Как проверить транзистор мультиметром на работоспособность – простой метод проверки

Рубрика: Статьи про радиодетали, Электрические измерения

Опубликовано 11.12.2022   ·   Комментарии: 0   ·   На чтение: 5 мин   ·   Просмотры:

Post Views: 61

При помощи мультиметра можно относительно быстро проверить транзистор на исправность. В этой статье рассмотрим несколько примеров простой проверки транзисторов.

Содержание

Особенности проверки транзисторов

В зависимости от требуемых характеристик, технологий изготовлений и назначения (SMD, силовые и т.п), транзисторы выпускаются в разных корпусах.

Расположение контактов отличается от типа корпуса, поэтому для начала проверки транзистора желательно узнать его цоколёку (распиновку) в даташите (описании).

Можно ли проверить транзисторы, не выпаивая их из платы

Любые радиодетали желательно проверять вне платы. На плате могут быть другие радиодетали, которые могут шунтировать проверяемую деталь. Однако можно выпаять пару контактов, или проводников, которые не будут влиять на показания проверки.

Пример проверки транзисторов мультиметром

Рассмотрим на нескольких примерах простую проверку биполярных транзисторов.

Что именно будет проверяться

У транзисторов можно быстро проверить на исправность его p-n переходы.

У биполярных их два. Если один из них неисправен, это значит, что транзистор подлежит замене. Исключения бывают если внутри корпуса транзистора находится шунтирующий диод.

Настройка мультиметра

Для простой проверки транзисторов подойдет любой мультиметр с функцией диодной позвонки. В этой статье мультиметр DT830B. Подключаем черный щуп в «COM», а красный щуп в «VΩmA». Подключать щупы нужно согласно цветам, иначе будет путаница при измерениях.

Устанавливаем переключатель мультиметра на режим диодной прозвонки.

Что такое диодная прозвонка? Это режим мультиметра при котором на щупы от батареи подается напряжение. Результат падения напряжения на измеряемом объекте будет показан на экране прибора. Т.е. это режим, который измеряет падение напряжения.
Этим режимом диодной позвонки будем открывать p-n переходы транзисторов.
В зависимости от мультиметра режим диодной прозвонки может быть со звуковым оповещением или без него.

Если будет падения напряжения около нуля и у прибора есть звуковое оповещение, то он будет пищать.
Чтобы убедиться в правильности установки щупов и режима работы мультиметра соединяем вместе щупы. Экран покажет значения около 0. Это нормально, поскольку модель не учитывает падения напряжения на щупах.

Пошаговая проверка транзисторов мультиметром

В качестве примера рассмотрим проверку популярного биполярного транзистора КТ315.

Это n-p-n транзистор, т.е. транзистор обратной проводимости.
База у КТ315 находится справа, эмиттер слева, а коллектор по центу.
Чтобы проверить один p-n переход транзистора, нужно поставить красный щуп на p контакт, а черный щуп на n контакт. Это называется прямое включение p-n перехода.

КТ315 n-p-n транзистор, собственно на базу ставится плюс (красный щуп), а на коллектор и эмиттер в порядке проверки переходов минус (черный щуп), но у них будут отличия в показания измерения падения напряжения на их переходах.

Согласно цокол1вке КТ315 ставим красный щуп на базу, а черный щуп на коллектор. Прибор покажет падение напряжения.

Если поставить щупы наоборот, черный на базу, а красный на коллектор, то мультиметр покажет зашкаливающее значение (1).

Это нормально, поскольку p-n переход будет подключен в обратную сторону, и его сопротивление будет настолько велико, что на нем будет огромное падение напряжения, и мультиметр не может измерить его.

Проверка p-n перехода база-коллектор показала, что он исправен.
Теперь ставим черный щуп на эмиттер, и проверяем p-n переход база-эмиттер.

Измерения оказываются больше, чем у перехода базы-коллектор. Это нормальное значение, на эмиттере всегда будет большее падение напряжение, чем на коллекторе.

Проверка комплементарной пары

Проверим биполярный транзистор прямой проводимости, КТ361.

Это практический такой же транзистор, как и КТ315, но противоположной проводимости (p-n-p).

У них одинаковый корпус, характеристики и цоколёвка (расположение выводов). Такие транзисторы, как КТ361 и КТ315 называют комплементарными. Они могут работать в одной схеме усиливая сигналы разной полярности поочередно.

Внешне отличаются маркировкой. У КТ361Г буква по центру, у КТ315Б находится слева.
Значит проверка мультиметром аналогичная как КТ315, только щупы наоборот. Ставим черный щуп на базу, красный на коллектор. Переход исправен.

Черный щуп на базу, красный на эмиттер. Переход база эмиттер тоже исправен.

Пример неисправного биполярного транзистора

Теперь попробуем проверить транзистор, который вышел из строя в схеме.
Это такой же КТ315 как был выше в статье.

Проверяем переход база коллектор.

Мультиметр показывает практические нулевое падение напряжения. Переход полностью разрушен тепловым пробоем.
Теперь проверяем переход база эмиттер.

Мультиметр показывает 1. Такой показатель означает, что-либо это предел измерения, либо обрыв. Переход база коллектор уже поврежден, и по исправному КТ315 знаем, что он не может показывать такие значения. Этот транзистор полностью неисправен. Причем неважно уже каким образом подключать щупы к контактам, p-n переходы транзистора разрушены.

Как еще можно проверить транзисторы помимо мультиметра

Не всегда мультиметр может быть удобен для измерений, а иногда можно и без измерений понять, что проверяемая деталь полностью вышла из строя.

Визуальная диагностика

Нередко на транзисторах, особенно силовых (которые работают в цепях питания) остаются следы при возникновении неисправностей. Они такие же как у микросхем – сколы, трещины, следы нагара или дыры на корпусе. Такие транзисторы с большой вероятности уже неисправны, а диагностика измерениями подтвердит это.

Быстрая проверка ESR-тестерами

Еще быстрее можно проверить транзисторы при помощи ESR-тестеров.

Зачем тогда проверка мультиметром? Иногда она действительно быстрее, к тому же у транзисторов разные корпуса, и не всегда будет удобно проверять их ESR-тестерами. Какой-нибудь КТ315 да, а вот небольшой SMD транзистор уже проблематичное, придется подключать щупы в колодку прибора.

Post Views: 61

 

Жив или мёртв? Проверяем радиодетали

Многим из нас часто приходилось сталкиваться с тем, что из-за одной, вышедшей из строя, детальки перестаёт работать целое устройство. Что бы избежать недоразумений, следует уметь быстро и правильно проверять детали. Этому я и собираюсь Вас научить. Для начала, нам потребуется мультиметр

Транзисторы биполярные

Чаще всего, сгорают в схемах транзисторы. По крайней мере у меня. Проверить их на работоспособность очень просто. Для начала, стоит прозвонить переходы База-Эмиттер и База-Коллектор. Они должны проводить ток в одном направлении, но не пускать в обратном. В зависимости от того, ПНП это транзистор или НПН, ток они будут проводить к Базе или от Базы. Для удобства, можем представить его в виде двух диодов

Так же стоит прозвонить переход Эмиттер-Коллектор. Точнее это 2 перехода. . . Ну в прочем не суть. В любом транзисторе, ток не должен проходить через них в любом направлении, пока транзистор закрыт. Если же на Базу подали напряжение, то ток протекая через переход База-Эмиттер откроет транзистор, и сопротивление перехода Эмиттер-Коллектор резко упадёт, почти до нуля. Учтите, что падение напряжения на переходах транзистора обычно не ниже 0,6В. А у сборных транзисторов (Дарлингтонов) более 1,2В. По этому некоторые «китайские» мультиметры с батарейкой в 1,5В просто не смогут их открыть. Не поленитесь/поскупитесь достать себе мультиметр с «Кроной»!

Учтите, что в некоторых современных транзисторах параллельно с цепью Коллектор-Эмиттер встроен диод. Так что стоит изучить даташит на Ваш транзистор, если Коллектор-Эмиттер звонится в одну сторону!

Если хотя бы одно из утверждений не подтверждается, то транзистор нерабочий. Но прежде чем заменить его, проверьте оставшиеся детали. Возможно причина в них!

Транзисторы униполярные (полевые)

У исправного полевого транзистора между всеми его выводами должно быть бесконечное сопротивление. Причем бесконечное сопротивление прибор должен показывать независимо от прикладываемого тестового напряжения. Следует заметить, что имеются некоторые исключения.

Если при проверке приложить положительный щуп тестового прибора к затвору транзистора n-типа, а отрицательный — к истоку, зарядится емкость затвора и транзистор откроется. При замере сопротивления между стоком и истоком прибор покажет некоторое сопротивление. Неопытные ремонтники могут принять такое поведение транзистора за его неисправность. Поэтому перед «прозвонкой» канала «сток-исток» замкните накоротко все ножки транзистора, чтобы разрядить емкость затвора. После этого сопротивление сток-исток должно стать бесконечным. В противном случае транзистор признается неисправным.

Учтите ещё, что в современных мощных полевых транзисторах между стоком и истоком имеется встроенный диод поэтому канал «сток-исток» при проверке ведет себя как обычный диод. Для того чтобы избежать досадных ошибок, помните о наличии такого диода и не примите это за неисправность транзистора. Проверить это легко, пролистав даташит на Ваш экземпляр.

Конденсаторы

Конденсаторы – ещё одна разновидность радиодеталей. Они тоже довольно часто выходят из строя. Чаще всего умирают электролитические, плёнки и керамика портятся несколько реже. . .

Для начала, платы стоит обследовать визуально. Обычно мёртвые электролиты надуваются, а многие даже взрываются. Присмотритесь! Керамические конденсаторы не надуваются, но могут взорваться, что тоже заметно! Их, как и электролиты надо прозванивать. Ток они проводить не должны.

Перед началом электронной проверки конденсатора необходимо провести механическую проверку целостности внутреннего контакта его выводов.

Для этого достаточно поочерёдно согнуть выводы конденсатора под небольшим углом, и аккуратно поворачивая их в разные стороны, а также слегка потягивая на себя, убедиться в их неподвижности. В случае, если хотя бы один вывод конденсатора свободно вращается вокруг своей оси, или свободно вынимается из корпуса, то такой конденсатор считается не пригодным и дальнейшей проверке не подлежит.

Ещё один интересный факт – заряд/разряд конденсаторов. Это можно заметить, если мерять сопротивление конденсаторов, ёмкостью более 10мкФ. Оно есть и у меньших емкостей, но не так заметно выражен! Как только мы подключим щупы, сопротивление будет единицы Ом, но в течении секунды вырастет до бесконечности! Если мы поменяем щупы местами, эффект повторится.

Соответственно, если конденсатор проводит ток, или не заряжается, то он уже ушёл в мир иной.

Резисторы

Резисторы – их больше всего на платах, хотя они не так то уж и часто выходят из строя. Проверить их просто, достаточно сделать одно измерение – проверить сопротивление.

Если оно меньше бесконечности и не равно нулю, то резистор скорее всего пригоден к использованию. Обычно, мёртвые резисторы чёрные – перегретые! Но чёрные бывают и живыми, хотя их тоже стоит заменить. После нагрева, их сопротивление могло измениться от номинального, что плохо повлияет на работу устройства! Вообще стоит прозвонить все резисторы, и если их сопротивление отличается от номинального, то лучше заменить. Заметьте, что отличие от номинала на ± 5% считается допустимым. . .

Диоды

Проверить диоды по моему проще всего. Померили сопротивление, с плюсом на аноде, показывать должно несколько десятков/сотен Ом. Померили с плюсом на катоде – бесконечность. Если не так, то диод стоит заменить. . .

Индуктивность

Редко, но всё же из строя выходят индуктивности. Причины тому две. Первая – КЗ витков, а вторая – обрыв. Обрыв вычислить легко – достаточно проверить сопротивление катушки. Если оно меньше бесконечности, то всё ОК. Сопротивление индуктивностей обычно не более сотен Ом. Чаще всего несколько десятков. . .

КЗ между витков вычислить несколько труднее. Надо проверить напряжение самоиндукции. Это работает только на дросселях/трансформаторах, с обмотками в хотя бы 1000 витков. Надо подать импульс низковольтный на обмотку, А после, замкнуть эту обмотку лампочкой газоразрядной. Фактически, любя ИН-ка. Импульс обычно подают, слегка касаясь контактов КРОНЫ. Если ИН-ка в итоге мигнёт, то всё норм. Если нет, то либо КЗ витков, либо очень мало витков. . .

Как видите, способ не очень точный, и не очень удобный. Так что сначала проверьте все детали, и лишь потом грешите на КЗ витков!

Оптопары

Оптопара фактически состоит из двух устройств, поэтому проверять её немного сложнее. Сначала, надо прозвонить излучающий диод. Он должен как и обычный диод прозваниваться в одну сторону и служить диэлектриком в другую. Затем надо подав питание на излучающий диод померить сопротивление фотоприёмника. Это может быть диод, транзистор, тиристор или симистор, в зависимости от типа оптопары. Его сопротивление должно быть близким к нулю.

Затем убираем питание с излучающего диода. Если сопротивление фотоприёмника выросло до бесконечности, то оптопара целая. Если что-то не так, то её стоит заменить!

Тиристоры

Ещё один важный ключевой элемент – тиристор. Так же любит выходить из строя. Тиристоры так же бывают симметричные. Называются симисторы! Проверить и те и другие просто.

Берём омметр, плюсовой щуп подключаем к аноду, минусовой к катоду. Сопротивление равно бесконечности. Затем управляющий электрод (УЭ) подсоединяем к аноду. Сопротивление падает до где-то сотни Ом. Затем УЭ отсоединяем от анода. По идее, сопротивление тиристора должно остаться низким – ток удержания.

Но учтите, что некоторые «китайские» мультиметры могут выдавать слишком маленький ток, так что если тиристор закрылся, ничего страшного! Если он всё же открыт, то убираем щуп от катода, а через пару секунд присоединяем обратно. Теперь тиристор/симистор точно должен закрыться. Сопротивление равно бесконечности!

Если некоторые тезисы не совпадают с действительностью, то Ваш тиристор/симистор нерабочий.

Стабилитроны

Стабилитрон – фактически один из видов диода. По этому проверяется он так же. Заметим, что падение напряжения на стабилитроне, с плюсом на катоде равно напряжению его стабилизации – он проводит в обратную сторону, но с бОльшим падением. Чтоб это проверить, мы берём блок питания, стабилитрон и резистор на 300…500Ом. Включаем их как на картинке ниже и меряем напряжение на стабилитроне.

Мы плавно подымаем напряжение блока питания, и в какой-то момент, на стабилитроне напряжение перестаёт расти. Мы достигли его напряжения стабилизации. Если этого не случилось, то либо стабилитрон нерабочий, либо надо ещё повысить напряжение. Если Вы знаете его напряжение стабилизации, то прибавьте к нему 3 вольта и подайте. Затем повышайте и если стабилитрон не начал стабилизировать, то можете быть уверены, что он неисправен!

Стабисторы

Стабисторы – одна из разновидностей стабилитронов. Единственное их отличие в том, что при прямом включении – с плюсом на аноде, падение напряжения на стабисторе равно напряжению его стабилизации, а в другую сторону, с плюсом на катоде, ток они не проводят вообще. Достигается это включением нескольких кристаллов-диодов последовательно.

Учтите, что мультиметр с напряжением питания в 1,5В чисто физически не сможет вызвонить стабистор скажем на 1,9В. По этому включаем наш стабистор как на картинке ниже и меряем напряжение на нём. Подать надо напряжение около 5В. Резистор взять сопротивлением в 200…500Ом. Повышаем напряжение, меряя напряжение на стабисторе.

Если на какой то точке оно перестало расти, или стало расти очень медленно, то это и есть его напряжение стабилизации. Он рабочий! Если же он проводит ток в обе стороны, или имеет крайне низкое падение напряжения в прямом включении, то его стоит заменить. По видимому, он сгорел!

Шлейф/разъём

Проверить различного рода шлейфы, переходники, разъёмы и др. довольно просто. Для этого надо прозвонить контакты. В шлейфе каждый контакт должен звониться с одним контактом на другой стороне. Если контакт не звонится ни с каким другим, то в шлейфе обрыв. Если же он звонится с несколькими, то скорее всего в шлейфе КЗ. Тоже самое с переходниками и разъёмами. Те из них, которые с обрывом или КЗ считаются бракованными и использованию не подлежат!

Микросхемы/ИМС

Их великое множество, они имеют много выводов и выполняют разные функции. Поэтому проверка микросхемы должна учитывать её функциональное назначение. Точно убедиться в целости микросхем довольно трудно. Внутри каждая представляет десятки-сотни транзисторов, диодов, резисторов и др. Есть такие гибриды, в которых одних только транзисторов более 2000000000 штук.

Одно можно сказать точно – если Вы видите внешние повреждения корпуса, пятна от перегрева, раковины и трещины на корпусе, отставшие выводы, то микросхему стоит заменить – она скорее всего с повреждением кристалла. Греющаяся микросхема, назначение которой не предусматривает её нагрева, должна быть так же заменена.

Полная проверка микросхем может осуществляться только в устройстве, где она подключена так, как ей полагается. Этим устройством может быть либо ремонтируемая аппаратура, либо специальная, проверочная плата. При проверке микросхем используются данные типового включения, имеющиеся в спецификации на конкретную микросхему.

Ну всё, ни пуха Вам, и поменьше горелых деталек!

Теги:

• Мультиметр

Как проверить транзистор без мультиметра (Решение 2023)

Привет! Ищете ответ, чтобы узнать, как проверить транзистор без мультиметра? Тогда вы попали в нужную статью.

В этой короткой статье мы вместе рассмотрим решение, с помощью которого вы можете попробовать проверить транзисторы без использования какого-либо мультиметра.

Тестируя, я также хочу сказать, хороший это транзистор или плохой. Если это хороший транзистор, то какова его правильная конфигурация контактов. Кроме того, мы также узнаем тип транзистора BJT, то есть, если это NPN или PNP.

Надеюсь, вам понравится эта статья и вы найдете ответы на свой вопрос.

Содержание

Зачем нам тестировать транзисторы?

Первый вопрос: зачем вообще нужно тестировать или проверять транзистор? Ответ прост, проверить, хороший это транзистор или плохой.

Потому что нет смысла использовать неисправный транзистор в схеме, так как это приведет к неточным результатам. Иногда это также может привести к повреждению других подключенных компонентов из-за перенапряжения или перегрузки по току.

А почему без мультиметра?

Ответ: просто потому, что мы можем, и мы старательно учимся. Я не могу придумать такой другой технической причины — например, если я электронщик, почему бы мне не иметь мультиметр.

Если у меня нет мультиметра, то я должен подумать, настоящий ли я электронщик или просто балуюсь.

Другим возможным ответом может быть то, что мы хотим знать, есть ли у нас другие варианты. Но опять же, как я уже сказал, мы увлеченные ученики.

Как проверить транзистор без мультиметра?

Знаете, если честно, я действительно не думаю, что можно эффективно проверить транзистор без времени мультиметра.

Если вы не хотите использовать мультиметр, вам придется использовать другие альтернативные устройства.

Но у вас должен быть измерительный прибор, чтобы правильно проверить и протестировать любой тип транзистора.

Да, вы можете сконструировать какую-нибудь схему проверки транзистора, но я оставлю это для другой статьи в блоге.

Итак, для проверки транзистора без мультиметра есть два способа:

• 1- Использование осциллографа профессионального уровня с опцией проверки компонентов
• 2- Использование специального тестера транзисторов

Осциллограф с опцией проверки компонентов

Первый метод является дорогостоящим и лучше всего подходит для людей, которые являются профессионалами и работают с платами электроники с кучей транзисторов.

Этот метод действительно рекомендуется, когда вы хотите проверить транзисторы в схеме, не выпаивая их из платы.

Специальный тестер транзисторов

Этот метод действительно экономит время и надежен. Это сэкономит вам много времени, если вы работаете с транзисторами.

Чтобы этот метод был применим, вам нужен приличный тестер транзисторов. Вы можете купить где угодно, так как они не дорогие, и все тестеры транзисторов практически одинаковы.

Ниже приведен тестер транзисторов, который лично мне нравится. Это очень простой, но он делает свою работу очень хорошо.

Преимущество этого тестера в том, что его можно использовать и для других компонентов. Это как все в одном компонентном тестере.

Давайте посмотрим, как вы можете использовать этот инструмент для проверки любых транзисторов.

Как использовать тестер транзисторов для проверки транзистора?

Сначала возьмите транзистор, который хотите проверить. Допустим, вы хотите протестировать транзистор BJT и, допустим, вы не знаете, является ли он NPN или PNP. Вы не знаете его бета-значение постоянного тока. Вы также не знаете его правильную конфигурацию выводов, т. е. какой вывод выводов коллектор, эмиттер или база.

Чтобы знать все вышеперечисленные параметры транзистора, нам нужен специальный тестер транзисторов, о котором мы говорили выше.

Тестер транзисторов, который мы будем использовать, это тестер транзисторов M328 (ссылка на продукт) . Выполните следующие шаги:

• Сначала включите тестер транзисторов, вы должны увидеть, что экран загорается.
• Поместите гнездо компонента в нужное место в тестере транзисторов
• Теперь возьмите транзистор, который хотите проверить
• Поместите его в гнездо компонента в любой конфигурации
• Нажмите кнопку проверки
• И вы должны увидеть результаты на экране.
• В результатах будет указано, является ли это NPN или PNP, будет указано его бета-значение постоянного тока, а также будет показана правильная конфигурация контактов.

Видите ли, это маленькое устройство дает нам всю важную информацию о транзисторе в кратчайшие сроки, тем самым экономя наше драгоценное время.

Теперь, если транзистор неисправен, экран не покажет результатов или сообщит, что компонент не найден. Это признак того, что вы работаете с неисправным транзистором. Вам нужно избавиться от него немедленно.

Заключение

Инженерам и студентам необходимо знать, как проверить транзистор без мультиметра. Нам нужно знать, сколько других способов мы можем использовать для проверки транзисторов любого типа.

Потому что для меня не имеет никакого смысла проверять транзистор без использования мультиметра. За исключением того, что мы увлечены учениками и хотим исследовать вещи.

Итак, сделать это можно тремя способами:

• Разработать схему проверки
• Использование осциллографа с функцией тестирования компонентов
• Используйте специальный тестер транзисторов

Первый технический и требует знания предметной области. Поэтому я решил создать об этом отдельную статью как-нибудь в другой раз.

Второй метод является дорогостоящим и ориентирован на работу более профессионального уровня.

Кроме того, этот метод полезен, если вы хотите проверить транзисторы, пока они еще припаяны к схемам, т. е. внутрисхемное тестирование транзисторов.

Последний способ подходит большинству из нас. Так как это дешево и очень надежно в долгосрочной перспективе.

В этом методе мы используем специальный тестер транзисторов, который сообщает нам тип транзистора и различные полезные связанные параметры, но, что важно, он сообщает нам, плохой это транзистор или хороший.

В конце концов, я бы сказал. Я не идеален, как и эта статья. Но я намерен поделиться чем-то, что может быть полезно для некоторых из вас. Я изо всех сил старался, используя свои ограниченные знания, создать что-то. Я надеюсь, что это поможет вам как-то, может быть, немного. Но мне этого было бы достаточно.

Надеюсь, вам понравилось.

Спасибо и удачной жизни.

Другие полезные сообщения:

• Как проверить диод без мультиметра (Простые решения)
• Как проверить конденсатор без выпайки [при проверке схемы]
• Основы работы с мультиметром для начинающих — узнайте, как пользоваться мультиметром
• Безумно лучший тестер транзисторов (тестер компонентов)

Как проверить транзистор?

Биполярные транзисторы состоят из трехслойного полупроводникового сэндвича, либо PNP, либо NPN. Таким образом, транзисторы регистрируются как два диода, соединенных встречно-параллельно, при проверке сопротивления мультиметра или функции проверки диодов, как показано на рисунке ниже.

Показания низкого сопротивления на базе с черными отрицательными (-) выводами соответствуют материалу N-типа в базе PNP-транзистора. На условном обозначении материал N-типа «указывает» стрелкой перехода база-эмиттер, который является базой для этого примера.

Эмиттер P-типа соответствует другому концу стрелки перехода база-эмиттер, эмиттеру. Коллектор очень похож на эмиттер и также представляет собой материал P-типа PN-перехода.

Проверка транзисторного измерителя PNP: (a) вперед B-E, B-C, сопротивление низкое; (б) обратный B-E, B-C, сопротивление ∞.

Здесь я предполагаю использование мультиметра только с одной функцией диапазона непрерывности (сопротивления) для проверки PN-переходов.

Некоторые мультиметры оснащены двумя отдельными функциями проверки непрерывности: сопротивления и «проверки диодов», каждая из которых имеет свое назначение. Если ваш измеритель имеет специальную функцию «проверки диодов», используйте ее, а не диапазон «сопротивления», и измеритель будет отображать фактическое прямое напряжение PN-перехода, а не только то, проводит ли он ток.

Конечно, показания счетчика будут прямо противоположными для NPN-транзистора, когда оба PN-перехода обращены в другую сторону. Показания низкого сопротивления с красным (+) выводом на базе — это «противоположное» условие для NPN-транзистора.

Если в этом тесте используется мультиметр с функцией «проверки диодов», будет обнаружено, что переход эмиттер-база имеет несколько большее прямое падение напряжения, чем переход коллектор-база.

Эта разница в прямом напряжении обусловлена ​​разницей в концентрации легирования между эмиттерной и коллекторной областями транзистора: эмиттер представляет собой гораздо более сильно легированный кусок полупроводникового материала, чем коллектор, что приводит к тому, что его соединение с базой создает более высокое прямое падение напряжения.

Зная это, становится возможным определить какой провод какой на немаркированном транзисторе. Это важно, поскольку корпуса транзисторов, к сожалению, не стандартизированы. Все биполярные транзисторы, конечно, имеют три провода, но расположение трех проводов на фактическом физическом корпусе не расположено в каком-то универсальном стандартизированном порядке.

Проверка транзисторов мультиметром

PLS PLF Инструкции — Обнаружение фронта…

Включите JavaScript

Инструкции PLS PLF — Обнаружение фронта — Учебные пособия по ПЛК Mitsubishi

Предположим, техник находит биполярный транзистор и приступает к измерению целостности цепи с помощью мультиметра, установленного в режим «проверки диодов». Измеряя между парами проводов и записывая значения, отображаемые измерителем, техник получает данные, показанные на рисунке ниже.

Провод 1 (+) и 2 (-): «OL» Провод 1 (-) и 2 (+): «OL» Провода 1 (+) и 3 (-) измерителя: 0,655 В Провода 1 (-) и 3 (+) измерителя: «OL» Провода 2 (+) и 3 (-) измерителя 0,621 В Измеритель, касающийся провода 2 (-) и 3 (+): «OL»

Неизвестный биполярный транзистор. Какие выводы являются эмиттерными, базовыми и коллекторными? Показания омметра между клеммами.

Единственными комбинациями контрольных точек, дающих показания счетчика, являются провода 1 и 3 (красный щуп на 1 и черный щуп на 3) и провода 2 и 3 (красный щуп на 2 и черный щуп на 3) . Эти два чтения должен указывать прямое смещение перехода эмиттер-база (0,655 В) и перехода коллектор-база (0,621 В).

Теперь ищем один провод, общий для обоих наборов токопроводящих показаний. Это должно быть соединение базы транзистора, поскольку база является единственным слоем трехслойного устройства, общим для обоих наборов PN-переходов (эмиттер-база и коллектор-база).

В этом примере этот провод имеет номер 3, являющийся общим для комбинаций контрольных точек 1-3 и 2-3. В обоих этих наборах показаний счетчика черный  (-) измерительный щуп касался провода 3, что говорит нам о том, что база этого транзистора изготовлена ​​из полупроводникового материала N-типа (черный = минус).

Таким образом, транзистор представляет собой PNP с базой на проводе 3, эмиттером на проводе 1 и коллектором на проводе 2, как показано на рисунке ниже.

E и C high R: 1 (+) и 2 (-): «OL» C и E high R: 1 (-) и 2 (+): «OL» E и B вперед: 1 (+) и 3 (-): 0,655 В E и B реверс: 1 (-) и 3 (+): «OL» C и B вперед: 2 (+) и 3 (-): 0,621 В C и B реверс: 2 (-) и 3 (+): «OL»

Клеммы BJT, идентифицированные омметром.

Обратите внимание, что базовый провод в этом примере — , а не — средний вывод транзистора, как можно было бы ожидать от трехслойной модели «сэндвич» биполярного транзистора.

Это происходит довольно часто и может сбить с толку новичков, изучающих электронику. Единственный способ убедиться в том, какой вывод является проводом, — это проверить измерительным прибором или обратиться к «паспорту» производителя для этого конкретного номера детали транзистора.

Знание того, что биполярный транзистор ведет себя как два встречно включенных диода при проверке измерителем проводимости, помогает идентифицировать неизвестный транзистор исключительно по показаниям измерителя. Это также полезно для быстрой функциональной проверки транзистора.

Если бы технический специалист измерил непрерывность цепи в более чем двух или менее чем в двух из шести комбинаций измерительных проводов, он или она немедленно определил бы, что транзистор неисправен (или что он не был биполярным). транзистор, а скорее что-то другое — явная возможность, если для точной идентификации нет номеров деталей!). Однако «двухдиодная» модель транзистора не может объяснить, как и почему он действует как усилительное устройство.

Схемы транзисторного переключателя

Чтобы лучше проиллюстрировать этот парадокс, давайте рассмотрим одну из цепей транзисторного переключателя, используя физическую схему на рисунке ниже, а не условное обозначение транзистора. Таким образом, два соединения PN будут лучше видны.

Небольшой ток базы, протекающий в переходе база-эмиттер, смещенный в прямом направлении, позволяет протекать большому току через переход база-коллектор, смещенный в обратном направлении.

Диагональная стрелка серого цвета показывает направление потока электронов через переход эмиттер-база. Эта часть имеет смысл, поскольку электроны текут от эмиттера N-типа к базе P-типа: переход явно смещен в прямом направлении.

Однако переход база-коллектор — это совсем другое дело. Обратите внимание, как толстая стрелка серого цвета указывает направление потока электронов (вверх) от базы к коллектору. С основанием из материала P-типа и коллектором из материала N-типа это направление потока электронов явно противоположно направлению, обычно связанному с PN-переходом!

Нормальный узел PN не допускал бы этого «обратного» направления потока, по крайней мере, без значительного противодействия. Однако насыщенный транзистор показывает очень небольшое сопротивление электронам на всем пути от эмиттера к коллектору, о чем свидетельствует свечение лампы!

Встречные диоды

Очевидно, что здесь происходит что-то, что не поддается простой «двухдиодной» объяснительной модели биполярного транзистора. Когда я впервые узнал о работе транзистора, я попытался сконструировать собственный транзистор из двух встречно-параллельных диодов, как показано на рисунке ниже.

Пара встречных диодов не действует как транзистор!

Моя схема не работала, и я был озадачен. Каким бы полезным ни было описание транзистора «два диода» для целей тестирования, оно не объясняет, как транзистор ведет себя как управляемый переключатель.

В транзисторе происходит следующее: обратное смещение перехода база-коллектор предотвращает ток коллектора, когда транзистор находится в режиме отсечки (то есть когда ток базы отсутствует).

Если переход база-эмиттер смещен в прямом направлении управляющим сигналом, нормально блокирующее действие перехода база-коллектор отменяется, и ток через коллектор разрешается, несмотря на то, что электроны проходят через него «неправильным путем». тот PN-переход.

Это действие зависит от квантовой физики полупроводниковых переходов и может иметь место только тогда, когда два перехода правильно разнесены и концентрации примесей в трех слоях правильно пропорциональны.

Два последовательно соединенных диода не соответствуют этим критериям; верхний диод никогда не может «включиться», когда он смещен в обратном направлении, независимо от того, какой ток проходит через нижний диод в петле основного провода. Дополнительные сведения см. в разделе Биполярные переходные транзисторы, глава 2.

О том, что концентрации примесей играют решающую роль в особых возможностях транзистора, свидетельствует и тот факт, что коллектор и эмиттер не взаимозаменяемы. Если рассматривать транзистор просто как два встречно-параллельных PN-перехода или просто как простой сэндвич из материалов N-P-N или P-N-P, может показаться, что любой конец транзистора может служить коллектором или эмиттером.

Однако это не так. При подключении «назад» в цепи ток база-коллектор не сможет управлять током между коллектором и эмиттером. Несмотря на то, что и эмиттерный, и коллекторный слои биполярного транзистора имеют одинаковое легирование тип  (либо N, либо P), коллектор и эмиттер точно не идентичны!

Ток через переход эмиттер-база позволяет протекать через переход база-коллектор с обратным смещением. Действие базового тока можно рассматривать как «открытие ворот» для тока через коллектор.

Более конкретно, любая заданная величина тока между эмиттером и базой  допускает ограниченную величину тока между базой и коллектором. На каждый электрон, который проходит через переход эмиттер-база и далее через провод базы, определенное количество электронов проходит через переход база-коллектор и не более.

В следующем разделе это ограничение тока транзистора будет исследовано более подробно.

Обзор

При проверке мультиметром в режимах «сопротивление» или «проверка диода» транзистор ведет себя как два встречно-параллельных PN (диодных) перехода.

PN-переход эмиттер-база имеет несколько большее прямое падение напряжения, чем PN-переход коллектор-база, из-за более сильного легирования эмиттерного полупроводникового слоя.

Переход база-коллектор с обратным смещением обычно блокирует любой ток, проходящий через транзистор между эмиттером и коллектором.