Как проверить транзисторный переключатель

Обновлено: 01.07.2024

Твердотельные переключатели, такие как кремниевые выпрямители (SCR) и симисторы, могут заменить механические переключатели. Твердотельные переключатели имеют гораздо более длительный срок службы, могут контролировать величину напряжения/тока между полностью разомкнутыми и замкнутыми состояниями и не вызывают дугового разряда, поскольку контакты отсутствуют.

Твердотельные переключатели имеют недостатки, заключающиеся в том, что они могут переключать только переменный или постоянный ток, их сложнее понять и требуется больше знаний о схеме и компонентах, когда технический специалист устраняет их неполадки.

Важно понимать полупроводниковые переключатели, поскольку они чаще используются для замены механических переключателей в схемах и коммутационных приложениях.

Твердотельные переключатели

Твердотельные переключатели — это электронные устройства, не имеющие движущихся частей (контактов). Твердотельные переключатели можно использовать в большинстве приложений управления двигателем.

Преимущества твердотельных переключателей включают быстрое переключение, отсутствие движущихся частей, длительный срок службы и возможность взаимодействия с электронными схемами (ПЛК и ПК). Однако твердотельные переключатели должны быть правильно выбраны и применены, чтобы предотвратить потенциальные проблемы.

Твердотельные переключатели включают транзисторы, кремниевые выпрямители (SCR), симисторы, диаки и однопереходные транзисторы (UJT). См. рис. 1.

Симисторы, диаки и однопереходные транзисторы (UJT) вместе с тринисторами часто встречаются в одной и той же схеме. Триаки и тиристоры — это устройства управления.

Диаки и UJT образуют цепи запуска для симисторов и тринисторов. Триаки, диаки, UJT и SCR работают только как переключатели и могут использоваться в различных коммутационных приложениях.

Технический факт

Срок службы твердотельных переключателей составляет миллиарды циклов, в то время как срок службы механических переключателей составляет около 200 000 циклов, что делает твердотельные переключатели стандартом для большинства коммутационных приложений большого объема.

Транзисторы как переключатель

Транзистор — это устройство с тремя выводами, которое регулирует ток через устройство в зависимости от величины напряжения, подаваемого на базу. Транзисторы могут быть транзисторами NPN или PNP. Транзисторы можно быстро включать и выключать.

Транзисторы имеют очень высокое сопротивление в открытом состоянии и очень низкое сопротивление в закрытом состоянии. Транзисторы используются только для коммутации постоянного тока низкого уровня. Когда транзисторы используются в качестве переключателей, на транзистор можно установить диод, чтобы предотвратить повреждение от скачков высокого напряжения (переходных процессов).

Рис. 1. Твердотельные переключатели включают транзисторы, кремниевые выпрямители (SCR), симисторы, диаки и однопереходные транзисторы (UJT).

Транзисторы как переключатели постоянного тока

Транзисторы в основном разрабатывались для замены механических переключателей. Транзисторы не имеют движущихся частей и могут быстро включаться и выключаться.

Механические выключатели имеют два состояния: открыто и закрыто или включено и выключено. Механические переключатели имеют очень высокое сопротивление в открытом состоянии и очень низкое сопротивление в закрытом состоянии.

Транзистор можно заставить работать как переключатель. Например, транзистор можно использовать для включения или выключения контрольной лампы. См. рис. 2.

Рисунок 2. Транзистор можно заставить работать как переключатель.

В этой цепи сопротивление между коллектором (C) и эмиттером (E) определяется током, протекающим между базой (B) и эмиттером (E). Когда ток между B и E не течет, сопротивление между коллектором и эмиттером высокое, как у разомкнутого ключа. Контрольная лампа не светится, потому что ток отсутствует.

Если между B и E протекает небольшой ток, сопротивление между коллектором и эмиттером уменьшается до очень низкого значения, как у замкнутого переключателя. Контрольная лампа включена.

Включенный транзистор нормально работает в области насыщения. Область насыщения — это максимальный ток, который может протекать в транзисторной цепи.

При насыщении сопротивление коллектора считается равным нулю, а ток ограничивается только сопротивлением нагрузки.

Когда цепь достигает насыщения, сопротивление контрольной лампы становится единственным токоограничивающим устройством в цепи.

Когда транзистор выключен, он работает в области отсечки. Зона отсечки — это точка, в которой транзистор закрыт и ток не течет.

В момент отсечки все напряжение поступает на открытый ключ (транзистор), а напряжение коллектор-эмиттер равно напряжению питания VCC.

Транзисторные приложения

Транзисторы используются для переключения из-за их надежности и скорости. В некоторых случаях транзисторы также интегрируются с другими твердотельными компонентами, образуя более сложные устройства.

Однако в каждом случае основной принцип работы транзистора остается неизменным.

Семисегментные дисплеи

Включая или выключая различные комбинации транзисторов, можно создавать разные числа на семисегментном дисплее. См. рис. 3.

Например, если все транзисторы (от A до G) включены, на дисплее должна появиться цифра «8». Если все транзисторы, кроме E и D, включены, должна появиться цифра «9». Обычно в дополнение к семисегментным транзисторным устройствам имеется схема, которая помогает декодировать правильные сигналы для дисплея.

Когда присутствуют все схемы, это называется семисегментным декодером/драйверным дисплеем или устройством считывания.

Рисунок 3. При включении и выключении транзисторов в различных комбинациях на семисегментном дисплее появляются разные числа.

Проверка транзисторов с помощью цифрового мультиметра

Транзистор выходит из строя из-за чрезмерного тока или температуры. Транзистор обычно выходит из строя из-за открытого или короткого замыкания. Два перехода транзистора можно проверить с помощью цифрового мультиметра (DMM), настроенного на измерение сопротивления. См. рис. 4.

Подключите цифровой мультиметр к эмиттеру и базе транзистора. Измерьте сопротивление.
Поменяйте местами выводы цифрового мультиметра и измерьте сопротивление. Переход эмиттер/база исправен, когда сопротивление высокое в одном направлении и низкое в противоположном.

Подключите цифровой мультиметр к коллектору и базе транзистора. Измерьте сопротивление.
Поменяйте местами выводы цифрового мультиметра и измерьте сопротивление. Переход коллектор/база исправен, когда сопротивление высокое в одном направлении и низкое в противоположном.

Подключите цифровой мультиметр к коллектору и эмиттеру транзистора. Измерьте сопротивление.
Поменяйте местами выводы цифрового мультиметра и измерьте сопротивление. Переход коллектор/эмиттер исправен, если показания сопротивления высоки в обоих направлениях.

Тот же тест, что и для NPN-транзистора, можно использовать для тестирования PNP-транзистора. Разница в том, что для получения тех же результатов измерительные провода цифрового мультиметра необходимо перевернуть.

Рис. 4. Обычно транзистор выходит из строя из-за открытого или короткого замыкания.

сообщить об этом объявлении

Спросите любого техника, работающего в полевых условиях или на стенде, какое испытательное оборудование он использует чаще всего, и он, скорее всего, назовет цифровой мультиметр (DMM). Эти универсальные устройства можно использовать для тестирования и диагностики широкого спектра цепей и компонентов. В крайнем случае цифровой мультиметр может даже заменить дорогостоящее специализированное испытательное оборудование. Одним из особенно полезных навыков является знание того, как проверить транзистор с помощью цифрового мультиметра. Для выполнения этой задачи существуют специализированные анализаторы компонентов, но для среднего любителя может быть трудно оправдать расходы.

Распиновка транзистора

К счастью, использование цифрового мультиметра для получения основных показаний о том, соответствует ли состояние подозреваемому неисправному биполярному транзистору NPN или PNP, является простой и быстрой задачей. Некоторые мультиметры имеют встроенную функцию тестирования транзисторов. Если у вас есть, вы можете пропустить этот пост в блоге — просто вставьте транзистор в гнездо на мультиметре и установите мультиметр в правильный режим. Вы, вероятно, получите такую информацию, как коэффициент усиления (hFE), которую можно сверить с таблицей данных, а также показания «пройдено/не пройдено». Если в вашем измерителе нет функции тестирования транзисторов, не беспокойтесь — транзисторы можно легко проверить с помощью настройки тестирования «Диод». (Некоторые счетчики имеют функцию проверки диодов в сочетании с проверкой непрерывности – это нормально).

Проверка транзистора

Удалите транзистор из схемы для получения точных результатов тестирования.

Шаг 1: (от базы к излучателю)

Подсоедините положительный провод мультиметра к БАЗЕ (B) транзистора. Подсоедините провод отрицательного счетчика к ИЗЛУЧАТЕЛЮ (E) транзистора.Для хорошего транзистора NPN измеритель должен показывать падение напряжения между 0,45 В и 0,9 В. Если вы тестируете PNP-транзистор, вы должны увидеть «OL» (превышение предела).

Шаг 2: (от базы к коллектору)

Держите положительный вывод на ОСНОВЕ (B) и поместите отрицательный вывод в КОЛЛЕКТОР (C).

Для исправного NPN-транзистора измеритель должен показывать падение напряжения от 0,45 В до 0,9 В. Если вы тестируете PNP-транзистор, вы должны увидеть "OL" (превышение предела).

Шаг 3: (от излучателя к базе)

Подсоедините положительный провод мультиметра к ЭМИТТЕРУ (E) транзистора. Подсоедините отрицательный провод к БАЗЕ (B) транзистора.

Для исправного NPN-транзистора вы должны увидеть «OL» (превышение предела). Если вы тестируете PNP-транзистор, измеритель должен показать падение напряжения между 0,45 В и 0,9 В.

Шаг 4: (от коллектора до базы)

Подсоедините положительный провод мультиметра к КОЛЛЕКТОРУ (C) транзистора. Подсоедините отрицательный провод к БАЗЕ (B) транзистора.

Шаг 5: (от коллектора к эмиттеру)

Подсоедините положительный провод счетчика к КОЛЛЕКТОРУ (C), а отрицательный - к ЭМИТТЕРУ (E). На исправном транзисторе NPN или PNP будет отображаться "OL"/превышение предела на счетчике. Поменяйте местами выводы (плюс к эмиттеру и минус к коллектору). Опять же, на исправном NPN или PNP транзисторе должно быть написано «OL».

Если параметры вашего биполярного транзистора не соответствуют этим шагам, считайте его неисправным.

Вы также можете использовать падение напряжения, чтобы определить, какой вывод является эмиттером на немаркированном транзисторе, поскольку переход эмиттер-база обычно имеет немного более высокое падение напряжения, чем переход коллектор-база.

Помните: этот тест только проверяет, что транзистор не закорочен и не открыт, он не гарантирует, что транзистор работает в пределах своих расчетных параметров. Его следует использовать только для того, чтобы решить, нужно ли вам «заменить» или «перейти к следующему компоненту». Этот тест работает только с биполярными транзисторами — вам нужно использовать другой метод для тестирования полевых транзисторов.

В качестве особой благодарности нашим клиентам и читателям блога мы хотели бы предложить скидку 10 % на весь заказ с кодом: "BLOG1000"

Для нашего месяца благодарности клиентов все, что вам нужно сделать, это использовать код " BLOG1000 " при оформлении заказа в вашей карточке покупок.

И когда появится окно, введите соответствующий текущий активный промокод. В данном случае это: BLOG1000

Научиться тестировать транзистор и диод с помощью аналогового мультиметра очень быстро и легко — обычно этого достаточно для большинства приложений.

Хотя многие цифровые мультиметры в наши дни имеют специальные возможности для проверки диодов, а иногда и транзисторов, не все это делают, особенно старые аналоговые мультиметры, которые все еще широко используются. Однако по-прежнему довольно легко выполнить простой тест «годен/не годен», используя самое простое оборудование.

Эта форма тестирования позволяет определить, работает ли транзистор или диод, и, хотя она не может предоставить подробную информацию о параметрах, это редко является проблемой, поскольку эти компоненты будут проверены при изготовлении, и это сравнительно редко для производителя. производительность упадет до уровня, при котором они не будут работать в цепи.

Большинство сбоев носят катастрофический характер и приводят к полной неработоспособности компонента. Эти простые тесты с помощью мультиметра позволяют очень быстро и легко обнаружить эти проблемы.

Таким образом можно тестировать диоды большинства типов: силовые выпрямительные диоды, сигнальные диоды, стабилитроны/диоды опорного напряжения, варакторы и многие другие типы диодов.

Как проверить диод мультиметром

Базовый тест диодов очень прост в выполнении. Чтобы убедиться, что диод работает удовлетворительно, требуется всего два теста с помощью мультиметра.

Проверка диода основана на том факте, что диод проводит ток только в одном направлении, а не в другом. Это означает, что его сопротивление будет отличаться в одном направлении от сопротивления в другом.

Измеряя сопротивление в обоих направлениях, можно установить, работает ли диод, а также какие соединения являются анодом и катодом.

Поскольку фактическое сопротивление в прямом направлении зависит от напряжения, невозможно указать точные значения ожидаемого прямого сопротивления, поскольку напряжение от разных счетчиков будет разным — оно даже будет разным в разных диапазонах на метр.

. полоса на корпусе диода обозначает катод.

Метод проверки диода с помощью аналогового измерителя довольно прост.

Пошаговые инструкции:

Установите измеритель на его диапазон в омах. Подойдет любой диапазон, но лучше всего использовать средний диапазон в омах, если их несколько.
Подключите катодную клемму диода к положительной клемме мультиметра, а анод к отрицательной или общей клемме.
Установите измеритель на показания в омах, и должно быть получено «низковатое» показание.
Обратное подключение.
На этот раз должно быть получено высокое значение сопротивления.

На шаге 3 фактические показания будут зависеть от ряда факторов. Главное, чтобы счетчик отклонялся, возможно, на половину или больше. Изменение зависит от многих элементов, включая батарею в измерителе и используемый диапазон. Важно отметить, что расходомер значительно отклоняется.
При проверке в обратном направлении кремниевые диоды вряд ли покажут какое-либо отклонение измерителя. Германиевые, которые имеют гораздо более высокий уровень обратного тока утечки, могут легко показать небольшое отклонение, если измеритель настроен на высокий диапазон сопротивления.

Эта простая проверка диода аналоговым мультиметром очень полезна, поскольку позволяет очень быстро определить, работает ли диод в принципе. Однако он не может тестировать более сложные параметры, такие как обратный анализ и т. д.

Тем не менее, это важный тест для технического обслуживания и ремонта. Хотя возможно изменение характеристик диода, это случается очень редко, и весьма вероятно, что произойдет полный пробой диода, и это будет сразу видно с помощью этого теста.

Соответственно, этот тип испытаний чрезвычайно полезен в ряде областей тестирования и ремонта электроники.

Проверка диодов с помощью мультиметра

Как проверить транзистор мультиметром

Проверку диодов с помощью аналогового мультиметра можно расширить, чтобы обеспечить простую и прямую проверку достоверности биполярных транзисторов. Опять же, проверка с помощью мультиметра обеспечивает только уверенность в том, что биполярный транзистор не перегорел, но все равно очень полезна.

Как и в случае с диодом, наиболее вероятные неисправности приводят к выходу из строя транзистора, а не к небольшому снижению производительности.

Тест основан на том факте, что биполярный транзистор можно рассматривать как состоящий из двух встречных диодов, и при выполнении теста диодов между базой и коллектором, а также базой и эмиттером транзистора с помощью аналогового мультиметра наиболее можно убедиться в базовой целостности транзистора.

Эквивалентная схема транзистора с диодами для проверки мультиметром.

Требуется еще один тест. Транзистор должен иметь высокое сопротивление между коллектором и эмиттером, а база должна быть разомкнута, так как есть два встречных диода. Однако возможно, что путь коллектор-эмиттер будет перегоревшим, а между коллектором и эмиттером будет создан путь проводимости, но при этом он все еще будет иметь диодную функцию по отношению к базе. Это также необходимо проверить.

Следует отметить, что биполярный транзистор не может быть функционально воспроизведен с использованием двух отдельных диодов, потому что работа транзистора зависит от базы, которая является соединением двух диодов, являясь одним физическим слоем и к тому же очень тонкой.

Пошаговые инструкции:

Инструкции даны в первую очередь для NPN-транзисторов, поскольку они являются наиболее распространенными типами транзисторов. Варианты показаны для разновидностей PNP - они указаны в скобках (.. .. ..):

Установите измеритель на его диапазон в омах. Подойдет любой диапазон, но лучше всего использовать средний диапазон в омах, если их несколько.
Подключите базовую клемму транзистора к положительной клемме (обычно красного цвета) на мультиметре.
Подсоедините клемму, помеченную как отрицательная или общая (обычно черного цвета), к коллектору и измерьте сопротивление. На нем должно быть написано обрыв цепи (для транзистора PNP должно быть отклонение).
При подключенном к базе положительном выводе повторите измерение, подключив положительный вывод к эмиттеру. Показание должно снова показывать обрыв цепи (мультиметр должен отклониться для транзистора PNP).
Теперь поменяйте местами соединение с базой транзистора, на этот раз соединив отрицательную или общую (черную) клемму аналогового измерительного прибора с базой транзистора.
Подсоедините клемму с пометкой «плюс» сначала к коллектору и измерьте сопротивление. Затем отнесите его к излучателю. В обоих случаях счетчик должен отклониться (указать обрыв цепи PNP-транзистора).
Затем необходимо подключить минус счетчика или общий провод к коллектору, а плюс счетчика к эмиттеру. Убедитесь, что счетчик показывает обрыв цепи. (Счетчик должен показывать обрыв цепи как для типов NPN, так и для PNP.
Теперь поменяйте местами соединения, чтобы отрицательный или общий провод счетчика был подключен к эмиттеру, а плюс счетчика — к коллектору. Еще раз проверьте, показывает ли счетчик обрыв цепи.
Если транзистор проходит все тесты, значит, он в основном исправен и все переходы целы.

Заключительные проверки от коллектора до эмиттера гарантируют, что база не «прогорела». Иногда возможно, что между коллектором и базой, эмиттером и базой все еще присутствует диод, но коллектор и эмиттер замкнуты друг на друга.
Как и в случае с германиевым диодом, обратные показания для германиевых транзисторов будут не такими хорошими, как для кремниевых транзисторов. Небольшой уровень тока допустим, так как это связано с наличием неосновных носителей в германии.

Обзор аналогового мультиметра

Хотя большинство продаваемых сегодня мультиметров являются цифровыми, тем не менее многие аналоговые счетчики все еще используются. Хотя они могут быть не самыми последними технологиями, они по-прежнему идеально подходят для многих целей и могут быть легко использованы для измерений, таких как описанные выше.

Хотя описанные выше тесты предназначены для аналоговых счетчиков, аналогичные тесты можно провести и с цифровыми мультиметрами, цифровыми мультиметрами.

Часто цифровые мультиметры могут включать специальную функцию проверки биполярных транзисторов, и это очень удобно в использовании. Общая производительность тестирования с помощью конкретной функции тестирования биполярных транзисторов часто очень похожа на упомянутую здесь, хотя некоторые цифровые мультиметры могут давать значение усиления по току.

Использование простого теста для диодов и транзисторов очень полезно во многих сценариях обслуживания и ремонта. Очень полезно иметь хорошее представление о том, работает ли диод или транзистор. Поскольку тестеры транзисторов не продаются широко, возможность использовать любой мультиметр для обеспечения этой возможности особенно полезна. Это даже удобнее, потому что тест очень прост в выполнении.

Неисправный транзистор иногда можно определить по частично сгоревшему или деформированному виду, но чаще видимых признаков нет. Один из подходов к устранению неполадок заключается в замене заведомо исправным компонентом, но это дорогостоящий путь. Кроме того, это ненадежно, потому что внешний дефектный компонент может мгновенно разрушить замену без видимых признаков. Разумной альтернативой является проверка транзистора. Обычный мультиметр может быстро выполнять внутрисхемные проверки, которые не являются полностью окончательными, но обычно предоставляют приемлемую информацию о годности/негодности, используя режим проверки диодов или измерения сопротивления.

Обычная процедура тестирования заключается в использовании цифрового мультиметра в диапазоне тестирования диодов с минимальным напряжением 3,3 В в течение d.u.t. (испытываемый диод). Сначала рассмотрим процедуру тестирования полевого МОП-транзистора в расширенном режиме (т. е. когда устройство не проводит ток, а на затвор подается 0 В, работая как переключатель). Подключите источник MOSFET к отрицательному выводу измерителя. (Держите МОП-транзистор за корпус или выступ, но не прикасайтесь к металлическим частям тестовых щупов какими-либо другими клеммами МОП-транзистора до тех пор, пока это не потребуется.) Прикоснитесь положительным выводом измерителя к затвору МОП-транзистора. Теперь переместите положительный зонд на «Слив». Вы должны получить низкое значение. Внутренняя емкость MOSFET на затворе теперь заряжена счетчиком, и устройство «включено».

При подключенном к стоку положительном проводе счетчика закоротите исток и затвор. Ворота разрядятся, а показания счетчика станут высокими, что указывает на непроводящее устройство.

МОП-транзисторы, которые выходят из строя, часто вызывают короткое замыкание сток-затвор. Это может вернуть напряжение стока обратно на затвор, где оно подается (через резисторы затвора) в схему привода, что может привести к превышению уровней напряжения и тока над пределами компонентов в этой секции. Перегрузка также повлияет на любые другие запараллеленные затворы MOSFET. Таким образом, лучше всего проверить цепи управления мертвых МОП-транзисторов. Чтобы избежать перегрузок, некоторые разработчики добавляют стабилитрон между истоком и затвором — стабилитроны выходят из строя, чтобы ограничить ущерб в случае отказа полевого МОП-транзистора. Другая тактика заключается в добавлении сверхминиатюрных резисторов затвора. Они имеют тенденцию размыкаться (как предохранитель) при перегрузке, отключая затвор MOSFET.

Другим частым отказом полевого транзистора является короткое замыкание сток-исток. Проверка омметром может подтвердить проблему. Подключите ворота устройства к терминалу источника. Если путь сток-исток исправен, приложение щупов омметра в одном направлении должно показать короткое замыкание. Другое направление должно измерять бесконечное сопротивление — или, по крайней мере, несколько мегаом.Измеряемый диодный переход представляет собой диод в корпусе полевого транзистора. Диод корпуса покажет катод на стоке для N-канального устройства и на истоке для P-канального устройства.

К сожалению, современные мультиметры используют низкое возбуждение для измерения сопротивления (1–2 В), чтобы гарантировать, что простое активное измерение элементов схемы не повредит их. Проблема в том, что тестирование полевого транзистора с помощью одного только современного мультиметра становится проблематичным. Причина в том, что для включения большинства мощных полевых транзисторов требуется смещение напряжения затвор-исток не менее 4–5 В. Полевые транзисторы логического уровня могут включаться при напряжении от 0,3 до 1,5 В.

Простая схема, показанная здесь для N-канального полевого транзистора, помогает определить, правильно ли работает устройство в качестве переключателя. Мультиметр должен показывать достаточно низкое напряжение между точками 2 и 4. Измерение R_dsON устройства начинается с удаления перемычки между точками 1 и 2, затем измерения между точками 2 и 4, чтобы получить приблизительное значение сопротивления на мультиметре.

Соединив точки 1 и 2 вместе, измерьте напряжение между точкой 2 и точкой 4, затем замкните точку 3 на точку 4. Вы должны увидеть, что напряжение изменяется от низкого в первом тесте до фактического напряжения приложенной батареи (обычно 9 В). ).

Вы можете определить наличие остаточной утечки между стоком и источником, замкнув точки 3 и 4, а затем измерив напряжение в точке 1 питания с сопротивлением 100 кОм от батареи. Тогда ток утечки в миллиамперах приблизительно равен (показания мультиметра в милливольтах)/(10 4 ). Чтобы измерить номинальное пороговое значение V_gs (напряжение включения) полевого транзистора, закоротите точки 2 и 3, а затем измерьте напряжение между точками 2 и 4, как и раньше.

При проверке полевых МОП-транзисторов с p-канальным режимом расширения просто поменяйте полярность батареи и используйте ту же схему. Все полярности щупов мультиметра будут изменены на противоположные, но применяется та же процедура.

Теперь рассмотрим JFET. Проверка JFET в качестве диода (переход затвор-канал) с помощью омметра должна показать низкое сопротивление между затвором и истоком при одной полярности и высокое сопротивление между затвором и истоком при обратной полярности измерителя. Если измеритель показывает высокое сопротивление для обеих полярностей, затвор открыт. С другой стороны, если омметр показывает низкое сопротивление при обеих полярностях, переход затвора закорочен.

Теперь рассмотрим проверку непрерывности канала сток-исток. Если вы знаете, какие клеммы на устройстве являются затвором, истоком и стоком, лучше всего соединить перемычкой между затвором и истоком, чтобы устранить накопленный заряд на емкости PN-перехода затвор-канал, который может удерживать полевой транзистор в замкнутом состоянии. в закрытом состоянии без подачи внешнего напряжения. Без этого шага любое показание счетчика целостности канала будет непредсказуемым, потому что заряд может накапливаться или не накапливаться соединением затвор-канал.

Хорошей стратегией является вставка выводов JFET в антистатическую пену перед тестированием. Проводимость пены создает резистивное соединение между всеми терминалами JFET. Это соединение гарантирует, что весь остаточный заряд, накопленный на PN-переходе затвор-канал, рассеивается, тем самым открывая канал для точной проверки непрерывности исток-сток.

Поскольку канал JFET представляет собой единый непрерывный кусок полупроводникового материала, обычно нет разницы между выводами истока и стока. Проверка сопротивления от истока к стоку должна дать то же значение, что и проверка от стока к истоку. Это сопротивление должно быть относительно низким (ниже нескольких сотен Ом), когда напряжение PN-перехода затвор-исток равно нулю. Применение напряжения обратного смещения между затвором и истоком должно перекрыть канал и привести к более высоким показаниям сопротивления на измерителе.

Это подводит нас к биполярным транзисторам. Полезно помнить, что биполярный транзистор можно смоделировать как два диода, соединенных последовательно. Плавающие выводы обеспечивают две контрольные точки, а подключенные выводы представляют собой третью контрольную точку с отводом от центра. Эти два диода не будут работать как настоящий транзистор, потому что соединение с центральным отводом не является полупроводниковым переходом, а модель с двумя диодами не имеет трех отдельных кремниевых слоев, как в транзисторе. Тем не менее, подключение демонстрирует основную концепцию, связанную с тестированием транзисторов и идентификацией выводов.

Чтобы проверить транзистор с помощью мультиметра в режиме проверки диодов, вставьте черный щуп в «Общий», а красный щуп в «Проверка диодов» или «Ом». Большинство производителей подключают красный цвет к положительной клемме внутренней батареи, но это может варьироваться, поэтому лучше всего проверить полярность с помощью второго мультиметра в режиме постоянного напряжения. Обычное испытательное напряжение составляет 3 В.

Естественно предположить, что центральный вывод на корпусе транзистора соединяется с базой, но это соглашение не является универсальным. Подсоедините черный щуп к базе. Кратковременно прикоснитесь красным щупом к эмиттеру и отметьте напряжение. Затем переключите красный щуп на излучатель. Если показания совпадают, пока все хорошо. Сняв черный щуп с основания и заменив его красным щупом, коротко прикоснитесь черным щупом к эмиттеру и коллектору.

Если предыдущие показания были высокими, а эти показания низкими, транзистор проходит статическое испытание. Если предыдущие показания были низкими, а эти высокие, транзистор также проходит статическую проверку. Если показания двух красных щупов не совпадают или показания двух черных щупов не совпадают при перепутывании щупов, транзистор неисправен.

Если база, эмиттер и коллектор неизвестны, подсоедините черный щуп к одному из выводов транзистора. По очереди кратковременно прикоснитесь красным щупом к каждому из оставшихся отведений. Если оба вывода показывают высокий уровень, черный щуп подключен к базе, транзистор NPN, и он исправен. Если показания двух других отведений отличаются, переместите черный щуп к другому отведению и прикоснитесь красным щупом к оставшимся отведениям. Повторяя тест с черным щупом, касающимся каждого из трех выводов по очереди, вы должны иметь высокое сопротивление, а транзистор либо плохой, либо PNP.
Удалите черный щуп и подключите красный щуп к одному из проводов. Затем прикоснитесь черным щупом по очереди к каждому из оставшихся выводов. При прикосновении к каждому из проводов и высоком сопротивлении красный провод подключается к базе, а транзистор является хорошим PNP-устройством.

Если вы получили два разных показания для двух отведений, переместите красный щуп к другому отведению и повторите тест. Подключите красный щуп по очереди к каждому из трех проводов. Если два других вывода не дают таких же показаний при прикосновении к черному щупу, транзистор неисправен и неисправен.

Мультиметрические тесты определяют, перегорел ли транзистор (открыт или закорочен), и дают приблизительную оценку способности транзистора к усилению. Но они не сообщают о реальных рабочих параметрах. Чтобы получить больше информации, следующим шагом является тестер транзисторов сервисного типа. Этот прибор выполняет три измерения для биполярных транзисторов: прямой ток (бета), ток утечки между базой и коллектором при открытом эмиттере и короткое замыкание между коллектором, эмиттером и базой. Измеряется H_fe, и транзистор считается исправным, если этот показатель превышает определенный уровень. Однако тест отклонит некоторые функциональные, но низкоуровневые транзисторы H_fe.

Некоторые тестеры транзисторов сервисного типа могут проверять компоненты как в цепи, так и вне ее, и они способны идентифицировать неизвестные клеммы транзистора. Поскольку H_fe зависит от устройства, сервисные тестеры транзисторов могут давать ошибочные показания и не являются безошибочными.

В высоконадежном, интуитивно понятном и удобном тестировании компонентов можно использовать осциллограф в сочетании со встроенным генератором сигналов осциллографа или с внешним автономным AFG. Конденсаторы, катушки индуктивности, биполярные транзисторы и кабели можно легко проверить и определить их номиналы. Сигнал от AFG подается на исследуемый компонент, и отклик отображается на осциллографе. Обычно выходной импеданс 50 Ом от AFG подается через Т-образное соединение на тестируемое устройство и на аналоговый вход осциллографа. Кроме того, выход AFG OUT подключен к входу Trigger IN осциллографа.

Лучшие тестеры транзисторов — это приборы лабораторного класса. Связанный инструмент - полупроводниковый индикатор кривой. Он содержит упрощенный осциллограф в дополнение к источникам напряжения и тока, которые пользователь применяет к тестируемому устройству. На вход тестируемого транзистора подается качающееся напряжение, а его выходной ток измеряется и отображается в виде графика на экране прибора. Пользователь может регулировать приложенное напряжение, его полярность и последовательное сопротивление. Когда на диод воздействует изменяющееся напряжение, отображаются различные параметры, такие как прямое напряжение, обратный ток утечки и обратное напряжение пробоя.

К входной цепи полевого транзистора можно приложить ступенчатое напряжение или ступенчатый ток к биполярному транзистору. Результат позволяет определить коэффициент усиления транзистора или напряжения срабатывания тиристора. Чтобы оценить производительность транзистора, можно систематически изменять представленный ему импеданс («вытягивание нагрузки»).Вытягивание нагрузки применимо, когда изменение импеданса нагрузки приводит к смещению центральной частоты колебаний от ее номинального значения.

Читайте также: