Как проверить транзистор строчный с прибором. Как проверить работоспособность разных видов биполярных транзисторов мультиметром
Биполярный транзистор состоит из двух P-N переходов. Его выводы называются, как эммитер, база и коллектор. Слой, который посередине, называется базой. Эммитер и коллектор находятся по краям. В P-N-P транзисторе в классической схеме включения ток втекает в эммитер и собирается в коллекторе. А ток базы регулирует ток в коллекторе. Не будем на этом подробно останавливаться, если у вас и возникло желание разобраться с работой, то вы можете посмотреть соответствующую .
Как проверить транзистор, самым сложным здесь является поиск справочной документации на конкретный транзистор. Могу предложить вам в помощь огромный справочник радиоэлементов из которых мы узнаем о нем все.
Проверка биполярных транзисторов основана на том, что они имеют два n-p перехода, поэтому транзистор можно представить как два диода, общий вывод которых – база. Для n-p-n транзистора эти два эквивалентных диода соединены с базой анодами, а для транзистора p-n-p катодами. Транзистор считается исправным, если исправны оба перехода.
Для проверки транзистора один щуп мультиметра присоединяют к базе транзистора, а вторым щупом поочередно дотрагиваются к эмиттеру и коллектору. Затем меняют щупы местами и повторяют измерение.
Теперь чуть подробнее: Возьмем транзистор структуры N-P-N и проверим эмитерный переход для этого плюсовой щуп тестера подключаем к базе, а минусовой к эммитеру.
Как видим эмитерный переход в прямом подключение имеет небольшое сопротивление, затем мы должны увидеть аналогичные результаты на коллекторном переходе.
А вот затем мы меняем щупы местами и подключаем к области P - минусовой щуп мультиметра, а к области N соотвественно плюсовой щуп. На экране мы должны увидеть бесконечно большое сопротивление.
По результатам четырех измерений мы делаем вывод, что данный транзистор исправен и успешно может быть применен нами в наших радиолюбительских опытах
Как проверить транзистор простой пробник схема |
Схема выполнена на основе симметричного мультивибратора, но отрицательными обратными связями через конденсаторы С1 и С2. В момент времени, когда второй транзистор закрыт, положительный потенциал через открытый первый транзистор создаст слабое сопротивление на входе и, таким образом, увеличит нагрузочное качество пробника. С эмиттера VT1 положительный импульс поступает через конденсатор С1 на выход мультивибратора. Через открытый VT2 и диод VD1, конденсатор С1 начинает разряжаться.
Полярность выходных импульсов с выходов мультивибратора меняется с частотой 1 кГц и амплитудой около 4 вольт. Импульсы с одного из выходов мультивибратора поступают на разъем X3 и на эмиттер проверяемого на работоспособность транзистора, с другого выхода на разъем X2 база через резистор R5, а также и на разъем X1 пробника подключенного к коллектору исследуемого на работоспособность транзистора через резистор R6, светодиоды HL1, HL2 и динамик.
Если проверяемый прибор исправен засветится один из светодиодов (в случае n-p-n структуры испытуемого – HL1, при p-n-p – HL2) Если же загорятся оба светодиода – транзистор пробит, если не загорятся совсем, значит у проверяемого транзистора внутренний обрыв.
Для проверки диодов, исследуемый полупроводник подключают к разъемам X1 и X3. При исправном диоде будет светится один из светодиодов, в зависимости от полярности. Кроме световой индикации пробник оснащен звуковой сигнализацией, что очень полезно при ремонте электронной техники.
Схема похожа на предыдущую, но в ней используется микросхема К555ЛА3, а точнее ее логические элементы.
DD1.4 используется в роли выходного инвертирующего каскада. От резистора R1 и конденсатора C1 меняется частота следования выходных импульсов. Пробник, кроме проверки транзисторов и диодов можно, использовать и для проверки электролитических конденсаторов. Его контакты подсоединены к выводам Х1 и Х3. Поочередное свечение светодиодов косвенно свидетельствует об исправном электролитическом конденсаторе. Время свечения светодиодов определяется величиной емкости конденсатора.
Блин, какое страшное слово! Думаю, у всех чайников транзистор ассоциируется с чем-то очень трудным и непонятным. Но, уверяю вас, мои дорогие чайники, ничего трудного нету в транзисторе. Давайте же для начала разберемся, что он вообще из себя представляет и как его можно проверить на работоспособность.
Сразу оговорюсь, в нашей статье мы будет проверять биполярные транзисторы. Что это значит? А значит это то, что эти транзисторы состоят из двух P-N переходов. P-N переходы, дырки, электроны бла бла бла... Ну нафиг! Нам это не надо знать, как там ведут себя электроны, а как дырки и тд и тп. Просто знайте, если ток будет течь через P-N переход, то он сможет течь только в одном направлении. Из P-N перехода сделаны все диоды. А как вы знаете, диод пропускает ток тольков в одном направлении, и не пропускает в другом направлении. То есть другими словами, в одном направлении сопротивление диода маленькое, а в другом - очень большое. Это мы с вами видели в статье как проверить диод мультиметром .
Биполярный транзистор, как я уже сказал, состоит из двух P-N переходов. А в зависимости, как расставлены материалы P и N, так и называется транзистор. На рисунке ниже схематическое обозначение P-N-P транзистора:
Его выводы обозначаются, как эммитер, база и коллектор. Материал, который посередине, между двумя другими материалами, называется в транзисторе базой. Эммитер и коллектор находятся по краям и состоят из одного какого либо одинакового материала. В P-N-P транзисторе ток втекает в эммитер и собирается в коллекторе. А ток базы регулирует ток в коллекторе. Все просто:-). Схематическое обозначение P-N-P транзистора в схеме выглядит так:
где Э - это эмиттер, Б - база, К - коллектор.
Существует также другая разновидность биполярного транзистора - N-P-N. Здесь уже материал P заключен между двумя материалами N.
Принцип его действия схож с P-N-P транзистором, просто здесь ток течет уже в другом направлении.
Вот его схематическое изображение на схемах
Так как диод состоит из одного P-N перехода, а транзистор из двух, то значит можно представить транзистор, как два диода! Эврика!
Теперь же мы с вами можем проверить транзистор, проверяя эти два диода, из которых, грубо говоря, состоит транзистор.
Ну чтоже, давайте на практике определим работоспособность нашего транзистора. А вот и наш пациент:
Внимательно читаем, что нам написали на транзисторе: С4106. Теперь залезаем в интернет и ищем документ-описание на этот транзистор. По-английски он называется datasheet. Прямо так и вбиваем в поисковике "C4106 datasheet". Имейте ввиду, что импортные транзисторы пишутся с английскими буквами. А вот я и даташит на него нарыл:
Нас больше всего интересует распиновка контактов. То есть нам нужно узнать, какой вывод что из себя представляет. Для этого транзистора нам нужно узнать, где у него база, где эмиттер, а где коллектор. В этом и вся прелесть даташита.
А вот и схемка распиновки:
Теперь нам понятно, что первый вывод - это база, второй вывод - это коллектор, ну а третий - эмиттер.
Возвращаемся к нашему рисуночку
Наш подопечный - это N-P-N транзистор. Получается, если он здоров, то у нас будет маленькое падение напряжения в миллиВольтах, если мы приложим "плюс" к базе, а "минус" к коллектору или эммитеру. А если мы приложим "минус" к базе, а "плюс" к коллектору или эмиттеру, то увидим единичку на мультике. Начинаем проверять диоды транзистора, как мы это делали при проверке диодов в статье Как проверить диод мультиметром .
Ставим на прозвонку и начинаем мусолить наш транзистор. Для начала ставим "плюс" к базе, а "минус" к коллектору
Все ок, прямой P-N переход должен обладать небольшим падением напряжения для кремниевых транзисторов 0,5-0,7 Вольт, а для германиевых 0,3-0,4 Вольта. На фото 543 милиВольта или 0,54 Вольта.
Проверяем переход база-эммитер, поставив на базу "плюс" , а на эммитер "минус".
Видим снова падение напряжения прямого P-N перехода. Все ок.
Меняем щупы местами. Ставим "минус" на базу, а "плюс" на коллектор. Сейчас мы замеряем обратное падение напряжения на P-N переходе.
Все ОК, так как видим единичку.
Проверяем теперь обратное падение напряжения перехода база-эммитер.
Здесь у нас мультик также показывает единичку. Значит можно дать диагноз транзистору - здоров.
Давайте проверим еще один транзистор. Он подобен транзистору, который мы с Вами рассмотрели. Его распиновка (то есть положение и значение выводов) такая же, как у нашего первого героя. Также ставим мультик на прозвонку и цепляемя к нашему подопечному.
Нолики... Это не есть хорошо. Это говорит о том, что P-N переход пробит, а раз уж он пробит, то можно смело выкидывать такой транзистор в мусорку.
В заключении статьи, хотелось бы добавить, что лучше всегда отыскивать даташит на проверяемый транзистор. Бывают так называемые составные транзисторы. Что это значит? Это значит, что в одном конструктивном корпусе транзистора могут быть вмонтированы два или даже больше транзисторов или даже диоды наряду с транзистором вместе. Имейте также ввиду, что некоторые радиоэлементы выполняют, как транзисторы. Это могут быть тиристоры, стабилизаторы или преобразователи напряжения или даже какая нибудь заморская микросхемка. Вот так-то! Не ленитесь отыскивать даташиты на проверяемые транзисторы.
Занимаясь ремонтом и конструированием электроники, частенько приходится проверять транзистор на исправность. Рассмотрим методику проверки биполярных транзисторов обычным цифровым мультиметром, который есть практически у каждого начинающего радиолюбителя.
Несмотря на то, что методика проверки биполярного транзистора достаточно проста, начинающие радиолюбители порой могут столкнуться с некоторыми трудностями. Об особенностях тестирования биполярных транзисторов будет рассказано чуть позднее, а пока рассмотрим самую простую технологию проверки обычным цифровым мультиметром.
Для начала нужно понять, что биполярный транзистор можно условно представить в виде двух диодов, так как он состоит из двух p-n переходов. А диод, как известно, это ничто иное, как обычный p-n переход.
Вот условная схема биполярного транзистора, которая поможет понять принцип проверки. На рисунке p-n переходы транзистора изображены в виде полупроводниковых диодов.
Устройство биполярного транзистора p-n-p структуры с помощью диодов изображается следующим образом.
Как известно, биполярные транзисторы бывают двух типов проводимости: n-p-n и p-n-p . Этот факт нужно учитывать при проверке. Поэтому покажем условный эквивалент транзистора структуры n-p-n составленный из диодов. Этот рисунок нам понадобиться при последующей проверке.
Транзистор со структурой n-p-n в виде двух диодов.
Суть метода сводиться к проверке целостности этих самых p-n переходов, которые условно изображены на рисунке в виде диодов. А, как известно, диод пропускает ток только в одном направлении. Если подключить плюс (+ ) к выводу анода диода, а минус (-) к катоду, то p-n переход откроется, и диод начнёт пропускать ток. Если проделать всё наоборот, подключить плюс (+ ) к катоду диода, а минус (-) к аноду, то p-n переход будет закрыт и диод не будет пропускать ток.
Если вдруг при проверке выясниться, что p-n переход пропускает ток в обоих направлениях, то значит он «пробит». Если же p-n переход не пропускает ток ни в одном из направлений, то значит переход в «обрыве». Естественно, что при пробое или обрыве хотя бы одного из p-n переходов транзистор работать не будет.
Обращаем внимание, что условная схема из диодов необходима лишь для более наглядного представления о методике проверки транзистора. В реальности транзистор имеет более изощрённое устройство.
Функционал практически любого мультиметра поддерживает проверку диода. На панели мультиметра режим проверки диода изображается в виде условного изображения, который выглядит вот так.
Думаю, уже понятно, что проверять транзистор мы будем как раз с помощью этой функции.
Небольшое пояснение. У цифрового мультиметра есть несколько гнёзд для подключения измерительных щупов. Три, а то и больше. При проверке транзистора необходимо минусовой щуп (чёрный ) подключить к гнезду COM (от англ. слова common – «общий»), а плюсовой щуп (красный ) в гнездо с обозначением буквы омега Ω , буквы V и, возможно, других букв. Всё зависит от функционала прибора.
Почему я так подробно рассказываю о том, как подключать измерительные щупы к мультиметру? Да потому, что щупы можно элементарно перепутать и подключить чёрный щуп, который условно считается «минусовым» к гнезду, к которому нужно подключить красный, «плюсовой» щуп. В итоге это вызовет неразбериху, и, как следствие, ошибки. Будьте внимательней!
Теперь, когда сухая теория изложена, перейдём к практике.
Какой мультиметр будем использовать?
Вначале проведём проверку кремниевого биполярного транзистора отечественного производства КТ503 . Он имеет структуру n-p-n . Вот его цоколёвка.
Для тех, кто не знает, что означает это непонятное слово цоколёвка , поясняю. Цоколёвка - это расположение функциональных выводов на корпусе радиоэлемента. Для транзистора функциональными выводами соответственно будут коллектор (К или англ.- С ), эмиттер (Э или англ.- Е ), база (Б или англ.- В ).
Сначала подключаем красный (+ ) щуп к базе транзистора КТ503, а чёрный (-) щуп к выводу коллектора. Так мы проверяем работу p-n перехода в прямом включении (т. е. когда переход проводит ток). На дисплее появляется величина пробивного напряжения. В данном случае оно равно 687 милливольтам (687 мВ).
Как видим, p-n переход между базой и эмиттером тоже проводит ток. На дисплее опять показывается величина пробивного напряжения равная 691 мВ. Таким образом, мы проверили переходы Б-К и Б-Э при прямом включении.
Чтобы удостовериться в исправности p-n переходов транзистора КТ503 проверим их и в, так называемом, обратном включении . В этом режиме p-n переход ток не проводит, и на дисплее не должно отображаться ничего, кроме «1 ». Если на дисплее единица «1 », то это означает, что сопротивление перехода велико, и он не пропускает ток.
Чтобы проверить p-n переходы Б-К и Б-Э в обратном включении, поменяем полярность подключения щупов к выводам транзистора КТ503. Минусовой («чёрный») щуп подключаем к базе, а плюсовой («красный») сначала подключаем к выводу коллектора…
…А затем, не отключая минусового щупа от вывода базы, к эмиттеру.
Как видим из фотографий, в обоих случаях на дисплее отобразилась единичка «1 », что, как уже говорилось, указывает на то, что p-n переход не пропускает ток. Так мы проверили переходы Б-К и Б-Э в обратном включении .
Если вы внимательно следили за изложением, то заметили, что мы провели проверку транзистора согласно ранее изложенной методике. Как видим, транзистор КТ503 оказался исправен.
Пробой P-N перхода транзистора.
В случае если какой либо из переходов (Б-К или Б-Э) пробиты, то при их проверке на дисплее мультиметра обнаружиться, что они в обоих направлениях, как в прямом включении, так и в обратном, показывают не пробивное напряжение p-n перехода, а сопротивление. Это сопротивление либо равно нулю «0» (будет пищать буззер), либо будет очень мало.
Обрыв P-N перехода транзистора.
При обрыве, p-n переход не пропускает ток ни в прямом, ни в обратном направлении – на дисплее в обоих случаях будет «1 ». При таком дефекте p-n переход как бы превращается в изолятор.
Проверка биполярных транзисторов структуры p-n-p проводится аналогично. Но при этом необходимо сменить полярность подключения измерительных щупов к выводам транзистора. Вспомним рисунок условного изображения транзистора p-n-p в виде двух диодов. Если забыли, то гляньте ещё раз и вы увидите, что катоды диодов соединены вместе.
В качестве образца для наших экспериментов возьмём отечественный кремниевый транзистор КТ3107 структуры p-n-p. Вот его цоколёвка.
В картинках проверка транзистора будет выглядеть так. Проверяем переход Б-К при прямом включении.
Как видим, переход исправен. Мультиметр показал пробивное напряжение перехода – 722 мВ.
То же самое проделываем и для перехода Б-Э.
Как видим, он также исправен. На дисплее – 724 мВ.
Теперь проверим исправность переходов в обратном направлении – на наличие «пробоя» перехода.
Переход Б-К при обратном включении…
Переход Б-Э при обратном включении.
В обоих случаях на дисплее прибора – единичка «1 ». Транзистор исправен.
Подведём итог и распишем краткий алгоритм проверки транзистора цифровым мультиметром:
Определение цоколёвки транзистора и его структуры;
Проверка переходов Б-К и Б-Э в прямом включении с помощью функции проверки диода;
Проверка переходов Б-К и Б-Э в обратном включении (на наличие «пробоя») с помощью функции проверки диода;
При проверке необходимо помнить о том, что кроме обычных биполярных транзисторов существуют различные модификации этих полупроводниковых компонентов. К таковым можно отнести составные транзисторы (транзисторы Дарлингтона), «цифровые» транзисторы, строчные транзисторы (так называемые "строчники") и т.д.
Все они имеют свои особенности, как, например, встроенные защитные диоды и резисторы. Наличие этих элементов в структуре транзистора порой усложняют их проверку с помощью данной методики. Поэтому прежде чем проверить неизвестный вам транзистор желательно ознакомиться с документацией на него (даташитом). О том, как найти даташит на конкретный электронный компонент или микросхему, я рассказывал .
Перед тем как собрать какую-то схему или начать ремонт электронного устройства необходимо убедиться в исправности элементов, которые будут установлены в схему. Даже если эти элементы новые, необходимо быть уверенным в их работоспособности. Обязательной проверке подлежат и такие распространенные элементы электронных схем как транзисторы.
Для проверки всех параметров транзисторов существуют сложные приборы. Но в некоторых случаях достаточно провести простую проверку и определить годность транзистора. Для такой проверки достаточно иметь мультиметр.
В технике используются различные виды транзисторов – биполярные, полевые, составные, многоэмиттерные, фототранзисторы и тому подобные. В данном случае будут рассматриваться наиболее распространенные и простые — биполярные транзисторы.
Такой транзистор имеет 2 р-n перехода. Его можно представить как пластину с чередующимися слоями с разными типами проводимости. Если в крайних областях полупроводникового прибора преобладает дырочная проводимость (p), а в средней – электронная проводимость (n), то прибор называется транзистор р-n-p. Если наоборот, то прибор называется транзистором типа n-p-n. Для разных видов биполярных транзисторов меняется полярность источников питания, которые подключаются к нему в схемах.
Наличие в транзисторе двух переходов позволяет представить в упрощенном виде его эквивалентную схему как последовательное соединение двух диодов.
При этом для p-n-p прибора в эквивалентной схеме между собой соединены катоды диодов, а для n-p-n прибора – аноды диодов.
В соответствии с этими эквивалентными схемами и производится проверка биполярного транзистора мультиметром на исправность.
Порядок проверки устройства — следуем по инструкции
Процесс измерений состоит из следующих этапов:
- проверка работы измерительного прибора;
- определение типа транзистора;
- измерение прямых сопротивлений эмиттерного и коллекторного переходов;
- измерение обратных сопротивлений эмиттерного и коллекторного переходов;
- оценка исправности транзистора.
Перед тем, как проверить биполярный транзистор мультиметром, необходимо убедиться в исправности измерительного прибора. Для этого вначале надо проверить индикатор заряда батареи мультиметра и, при необходимости, заменить батарею. При проверке транзисторов важна будет полярность подключения. Надо учитывать, что у мультиметра на выводе «COM» имеется отрицательный полюс, а на выводе «VΩmA» – плюсовой. Для определенности к выводу «COM» желательно подключить щуп черного цвета, а к выводу «VΩmA» -красного.
Чтобы к выводам транзистора подключить щупы мультиметра правильной полярности, необходимо определить тип прибора и маркировку его выводов. С этой целью необходимо обратиться к справочнику или найти описание транзистора в Интернете.
На следующем этапе проверки переключатель операций мультиметра устанавливается в положение измерения сопротивлений. Выбирается предел измерения в «2к».
Перед тем, как проверить pnp транзистор мультиметром, надо минусовой щуп подключить к базе устройства. Это позволит измерить прямые сопротивления переходов радиоэлемента типа p-n-p. Плюсовой щуп подключается по очереди к эмиттеру и коллектору. Если сопротивления переходов равны 500-1200 Ом, то эти переходы исправны.
При проверке обратных сопротивлений переходов к базе транзистора подключается плюсовой щуп, а минусовой по очереди подключается к эмиттеру и коллектору.
Если эти переходы исправны, то в обоих случаях фиксируется большое сопротивление.
Проверка npn транзистора мультиметром происходит по такой же методике, но при этом полярность подключаемых щупов меняется на противоположную. По результатам измерений определяется исправность транзистора:
- если измеренные прямое и обратное сопротивления перехода большие, то это значит, что в приборе имеется обрыв;
- если измеренные прямое и обратное сопротивления перехода малы, то это означает, что в приборе имеется пробой.
В обоих случаях транзистор является неисправным.
Оценка коэффициента усиления
Характеристики транзисторов обычно имеют большой разброс по величине. Иногда при сборке схемы требуется использовать транзисторы, у которых имеется близкий по величине коэффициент усиления по току. Мультиметр позволяет подобрать такие транзисторы. Для этого в нем имеется режим переключения «hFE» и специальный разъем для подключения выводов транзисторов 2 типов.
Подключив в разъем выводы транзистора соответствующего типа можно увидеть на экране величину параметра h21.
Выводы :
- С помощью мультиметра можно определить исправность биполярных транзисторов.
- Для проведения правильных измерений прямого и обратного сопротивлений переходов транзистора необходимо знать тип транзистора и маркировку его выводов.
- С помощью мультиметра можно подобрать транзисторы с желаемым коэффициентом усиления.
Видео о том, как проверить транзистор мультиметром