakran ellenőriznie kell a tranzisztor működőképességét.
Tekintsünk egy módszert a bipoláris tranzisztorok hagyományos digitális multiméterrel történő ellenőrzésére, amellyel szinte minden kezdő rádióamatőr rendelkezik.
Annak ellenére, hogy a bipoláris tranzisztor ellenőrzésének módszere meglehetősen egyszerű, a kezdő rádióamatőrök néha nehézségekbe ütközhetnek.
A bipoláris tranzisztorok tesztelésének jellemzőit kicsit később tárgyaljuk, de most a hagyományos digitális multiméterrel végzett legegyszerűbb tesztelési technológiát vesszük figyelembe.
Először is meg kell értenie, hogy egy bipoláris tranzisztor feltételesen két diódaként ábrázolható, mivel két p-n átmenetből áll. A dióda, mint tudod, nem más, mint egy közönséges p-n átmenet.
Itt van egy bipoláris tranzisztor sematikus diagramja, amely segít megérteni az ellenőrzés elvét. Az ábrán egy tranzisztor p-n átmenetei félvezető diódákként láthatók.
Bipoláris tranzisztoros eszköz p-n-p A diódákat használó szerkezeteket a következőképpen ábrázoljuk.
Mint tudják, a bipoláris tranzisztorok kétféle vezetőképességgel rendelkeznek: n-p-nÉs p-n-p. Ezt a tényt az ellenőrzés során figyelembe kell venni. Ezért megmutatjuk egy diódákból álló n-p-n szerkezetű tranzisztor feltételes megfelelőjét. Erre a számra lesz szükségünk a következő ellenőrzéshez.
szerkezetű tranzisztor n-p-n két dióda formájában.
A módszer lényege ugyanazon p-n átmenetek integritásának ellenőrzése, amelyeket az ábrán hagyományosan diódák formájában mutatunk be. És mint tudod, A dióda csak egy irányba engedi az áramot. Ha csatlakoztatja a plusz ( + ) a dióda anódkapcsára, és mínusz (-) a katódra, ekkor a p-n átmenet megnyílik, és a dióda elkezd áramot engedni. Ha az ellenkezőjét csinálja, csatlakoztassa a pluszt ( + ) a dióda katódjára, és mínusz (-) az anódra, akkor a p-n átmenet záródik, és a dióda nem engedi át az áramot.
Ha az ellenőrzés során hirtelen kiderül, hogy a p-n átmenet mindkét irányban átengedi az áramot, akkor ez azt jelenti, hogy „elszakadt”. Ha a p-n átmenet egyik irányban sem ad át áramot, akkor a csomópont „szakadásban” van. Természetesen, ha legalább az egyik p-n átmenet meghibásodik vagy eltörik, a tranzisztor nem fog működni.
Kérjük, vegye figyelembe, hogy feltételes séma diódákra csak a tranzisztor tesztelési módszerének vizuálisabb megjelenítéséhez van szükség. A valóságban a tranzisztornak kifinomultabb eszköze van.
Szinte minden multiméter funkcionalitása támogatja a dióda tesztelését. A multiméter panelen a dióda teszt mód feltételes képként jelenik meg, amely így néz ki.
Azt hiszem, az már világos, hogy a tranzisztort csak ennek a funkciónak a segítségével fogjuk ellenőrizni.
Egy kis magyarázat. A digitális multiméter több aljzattal rendelkezik a mérővezetékek csatlakoztatásához. Három vagy több. A tranzisztor ellenőrzéséhez negatív szondára van szüksége ( fekete) csatlakoztassa a konnektorhoz COM(az angol szóból gyakori- „gyakori”), és a pozitív szonda ( piros) az omega betűvel jelölt fészekbe Ω , betűk Vés esetleg más levelek. Minden az eszköz működésétől függ.
Miért beszélek ilyen részletesen arról, hogyan kell a mérővezetékeket multiméterhez csatlakoztatni? Igen, mert a szondákat egyszerűen össze lehet zavarni, és csatlakoztatni kell a fekete szondát, amely feltételesen „negatívnak” minősül, ahhoz az aljzathoz, amelyhez a piros, „pozitív” szondát csatlakoztatni kell. Ennek eredményeként ez zavart, és ennek eredményeként hibákat okoz. Légy óvatos!
Most, hogy a száraz elmélet elkészült, térjünk át a gyakorlatra.
Milyen multimétert használjunk?
Először egy hazai gyártású szilícium bipoláris tranzisztort tesztelünk KT503. Szerkezete van n-p-n. Itt a gombostűje.
Azoknak, akik nem tudják, mit jelent ez az érthetetlen szó kitűz, Elmagyarázom. A kivezetés a funkcionális érintkezők helye a rádióelem testén. Tranzisztor esetén a funkcionális kimenetek rendre kollektorok ( NAK NEK vagy angol- VAL VEL), kibocsátó ( E vagy angol- E), alap ( B vagy angol- BAN BEN).
Először csatlakozzon piros (+ ) szonda a KT503 tranzisztor alapjához, és fekete(-) szonda a kollektor kimenetére. Így ellenőrizzük a p-n átmenet működését közvetlen kapcsolatban (vagyis amikor a csomópont áramot vezet). A meghibásodási feszültség értéke megjelenik a kijelzőn. Ebben az esetben ez 687 millivoltnak (687 mV) egyenlő.
Mint látható, az alap és az emitter közötti p-n átmenet is áramot vezet. A kijelzőn ismét megjelenik a 691 mV-os áttörési feszültség értéke. Így a B-C és B-E átmeneteket közvetlen kapcsolattal ellenőriztük.
Annak érdekében, hogy a KT503 tranzisztor p-n átmenetei működjenek, azokat az ún. fordított inklúzió. Ebben az üzemmódban a p-n átmenet nem vezet áramot, és a kijelzőn csak a " 1 ". Ha a kijelző egység " 1 ”, ez azt jelenti, hogy az átmenet ellenállása nagy, és nem engedi át az áramot.
A B-K és B-E p-n átmenetek ellenõrzõdésének ellenõrzéséhez meg kell változtatni a szondák KT503 tranzisztor kivezetéseihez való csatlakoztatásának polaritását. A negatív („fekete”) szonda az alaphoz, a pozitív („piros”) szonda pedig először a kollektorkimenethez csatlakozik...
... Aztán anélkül, hogy a negatív szondát le kellene választani az alapkimenetről, az emitterhez.
Amint a fotókon is látszik, mindkét esetben a kijelzőn az egységet mutatta " 1 ", ami, mint már említettük, azt jelzi, hogy a p-n átmenet nem engedi át az áramot. Tehát ellenőriztük a B-K és B-E átmeneteket fordított inklúzió.
Ha figyelmesen követte az előadást, észrevette, hogy a tranzisztort a korábban leírt módszer szerint teszteltük. Mint látható, a KT503 tranzisztor működött.
A tranzisztor P-N átmenetének meghibásodása.
Ha valamelyik csomópont (B-K vagy B-E) megszakad, akkor a multiméter kijelzőjén történő ellenőrzéskor kiderül, hogy mindkét irányban, mind közvetlen kapcsolatban, mind visszafelé, a p-n átmenet áttörésmentes feszültségét mutatják, hanem ellenállás. Ez az ellenállás vagy nulla "0" (a hangjelző sípol), vagy nagyon kicsi lesz.
Nyissa meg a tranzisztor P-N csatlakozását.
Szakadás esetén a p-n átmenet nem engedi át az áramot sem előre, sem hátrafelé - a kijelző mindkét esetben a „ 1 ". Ilyen hibával a p-n átmenet szigetelővé válik.
A p-n-p szerkezetű bipoláris tranzisztorok ellenőrzése hasonló módon történik. De ugyanakkor a polaritást meg kell fordítani mérőszondák csatlakoztatása a tranzisztor kivezetéseihez. Emlékezzünk vissza egy p-n-p tranzisztor feltételes képének rajzára két dióda formájában. Ha elfelejtette, nézze meg újra, és látni fogja, hogy a diódák katódjai össze vannak kötve.
Kísérleteinkhez mintaként egy hazai szilícium tranzisztort veszünk KT3107 p-n-p szerkezetek. Itt a gombostűje.
A képeken a tranzisztorteszt így fog kinézni. Közvetlen kapcsolattal ellenőrizzük a B-K átmenetet.
Amint látja, az átmenet helyes. A multiméter a csomópont áttörési feszültségét mutatta - 722 mV.
Ugyanezt tesszük a B-E átmenetnél is.
Amint látja, ez is helyes. A kijelző 724 mV-ot mutat.
Most ellenőrizzük az ellenkező irányú átmenetek állapotát - az átmenet "lebontása" jelenlétére.
B-K átmenet megfordítva…
B-E átmenet megfordításkor.
Mindkét esetben a készülék kijelzőjén egy " 1 ". A tranzisztor helyes.
Foglaljuk össze és írjunk le egy rövid algoritmust a tranzisztor digitális multiméterrel történő ellenőrzésére:
A tranzisztor kivezetésének és szerkezetének meghatározása;
B-C és B-E átmenetek ellenőrzése közvetlen kapcsolatban a dióda teszt funkcióval;
A B-K és B-E átmenetek ellenõrzése ("meghibásodás" jelenlétére) a dióda teszt funkcióval;
Az ellenőrzés során emlékezni kell arra, hogy a hagyományos bipoláris tranzisztorok mellett ezeknek a félvezető alkatrészeknek különféle módosításai is vannak. Ide tartoznak az összetett tranzisztorok (Darlington tranzisztorok), a "digitális" tranzisztorok, a vonaltranzisztorok (az úgynevezett "lineáris") stb.
Mindegyiknek megvannak a saját jellemzői, például beépített védődiódák és ellenállások. Ezen elemek jelenléte a tranzisztor szerkezetében néha megnehezíti az ellenőrzésüket ezzel a technikával. Ezért az Ön számára ismeretlen tranzisztor ellenőrzése előtt tanácsos megismerkedni az ehhez tartozó dokumentációval (adatlap). Beszéltem arról, hogyan lehet adatlapot találni egy adott elektronikai alkatrészhez vagy mikroáramkörhöz.
A mérnöki és rádióamatőr gyakorlatban gyakran használnak térhatású tranzisztorokat. Az ilyen eszközök abban különböznek a közönséges bipoláris tranzisztoroktól, hogy a kimeneti jelet egy vezérlő elektromos mező vezérli. A szigetelt kapu térhatású tranzisztorokat különösen gyakran használják.
Az ilyen tranzisztorok angol megjelölése MOSFET, ami azt jelenti, hogy "térvezérelt fém-oxid félvezető tranzisztor". A hazai szakirodalomban ezeket az eszközöket gyakran MIS vagy MOS tranzisztoroknak nevezik. A gyártástechnológiától függően az ilyen tranzisztorok lehetnek n- vagy p-csatornásak.
Az n-csatornás típusú tranzisztor egy p-vezetőképességű szilícium hordozóból, n-régiókból áll, amelyeket szennyeződések hordozóhoz való hozzáadásával nyernek, és egy dielektrikumból, amely szigeteli a kaput az n-régiók közötti csatornától. A kimenetek (forrás és lefolyó) n-es régiókhoz csatlakoznak. A tápegység hatására áram áramolhat a forrásból a tranzisztoron keresztül a lefolyóba. Ennek az áramnak az értékét a készülék szigetelt kapuja szabályozza.
Ha térhatású tranzisztorokkal dolgozik, figyelembe kell venni azok elektromos mezőre való érzékenységét. Ezért azokat fóliával rövidre zárt vezetékekkel kell tárolni, forrasztás előtt pedig szükséges a vezetékek rövidre zárása huzallal. A térhatású tranzisztorok forrasztását forrasztóállomással kell elvégezni, amely védelmet nyújt a statikus elektromosság ellen.
A térhatású tranzisztor állapotának ellenőrzése előtt meg kell határozni a kivezetését. Gyakran címkéket helyeznek el egy importált eszközön, amelyek meghatározzák a tranzisztor megfelelő következtetéseit.
A G betű a készülék kapuját, az S betű a forrást, a D betű a lefolyót jelöli.
Ha nincs kivezetés az eszközön, keresse meg az eszköz dokumentációjában.
Az n-csatornás típusú térhatású tranzisztor multiméterrel történő ellenőrzésének sémája
A térhatású tranzisztor állapotának ellenőrzése előtt szem előtt kell tartani, hogy a modern rádióalkatrészekben, mint például a MOSFET, egy további dióda van a lefolyó és a forrás között. Ez az elem általában jelen van az eszköz áramkörében. Polaritása a tranzisztor típusától függ.
Az általános szabályok szerint az eljárást magának a mérőeszköznek a működőképességének meghatározásával kezdik. Miután meggyőződött arról, hogy hibátlanul működik, folytassa a további mérésekkel.
Következtetések:
- A MOSFET típusú térhatású tranzisztorokat széles körben használják a mérnöki és rádióamatőr gyakorlatban.
- Az ilyen tranzisztorok teljesítményének ellenőrzése multiméterrel végezhető, bizonyos technikát követve.
- A p-csatornás térhatású tranzisztor ellenőrzése multiméterrel ugyanúgy történik, mint egy n-csatornás tranzisztor esetében, azzal a különbséggel, hogy a multiméter vezetékének polaritását meg kell fordítani.
Videó a térhatású tranzisztor teszteléséről
Mielőtt megvizsgálná a tranzisztorok állapotának ellenőrzését, tudnia kell, hogyan ellenőrizheti a p-n átmenet állapotát, vagy hogyan kell helyesen tesztelni a diódákat. Ott kezdjük...
Félvezető dióda tesztelése
A diódák mutató-ampermérővel történő tesztelésekor az alsó mérési határértékeket kell használni. A működő dióda ellenőrzésekor az ellenállás előrefelé több száz ohm lesz, ellenkező irányban - végtelenül nagy ellenállás. Dióda meghibásodása esetén a mutató (analóg) ampermérő mindkét irányban 0-hoz közeli ellenállást mutat (amikor a dióda meghibásodik), vagy végtelenül nagy ellenállást, ha az áramkör megszakad. A germánium és a szilícium diódák átmeneti ellenállása az előre és hátrafelé eltérő.
Dióda teszt digitális multimétereket használnak, tesztelési módjukban. Ebben az esetben, ha a dióda jó állapotban van, a kijelző a p-n átmenet feszültségét mutatja előrefelé, vagy hézagot, ha fordított irányban. Az előremenő feszültség értéke a csomópontnál szilíciumdiódáknál 0,5 ... 0,8 V, germániumnál - 0,2 ... 0,4 V. A dióda digitális multiméterekkel történő ellenőrzésekor ellenállásmérési módban, a jó dióda ellenőrzésekor törés mind az előre, mind a hátrafelé, mivel a multiméter kivezetésein a feszültség nem elegendő az átmenet nyitásához.
A leggyakoribb bipoláris tranzisztorok tesztelése hasonló a diódák teszteléséhez., mivel a p-n-p vagy n-p-n tranzisztornak már maga a felépítése is ábrázolható két diódaként (lásd a fenti ábrát), a katód- vagy anódvezetékekkel összekapcsolva, amelyek a tranzisztor alapjának kimenetei. Tranzisztor tesztelésekor a működő tranzisztor csomópontjában az előremenő feszültség 0,45 ... 0,9 V. Egyszerűen fogalmazva, ha ohmmérővel ellenőrizzük a bázis-emitter, a bázis-kollektor átmeneteket, egy jó tranzisztor előremenő irányú alacsony ellenállás és nagy átmeneti ellenállás fordított irányban. Ezenkívül ellenőriznie kell a kollektor és az emitter közötti ellenállást (feszültségesést), amely egy jó tranzisztorhoz nagyon nagynak kell lennie, kivéve az alábbiakban leírt eseteket. Van azonban néhány sajátosság a tranzisztorok ellenőrzésekor. Részletesebben foglalkozunk velük.
Az egyik jellemző bizonyos típusú nagy teljesítményű tranzisztorok jelenléte, amelyek beépített snubber diódával rendelkeznek, amely a kollektor és az emitter közé csatlakozik, valamint egy körülbelül 50 ohmos ellenállás az alap és az emitter között. Ez elsősorban a vízszintes letapogatású kimeneti tranzisztorokra jellemző. Ezen további elemek miatt a tesztelés szokásos mintája megszakad. Az ilyen tranzisztorok ellenőrzésekor az ellenőrzött paramétereket össze kell hasonlítani egy azonos típusú, ismert jó tranzisztor azonos paramétereivel. Ha az alap-emitter áramkörben ellenállásos tranzisztorokat DMM-mel tesztelünk, a bázis-emitter átmenet feszültsége 0 V vagy azzal egyenlő lesz.
Más "szokatlan" tranzisztorok kompozit tranzisztorok, amelyek a Darlington áramkör szerint vannak csatlakoztatva. Külsőleg úgy néznek ki, mint a közönségesek, de egy csomagban két tranzisztor van csatlakoztatva az ábrán látható áramkör szerint. 2. A közönségesektől a nagy nyereség különbözteti meg őket - több mint 1000.
Az ilyen tranzisztorok tesztelése nem különbözik a jellemzőkben, kivéve, hogy az alap-emitter átmenet előremenő feszültsége 1,2 ... 1,4 V. Meg kell jegyezni, hogy bizonyos típusú digitális multiméterek teszt üzemmódban 1,2 V-nál kisebb feszültséggel rendelkeznek. a kivezetéseken , ami nem elég a p-n átmenet kinyitásához, és ebben az esetben a készülék rést mutat.
Unijunction és programozható unijunction tranzisztorok tesztelése
Az egyirányú tranzisztort (OPT) az jellemzi, hogy az áram-feszültség karakterisztikán negatív ellenállású szakasz található. Egy ilyen szakasz jelenléte azt jelzi, hogy egy ilyen félvezető eszközzel oszcillációkat lehet generálni (OPT, alagútdiódák stb.).
Az egyirányú tranzisztort generátor- és kapcsolóáramkörökben használják. Először nézzük meg a különbséget az unijunkciós tranzisztor és a programozható unijunkciós tranzisztor között. Ez nem nehéz:
- közös bennük a háromrétegű szerkezet (mint minden tranzisztor), 2 p-n átmenettel;
- egy unijunkciós tranzisztornak 1. bázisnak (B1), 2. bázisnak (B2) nevezett kivezetései vannak, emitter. Vezetővé válik, ha az emitter feszültsége meghaladja a kritikus kapcsolási feszültséget, és addig marad ebben az állapotban, amíg az emitteráram egy bizonyos értékre, az úgynevezett kikapcsolási áramra le nem csökken. Mindez nagyon emlékeztet a tirisztor működésére;
- A programozható unijunkciós tranzisztornak anód (A), katód (K) és vezérlőelektród (UE) kivezetései vannak. A működési elv szerint közelebb van a tirisztorhoz. Akkor kapcsol be, ha a vezérlőelektróda feszültsége meghaladja az anód feszültségét (körülbelül 0,6 V-tal - a p-n átmenet előremenő feszültsége). Így az anód feszültségének osztó segítségével történő változtatásával lehetőség nyílik egy ilyen készülék kapcsolási feszültségének, pl. "beprogramozza" azt.
Az unijunkciós és a programozható unijunkciós tranzisztor állapotának ellenőrzéséhez mérje meg az ellenállást a B1 és B2 vagy az A és K kapcsok között ohmmérővel, hogy ellenőrizze a meghibásodást. De a legpontosabb eredményeket úgy érhetjük el, ha összeállítunk egy áramkört az unijunkciós és a programozható unijunkciós tranzisztorok tesztelésére (lásd az alábbi ábrát - OPT-nél - bal oldali ábra, programozható OPT-nél - jobb oldali ábra).
Digitális tranzisztorok ellenőrzése
Rizs. 4 A digitális tranzisztor egyszerűsített áramköre a bal oldalon, a jobb oldalon a tesztáramkör. A nyíl a mérőeszköz "+" jelét jelenti
Egyéb szokatlan tranzisztorok digitálisak (tranzisztorok belső előfeszítő áramkörrel). A fenti 4. ábra egy ilyen digitális tranzisztor diagramját mutatja. Az R1 és R2 ellenállások értéke megegyezik, és lehet 10 kOhm, 22 kOhm vagy 47 kOhm, vagy vegyes értékük lehet.
A digitális tranzisztor külsőleg nem különbözik a szokásostól, de „csengésének” eredménye még egy tapasztalt mesterembert is megzavarhat. Sokak számára, mivel "érthetetlenek" voltak, így is maradtak. Néhány cikkben megtalálható a kijelentés - "a digitális tranzisztorok tesztelése nehéz ... A legjobb megoldás egy ismert jó tranzisztorra cserélni." Kétségtelenül ez a legmegbízhatóbb módja az ellenőrzésnek. Próbáljuk kitalálni, hogy ez valóban így van-e. Nézzük meg, hogyan kell megfelelően tesztelni egy digitális tranzisztort, és milyen következtetéseket vonhatunk le a mérési eredményekből.
Először térjünk rá a tranzisztor belső felépítésére, amelyet a 4. ábra mutat be, ahol a bázis-emitter és a bázis-kollektor csomópontok az érthetőség kedvéért két egymás melletti diódaként láthatók. Az R1 és R2 ellenállások lehetnek azonos értékűek, vagy eltérőek lehetnek, és lehetnek 10 kOhm, 22 kOhm vagy 47 kOhm, vagy vegyes értékűek. Legyen az R1 ellenállás ellenállása 10 kOhm, és az R2 - 22 kOhm. Egy nyitott szilícium átmenet ellenállását 100 Ohmnak vesszük. Ezt az értéket különösen a Ts4315 mutató avométer mutatja, amikor ellenállást mér az x1 határértéknél.
A vizsgált tranzisztor alap-kollektor áramköre előrefelé egy sorba kötött R1 ellenállásból és magának az alap-kollektor átmenet ellenállásából áll (VD1 az 1. ábrán). A csatlakozási ellenállás, mivel sokkal kisebb, mint az R1 ellenállás ellenállása, elhanyagolható, és ez a mérés körülbelül megegyezik az R1 ellenállás ellenállásának értékével, amely példánkban 10 kΩ. Ellenkező irányban a csomópont zárva marad, és ezen az ellenálláson nem folyik áram. Az avométer tűjének a "végtelent" kell mutatnia.
Az alap-emitter áramkör az R1, R2 ellenállások és magának a bázis-emitter átmenet ellenállásának (VD2 a 4. ábrán a bal oldalon) vegyes csatlakozása. Az R2 ellenállás ezzel az átmenettel párhuzamosan van csatlakoztatva, és gyakorlatilag nem változtatja meg az ellenállását. Ezért előrefelé, amikor a csomópont nyitva van, az ampermérő ismét olyan ellenállásértéket mutat, amely megközelítőleg megegyezik az R1 alapellenállás ellenállási értékével. Ha a teszter polaritását megfordítják, az alap-emitter átmenet zárva marad, és az áram a sorba kapcsolt R1 és R2 ellenállásokon keresztül folyik. Ebben az esetben a teszter ezen ellenállások összegét mutatja. Példánkban ez körülbelül 32 kΩ lesz.
Amint látható, előrefelé a digitális tranzisztort ugyanúgy tesztelik, mint egy hagyományos bipoláris tranzisztort, azzal a különbséggel, hogy a műszertű az alapellenállás ellenállásértékét jelzi. És az előre és hátrafelé mért ellenállások különbségével meghatározhatja az R2 ellenállás ellenállását.
Most fontolja meg az emitter-kollektor áramkör tesztelését. Ez az áramkör két egymás melletti diódából áll, és a teszter bármely polaritása esetén a nyílnak a „végtelent” kell mutatnia. Ez az állítás azonban csak egy hagyományos szilícium tranzisztorra igaz.
Ebben az esetben, mivel a bázis-emitter átmenetet (VD2) az R2 ellenállás söntöli, lehetővé válik az alap-kollektor átmenet kinyitása a mérőeszköz megfelelő polaritásával. A tranzisztorok ebben az esetben mért ellenállása bizonyos szórással rendelkezik, de előzetes értékeléshez körülbelül 10-szer kisebb értékre összpontosíthat, mint az R1 ellenállás ellenállása. A teszter polaritásának megváltoztatásakor az alap-kollektor csatlakozás ellenállásának végtelenül nagynak kell lennie.
ábrán. A jobb oldali 4. ábra foglalja össze a fentieket, ami kényelmesen használható a mindennapi gyakorlatban. Közvetlen vezető tranzisztor esetén a nyíl a mérőeszköz "-" jelét jelenti.
Mérőeszközként 50 μA (20 kOhm / V) fejeltérítési árammal mutató (analóg) AVOmérőket kell használni.
Megjegyzendő, hogy a fentiek némileg idealizáltak, és a gyakorlatban előfordulhatnak olyan helyzetek, amelyek megkövetelik a mérési eredmények logikus megértését. Különösen olyan esetekben, amikor a digitális tranzisztor hibásnak bizonyul.
MOSFET tesztelése
A MOSFET-ek tesztelésének többféle módja van. Például így:
- Ellenőrizze az ellenállást a kapuforrás (3-I) és a kapu-leeresztő (3-C) között. Végtelenül nagynak kell lennie.
- Csatlakoztassa a kaput a forráshoz. Ebben az esetben a forrás-lefolyó (IS) csomópontnak diódaként kell csengnie (kivétel a MOSFET-ek esetében, amelyek beépített meghibásodás elleni védelemmel rendelkeznek - egy zener-dióda bizonyos nyitási feszültséggel).
A MOSFET-ek leggyakoribb és legjellemzőbb hibája a gate-source és a gate-drain közötti rövidzárlat.
Egy másik módszer két ohmmérő használata. Az első be van kapcsolva a forrás és a lefolyó közötti méréshez, a második - a forrás és a kapu között. A második ohmmérőnek nagy bemeneti ellenállással kell rendelkeznie - körülbelül 20 MΩ, és legalább 5 V feszültséggel kell rendelkeznie a kapcsokon. Ha a második ohmmérőt közvetlen polaritással csatlakoztatják, a tranzisztor kinyílik (az első ohmmérő nullához közeli ellenállást mutat ), ha a polaritás megfordul, a tranzisztor zár. Ennek a módszernek a hátránya a feszültségigény a terminálokon - a második ohmmérő. Természetesen a digitális multiméterek nem alkalmasak erre a célra. Ez korlátozza ennek az ellenőrzési módszernek az alkalmazását.
Egy másik módszer hasonló a másodikhoz. Először a kapu és a forrás kivezetése rövid időre össze van kötve egymással, hogy eltávolítsák a kapun lévő töltést. Ezután egy ohmmérőt kell csatlakoztatni a forrás-leeresztő kapcsokhoz. Fognak egy 9 V-os elemet, és rövid időre rácsatlakoztatják egy pluszjel a kapura, és egy mínusz a forrásra. A tranzisztor bekapcsol, és egy ideig bekapcsolva marad, miután az akkumulátort a töltés megtakarításával leválasztják. A legtöbb MOSFET körülbelül 2 V kapu-forrás feszültségnél kapcsol be.
A MOSFET-ek tesztelésekor különösen ügyelni kell arra, hogy a tranzisztor ne sérüljön meg statikus elektromossággal.
Hogyan határozható meg a tranzisztorok kivezetéseinek szerkezete és elrendezése, amelyek típusa ismeretlen
Az ismeretlen típusú tranzisztor szerkezetének meghatározásakor hat opció felsorolásával meg kell határozni az alapkimenetet, majd meg kell mérni az átmeneteknél az előremenő feszültséget. A bázis-emitter átmeneten az előremenő feszültség mindig néhány millivolttal magasabb, mint a bázis-kollektor átmeneten lévő feszültség (tárcsás multiméter használatakor az alap-emitter átmenet ellenállása előrefelé valamivel nagyobb, mint az ellenállás az alap-kollektor csomópont). Ez a tranzisztorgyártás technológiájának köszönhető, és a szabály a közönséges bipoláris tranzisztorokra vonatkozik, kivéve bizonyos típusú nagy teljesítményű tranzisztorokat, amelyek beépített snubber diódával rendelkeznek. A multiméter szonda polaritása, amely a mérések során az előremenő irányú átmeneteknél a tranzisztor alapjához csatlakozik, jelzi a tranzisztor típusát: ha „+” - n-p-n szerkezetű tranzisztor, ha „-” - p-n-p szerkezetek .
