Здравствуйте уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Сегодня хочу рассказать, как проверить исправность транзистора обычным мультиметром. Хотя для этого существуют специальные пробники, и даже в самом мультиметре имеется гнездо для проверки транзисторов, но, на мой взгляд, все они не совсем практичны. Вот чтобы подобрать пару транзисторов с одинаковым коэффициентом усиления (h31э) пробники вещь даже очень нужная. А для определения исправности достаточно будет и обыкновенного мультика.
Мы знаем, что транзистор имеет два p-n перехода, причем каждый переход можно представить в виде диода (полупроводника). Поэтому можно утверждать, что транзистор — это два диода включенных встречно, а точка их соединения будет являться «базой».
Отсюда получается, что один диод образован выводами, например, базы и коллектора, а другой диод выводами базы и эмиттера. Тогда нам будет достаточно проверить прямое и обратное сопротивление этих диодов, и если они исправны, значит, и транзистор работоспособен. Все очень просто.
Начнем с транзисторов структуры (проводимость) p-n-p. На принципиальных схемах структура транзисторов обозначается стрелкой эмиттерного перехода. Если стрелка направлена к базе, значит это структура p-n-p, а если от базы, значит это транзистор структуры n-p-n. Смотрите рисунок выше.
Так вот, чтобы открыть p-n-p транзистор, на вывод базы подается отрицательное напряжение (минус). Мультиметр переводим в режим измерения сопротивлений на предел «2000», можно в режиме «прозвонка» — не критично.
Минусовым щупом (черного цвета) садимся на вывод базы, а плюсовым (красного цвета) поочередно касаемся выводов коллектора и эмиттера — так называемые коллекторный и эмиттерный переходы. Если переходы целы, то их прямое сопротивление будет находиться в пределах 500 – 1200 Ом.
Теперь проверяем обратное сопротивление коллекторного и эмиттерного переходов.
Плюсовым щупом садимся на вывод базы, а минусовым касаемся выводов коллектора и эмиттера. На этот раз мультиметр должен показать большое сопротивление на обоих p-n переходах.
В данном случае на индикаторе высветилась «1», означающая, что для предела измерения «2000» величина сопротивления велика, и составляет более 2000 Ом. А это говорит о том, что коллекторный и эмиттерный переходы целы, а значит, наш транзистор исправен.
Таким способом можно проверять исправность транзистора и на печатной плате, не выпаивая его из схемы.
Конечно, встречаются схемы, где p-n переходы транзистора сильно зашунтированы низкоомными резисторами. Но это редкость. Если при измерении будет видно, что прямое и обратное сопротивление коллекторного или эмиттерного переходов слишком мало, тогда придется выпаять вывод базы.
Исправность транзисторов структуры n-p-n проверяется так же, только уже к базе подключается плюсовой щуп мультиметра.
Мы рассмотрели, как проверить исправный транзистор. А как понять, что транзистор неисправный?
Здесь тоже все просто. Если прямое и обратное сопротивление одного из p-n переходов бесконечно велико, т.е. на пределе измерения «2000» и выше мультиметр показывает «1», значит, этот переход находится в обрыве, и транзистор однозначно неисправен.
Вторая распространенная неисправность транзистора – это когда прямое и обратное сопротивления одного из p-n переходов равны нулю или около того. Это говорит о том, что переход пробит, и транзистор не годен.
И тут уважаемый читатель Вы меня спросите: — А где у этого транзистора находится база, коллектор и эмиттер. Я его вообще в первый раз вижу. И будете правы. А ведь действительно, где они? Как их определить? Значит, будем искать.
В первую очередь, нужно определить вывод базы.
Плюсовым щупом мультиметра садимся, например, на левый вывод транзистора, а минусовым касаемся среднего и правого выводов. При этом смотрим, какую величину сопротивления показывает мультиметр.
Между левым и средним выводами величина сопротивления составила «
Плюсовым щупом садимся на средний вывод, а минусовым касаемся левого и правого.
Здесь результат измерения получился почти таким же, как и на рисунке выше. Между средним и левым величина сопротивления составила «1», а между средним и правым получилось 807 Ом. Тут опять ничего не ясно, поэтому идем дальше.
Теперь садимся плюсовым щупом на правый вывод, а минусовым касаемся среднего и левого выводов транзистора.
На рисунке видно, что величина сопротивления между правым-средним и правым-левым выводами одинаковая и составила бесконечность. То есть получается, что мы нашли и измерили обратное сопротивление обоих p-n переходов транзистора. В принципе, уже можно смело утверждать, что вывод базы найден. Он оказался правым. Но нам еще надо определить, где у транзистора коллектор и эмиттер. Для этого измеряем прямое сопротивление переходов. Минусовым щупом садимся на вывод базы, а плюсовым касаемся среднего и левого выводов.
Величина сопротивления на левой ножке транзистора составила 816 Ом – это эмиттер, а на средней 807 Ом – это коллектор.
Запомните! Величина сопротивления коллекторного перехода всегда будет меньше по отношению к эмиттерному. Т.е. вывод коллектора будет там, где сопротивление p-n перехода меньше, а эмиттера, где сопротивление p-n перехода больше.
Отсюда делаем вывод:
1. Транзистор структуры p-n-p;
2. Вывод базы находится с правой стороны;
3. Вывод коллектора в середине;
4. Вывод эмиттера – слева.
А если у Вас остались вопросы, то можно дополнительно посмотреть мой видеоролик о проверке обычных транзисторов мультиметром.
Ну и напоследок надо сказать, что транзисторы бывают малой, средней мощности и мощные. Так вот, у транзисторов средней мощности и мощных, вывод коллектора напрямую связан с корпусом и находится в середине между базой и эмиттером. Такие транзисторы устанавливаются на специальные радиаторы, предназначенные для отвода тепла от корпуса транзистора.
Зная расположение коллектора, базу и эмиттер определить будет легко.
Удачи!
Работоспособность любой электрической схемы зависит от исправности отдельных ее элементов а также от правильности сборки. Транзистор является крайне распространенным радиоэлементом и любой радиотехник должен знать как прозвонить транзистор. Само тестирование начинается с определения его типа, модели. Проверка может отличаться от их разновидности и иметь некоторые особенности.
В данной статье будут описаны все нюансы проверки транзистора, какие приборы и оборудование для этого потребуется. В качестве дополнения материал содержит несколько видеоматериалов с подробным практическими уроками, а также одна статья, подробно описывающая весь этот процесс.
Проверка транзистора.
Почему не работает транзистор
Наиболее вероятные причины, по мнению специалистов, выхода из строя триода в схеме следующие:
- когда пропадает (обрывается) один из переходов;
- пробой перехода;
- пробой на одном из участков эмиттера или коллектора;
- потеря мощности полупроводниковым прибором в работе;
- визуальные повреждения выводов транзистора.
Признаки, по которым можно определить визуально поломку триода в схеме: потемнение или изменение первоначального цвета полупроводникового прибора, изменение его формы «выпуклость», наличие черного пятна.
Как проверить транзисторКак проверить транзистор? (Или как прозвонить транзистор) Такой вопрос, к сожалению, рано или поздно возникает у всех. Транзистор может быть повреждён перегревом при пайке либо неправильной эксплуатацией. Если есть подозрение на неисправность, есть два лёгких способа проверить транзистор.
Исправность любого транзистора, независимо от типа устройства, можно проверить с помощью простого мультиметра. Для этого следует четко знать тип элемента и определить маркировку его выводов.
Проверка транзистора мультиметром (тестером) (прозвонка транзистора) производится следующим образом. Для лучшего понимания процесса на рисунке изображён “диодный аналог” npn-транзистора. Т.е. транзистор как бы состоит из двух диодов. Тестер устанавливается на прозвонку диодов и прозванивается каждая пара контактов в обоих направлениях. Всего шесть вариантов.
- База – Эмиттер (BE): соединение должно вести себя как диод и
проводить ток только в одном направлении. - База – Коллектор (BC): соединение должно вести себя как диод и
проводить ток только в одном направлении. - Эмиттер – Коллектор (EC): соединение не должно проводить ток ни в каком направлении.
При прозвонке pnp-транзистора “диодный аналог” будет выглядеть также, но с перевёрнутыми диодами. Соответственно направление прохождения тока будет обратное, но также, только в одном направлении, а в случае “Эмиттер – Коллектор” – ни в каком направлении.
Классификация транзисторов.
Проверка простой схемой включения транзистора
Соберите схему с транзистором, как показано на рисунке. В этой схеме транзистор работает как “ключ”. Такая схема может быть быстро собрана на монтажной печатной плате, например. Обратите внимание на 10Ком резистор, который включается в базу транзистора.
Это очень важно, иначе транзистор “сгорит” во время проверки. Если транзистор исправен, то при нажатии на кнопку светодиод должен загораться и при отпускании – гаснуть. Эта схема для проверки npn-транзисторов. Если необходимо проверить pnp-транзистор, в этой схеме надо поменять местами контакты светодиода и подключить наоборот источник питания.
Проверка транзистора мультиметром более проста и удобна. К тому же, существуют мультиметры с функцией проверки транзисторов. Они показывают ток базы, ток коллектора и даже коэффициент усиления транзистора.
Как проверить мультиметром транзистор
Многие современные тестеры оснащены специализированными коннекторами, которые используются для проверки работоспособности радиодеталей, в том числе и транзисторов. Чтобы определить рабочее состояние полупроводникового прибора, необходимо протестировать каждый его элемент. Биполярный транзистор имеет два р-n перехода в виде диодов (полупроводников), которые встречно подключены к базе. Отсюда один полупроводник образовывается выводами коллектора и базы, а другой эмиттера и базы.
Используя транзистор для сборки монтажной платы необходимо четко знать назначение каждого вывода. Неправильное размещение элемента может привести к его перегоранию. При помощи тестера можно узнать назначение каждого вывода. Данная процедура возможна лишь для исправного транзистора.
Для этого прибор переводится в режим измерения сопротивления на максимальный предел. Красным щупом следует коснуться левого контакта и измерить сопротивление на правом и среднем выводах. Например, на дисплее отобразились значения 1 и 817 Ом.
Затем красный щуп следует перенести на середину, и с помощью черного измерить сопротивления на правом и левом выводах. Здесь результат может быть: бесконечность и 806 Ом. Красный щуп перевести на правый контакт и произвести замеры оставшейся комбинации. Здесь в обоих случаях на дисплее отобразится значение 1 Ом. Делая вывод из всех замеров, база располагается на правом выводе.
Теперь для определения других выводов необходимо черный щуп установить на базу. На одном выводе показалось значение 817 Ом – это эмиттерный переход, другой соответствует 806 Ом, коллекторный переход.
Как прозвонить мультиметром транзистор
Чтобы убедиться в исправном состоянии устройства достаточно узнать прямое и обратное сопротивление его полупроводников. Для этого тестер переводится в режим измерения сопротивления и устанавливается на предел 2000. Далее следует прозвонить каждую пару контактов в обоих направлениях. Так выполняется шесть измерений:
- соединение «база-коллектор» должно проводить электрический ток в одном направлении;
- соединение «база-эмиттер» проводит электрический ток в одном направлении;
- соединение «эмиттер-коллектор» не проводит электрический ток в любом направлении.
Как прозванивать мультиметром транзисторы, проводимость которых p-n-p (стрелка эмиттерного перехода направлена к базе)? Для этого необходимо черным щупом прикоснуться к базе, а красным поочередно касаться эмиттерного и коллекторного переходов. Если они исправны, то на экране тестера будет отображаться прямое сопротивление 500-1200 Ом.
Для проверки обратного сопротивления красным щупом следует прикоснуться к базе, а черным поочередно к выводам эмиттера и коллектора. Теперь прибор должен показать на обоих переходах большое значение сопротивления, отобразив на экране «1». Значит, оба перехода исправны, а транзистор не поврежден.
Методы проверки различных транзисторов.
Такая методика позволяет решить вопрос: как проверить мультиметром транзистор, не выпаивая его из платы. Это возможно благодаря тому, что переходы устройства не зашунтированы низкоомными резисторами. Однако, если в ходе замеров тестер будет показывать слишком маленькие значения прямого и обратного сопротивления эммитерного и коллекторного переходов, транзистор придется выпаять из схемы.
Перед тем как проверить мультиметром n-p-n транзистор (стрелка эмиттерного перехода направлена от базы), красный щуп тестера для определения прямого сопротивления подключается к базе. Работоспособность устройства проверяется таким же методом, что и транзистор с проводимостью p-n-p.
О неисправности транзистора свидетельствует обрыв одного из переходов, где обнаружено большое значение прямого или обратного сопротивления. Если это значение равно 0, переход находится в обрыве и транзистор неисправен.
Материал в тему: все о переменном конденсаторе.
Такая методика подходит исключительно для биполярных транзисторов. Поэтому перед проверкой необходимо убедиться, не относиться ли он к составному или полевому устройству. Далее необходимо проверить между эмиттером и коллектором сопротивление. Замыканий здесь быть не должно. Если для сборки электрической схемы необходимо использовать транзистор, имеющий приближенный по величине тока коэффициент усиления, с помощью тестера можно определить необходимый элемент. Для этого тестер переводится в режим hFE.
Транзистор подключается в соответствующий для конкретного типа устройства разъем, расположенный на приборе. На экране мультиметра должна отобразиться величина параметра h31. Как проверить мультиметром тиристор? Он оснащен тремя p-n переходами, чем отличается от биполярного транзистора. Здесь структуры чередуются между собой на манер зебры.
Главных отличием его от транзистора является то, что режим после попадания управляющего импульса остается неизменным. Тиристор будет оставаться открытым до того момента, пока ток в нем не упадет до определенного значения, которое называется током удержания. Использование тиристора позволяет собирать более экономичные электросхемы.
Проверка транзистора.
Мультиметр выставляется на шкалу измерения сопротивления в диапазон 2000 Ом. Для открытия тиристора черный щуп присоединяется к катоду, а красный к аноду. Следует помнить, что тиристор может открываться положительным и отрицательным импульсом. Поэтому в обоих случаях сопротивление устройства будет меньше 1. Тиристор остается открытым, если ток управляющего сигнала превышает порог удержания. Если ток меньше, то ключ закроется.
Как проверить мультиметром транзистор IGBT
Биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT) является трехэлектродным силовым полупроводниковым прибором, в котором по принципу каскадного включения соединены два транзистора в одной структуре: полевой и биполярный.
Первый образует канал управления, а второй – силовой канал. Чтобы проверить транзистор, мультиметр необходимо перевести в режим проверки полупроводников. После этого при помощи щупов измерить сопротивление между эмиттером и затвором в прямом и обратном направлении для выявления замыкания.
Теперь красный провод прибора соединить с эмиттером, а черным коснуться кратковременно затвора. Произойдет заряд затвора отрицательным напряжением, что позволит транзистору оставаться закрытым.
Если транзистор оснащен встроенным встречно-параллельным диодом, который анодом подключен к эмиттеру транзистора, а катодом к коллектору, то его необходимо прозвонить соответствующим образом. Теперь необходимо убедиться в функциональности транзистора.
Сначала стоит зарядить положительным напряжением входную емкость затвор-эмиттер. С этой целью одновременно и кратковременно красным щупом следует прикоснуться к затвору, а черным к эмиттеру. Теперь необходимо проверить переход коллектор-эмиттер, подключив черный щуп к эмиттеру, а красный к коллектору.
На экране мультиметра должно отобразиться незначительное падение напряжения в 0,5-1,5 В. Эта величина на протяжении нескольких секунд должна оставаться стабильной. Это свидетельствует о том, что во входной емкости транзистора утечки нет.
Интересный материал для ознакомления: что нужно знать об устройстве силового трансформатора.
Если напряжения мультиметра недостаточно для открытия IGBT транзистора, тогда для заряда его входной емкости можно использовать источник постоянного напряжения в 9-15 В.
Как проверить мультиметром полевой транзистор
Полевые транзисторы проявляют высокую чувствительность к статическому электричеству, поэтому предварительно требуется организация заземления. Перед тем как приступить к проверке полевого транзистора, следует определить его цоколевку. На импортных приборах обычно наносятся метки, которые определяют выводы устройства.
Буквой S обозначается исток прибора, буква D соответствует стоку, а буква G – затвор. Если цоколевка отсутствует, тогда необходимо воспользоваться документацией к прибору. Перед проверкой исправного состояния транзистора, стоит учесть, что современные радиодетали имеют дополнительный диод, расположенный между истоком и стоком, который обязательно нанесен на схему прибора. Полярность диода полностью зависит от вида транзистора.
Обезопасить себя от накопления статических зарядов можно при помощи антистатического заземляющего браслета, который надевается на руку, или прикоснуться рукой к батарее. Основная задача, как проверить мультиметром полевой транзистор, не выпаивая его из платы, состоит из следующих действий:
- Необходимо снять с транзистора статическое электричество.
- Переключить измерительный прибор в режим проверки полупроводников.
- Подключить красный щуп к разъему прибора «+», а черный «-».
- Коснуться красным проводом истока, а черным стока транзистора. Если устройство находится в рабочем состоянии на дисплее измерительного прибора отобразиться напряжение 0,5-0,7 В.
- Черный щуп подключить к истоку транзистора, а красный к стоку. На экране должна отобразиться бесконечность, что свидетельствует об исправном состоянии прибора.
- Открыть транзистор, подключив красный щуп к затвору, а черный – к истоку.
- Не меняя положение черного провода, присоединить красный щуп к стоку. Если транзистор исправен, тогда тестер покажет напряжение в диапазоне 0-800 мВ.
- Изменив полярность проводов, показания напряжения должны остаться неизменными.
- Выполнить закрытие транзистора, подключив черный щуп к затвору, а красный – к истоку транзистора.
Говорить об исправном состоянии транзистора можно исходя из того, как он при помощи постоянного напряжения с тестера имеет возможность открываться и закрываться. В связи с тем, что полевой транзистор обладает большой входной емкостью, для ее разрядки потребуется некоторое время.
Эта характеристика имеет значение, когда транзистор вначале открывается с помощью создаваемого тестером напряжения (см. п. 6), и на протяжении небольшого количества времени проводятся измерения. Проверка мультиметром рабочего состояния р-канального полевого транзистора осуществляется таким же методом, как и n-канального.
Только начинать измерения следует, подключив красный щуп к минусу, а черный – к плюсу, т. е. изменить полярность присоединения проводов тестера на обратную. Исправность любого транзистора, независимо от типа устройства, можно проверить с помощью простого мультиметра.
Для этого следует четко знать тип элемента и определить маркировку его выводов. Далее, в режиме прозвонки диодов или измерения сопротивления узнать прямое и обратное сопротивление его переходов. Исходя из полученных результатов, судить об исправном состоянии транзистора.
Подключения транзистора к тестеру
Заключение
Рейтинг автора
Автор статьи
Инженер по специальности «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем», МИФИ, 2005–2010 гг.
Написано статей
Более подробно о способах проверки транзисторов можно узнать из статьи Как проверить полевой транзистор. Если у вас остались вопросы, можно задать их в комментариях на сайте. Также в нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессионалов.
Чтобы подписаться на группу, вам необходимо будет перейти по следующей ссылке: https://vк.com/electroinfonet. В завершение статьи хочу выразить благодарность источникам, откуда мы черпали информацию:
www.katod-anod.ru
www.morflot.su
www.karpsy.ru
www.remoo.ru
ПредыдущаяПрактикаСпособы проверки транзисторов на работоспособность
СледующаяПрактикаКак проверить полевой транзистор
Как проверить мультиметром транзистор — перед началом ремонта электронного прибора или сборки схемы стоит убедиться в исправности всех элементов, которые будут устанавливаться в схему.
Если используются новые детали, необходимо убедиться в их работоспособности. Транзистор является одним из главных составляющих элементов многих электросхем, поэтому его следует прозвонить в первую очередь. Как проверить мультиметром транзистор подробно расскажет данная статья.
Электронные компоненты: как проверить мультиметром транзистор
Главным компонентом в любой электросхеме является транзистор, который под влиянием внешнего сигнала управляет током в электрической цепи. Транзисторы делятся на два вида: полевые и биполярные.
Биполярный транзистор имеет три вывода: база, эмиттер и коллектор. На базу подается ток небольшой величины, который вызывает изменение в зоне эмиттер-коллектор сопротивления, что приводит к изменению протекающего тока. Ток протекает в одном направлении, которое определяется типом перехода и соответствует полярности подключения.
Транзистор данного типа оснащен двумя p-n переходами. Когда в крайней области прибора преобладает электронная проводимость (n), а в средней — дырочная (p), то транзистор называется n-p-n (обратная проводимость). Если наоборот, тогда прибор именуется транзистором типа p-n-p (прямая проводимость).
Полевые транзисторы имеют характерные отличия от биполярных. Они оснащены двумя рабочими выводами — истоком и стоком и одним управляющим (затвором). В данном случае на затвор воздействует напряжение, а не ток, что характерно для биполярного типа. Электрический ток проходит между истоком и стоком с определенной интенсивностью, которая зависит от сигнала. Этот сигнал формируется между затвором и истоком или затвором и стоком. Транзистор такого типа может быть с управляющим p-n переходом или с изолированным затвором. В первом случае рабочие выводы подключаются к полупроводниковой пластине, которая может быть p- или n-типа.
Принцип работы полевого транзистора
Главной особенностью полевых транзисторов является то, что их управление обеспечивается не при помощи тока, а напряжения. Минимальное использование электроэнергии позволяет его применять в радиодеталях с тихими и компактными источниками питания. Такие устройства могут иметь разную полярность.
Как проверить мультиметром транзистор
Многие современные тестеры оснащены специализированными коннекторами, которые используются для проверки работоспособности радиодеталей, в том числе и транзисторов.
Чтобы определить рабочее состояние полупроводникового прибора, необходимо протестировать каждый его элемент. Биполярный транзистор имеет два р-n перехода в виде диодов (полупроводников), которые встречно подключены к базе. Отсюда один полупроводник образовывается выводами коллектора и базы, а другой эмиттера и базы.
Используя транзистор для сборки монтажной платы необходимо четко знать назначение каждого вывода. Неправильное размещение элемента может привести к его перегоранию. При помощи тестера можно узнать назначение каждого вывода.
Чтобы определить состояние транзистора, необходимо протестировать каждый его элемент
Важно! Данная процедура возможна лишь для исправного транзистора.
Для этого прибор переводится в режим измерения сопротивления на максимальный предел. Красным щупом следует коснуться левого контакта и измерить сопротивление на правом и среднем выводах. Например, на дисплее отобразились значения 1 и 817 Ом.
Затем красный щуп следует перенести на середину, и с помощью черного измерить сопротивления на правом и левом выводах. Здесь результат может быть: бесконечность и 806 Ом. Красный щуп перевести на правый контакт и произвести замеры оставшейся комбинации. Здесь в обоих случаях на дисплее отобразится значение 1 Ом.
Делая вывод из всех замеров, база располагается на правом выводе. Теперь для определения других выводов необходимо черный щуп установить на базу. На одном выводе показалось значение 817 Ом – это эмиттерный переход, другой соответствует 806 Ом, коллекторный переход.
Схема проверки транзисторов с помощью мультиметра
Важно! Сопротивление эмиттерного перехода всегда будет больше, чем коллекторного.
Как прозвонить мультиметром транзистор
Чтобы убедиться в исправном состоянии устройства достаточно узнать прямое и обратное сопротивление его полупроводников. Для этого тестер переводится в режим измерения сопротивления и устанавливается на предел 2000. Далее следует прозвонить каждую пару контактов в обоих направлениях. Так выполняется шесть измерений:
- соединение «база-коллектор» должно проводить электрический ток в одном направлении;
- соединение «база-эмиттер» проводит электрический ток в одном направлении;
- соединение «эмиттер-коллектор» не проводит электрический ток в любом направлении.
Как прозванивать мультиметром транзисторы, проводимость которых p-n-p (стрелка эмиттерного перехода направлена к базе)? Для этого необходимо черным щупом прикоснуться к базе, а красным поочередно касаться эмиттерного и коллекторного переходов. Если они исправны, то на экране тестера будет отображаться прямое сопротивление 500-1200 Ом.
Точки проверки транзистора p-n-p
Для проверки обратного сопротивления красным щупом следует прикоснуться к базе, а черным поочередно к выводам эмиттера и коллектора. Теперь прибор должен показать на обоих переходах большое значение сопротивления, отобразив на экране «1». Значит, оба перехода исправны, а транзистор не поврежден.
Такая методика позволяет решить вопрос: как проверить мультиметром транзистор, не выпаивая его из платы. Это возможно благодаря тому, что переходы устройства не зашунтированы низкоомными резисторами. Однако, если в ходе замеров тестер будет показывать слишком маленькие значения прямого и обратного сопротивления эммитерного и коллекторного переходов, транзистор придется выпаять из схемы.
Перед тем как проверить мультиметром n-p-n транзистор (стрелка эмиттерного перехода направлена от базы), красный щуп тестера для определения прямого сопротивления подключается к базе. Работоспособность устройства проверяется таким же методом, что и транзистор с проводимостью p-n-p.
О неисправности транзистора свидетельствует обрыв одного из переходов, где обнаружено большое значение прямого или обратного сопротивления. Если это значение равно 0, переход находится в обрыве и транзистор неисправен.
Принцип работы биполярного транзистора
Такая методика подходит исключительно для биполярных транзисторов. Поэтому перед проверкой необходимо убедиться, не относиться ли он к составному или полевому устройству. Далее необходимо проверить между эмиттером и коллектором сопротивление. Замыканий здесь быть не должно.
Если для сборки электрической схемы необходимо использовать транзистор, имеющий приближенный по величине тока коэффициент усиления, с помощью тестера можно определить необходимый элемент. Для этого тестер переводится в режим hFE. Транзистор подключается в соответствующий для конкретного типа устройства разъем, расположенный на приборе. На экране мультиметра должна отобразиться величина параметра h31.
Как проверить мультиметром тиристор? Он оснащен тремя p-n переходами, чем отличается от биполярного транзистора. Здесь структуры чередуются между собой на манер зебры. Главных отличием его от транзистора является то, что режим после попадания управляющего импульса остается неизменным. Тиристор будет оставаться открытым до того момента, пока ток в нем не упадет до определенного значения, которое называется током удержания. Использование тиристора позволяет собирать более экономичные электросхемы.
Схема проверки тиристора мультиметром
Мультиметр выставляется на шкалу измерения сопротивления в диапазон 2000 Ом. Для открытия тиристора черный щуп присоединяется к катоду, а красный к аноду. Следует помнить, что тиристор может открываться положительным и отрицательным импульсом. Поэтому в обоих случаях сопротивление устройства будет меньше 1. Тиристор остается открытым, если ток управляющего сигнала превышает порог удержания. Если ток меньше, то ключ закроется.
Проверка транзистора IGBT
Биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT) является трехэлектродным силовым полупроводниковым прибором, в котором по принципу каскадного включения соединены два транзистора в одной структуре: полевой и биполярный. Первый образует канал управления, а второй – силовой канал.
Чтобы проверить транзистор, мультиметр необходимо перевести в режим проверки полупроводников. После этого при помощи щупов измерить сопротивление между эмиттером и затвором в прямом и обратном направлении для выявления замыкания.
IGBT-транзисторы с напряжением коллектор-эмиттер
Теперь красный провод прибора соединить с эмиттером, а черным коснуться кратковременно затвора. Произойдет заряд затвора отрицательным напряжением, что позволит транзистору оставаться закрытым.
Важно! Если транзистор оснащен встроенным встречно-параллельным диодом, который анодом подключен к эмиттеру транзистора, а катодом к коллектору, то его необходимо прозвонить соответствующим образом.
Теперь необходимо убедиться в функциональности транзистора. Сначала стоит зарядить положительным напряжением входную емкость затвор-эмиттер. С этой целью одновременно и кратковременно красным щупом следует прикоснуться к затвору, а черным к эмиттеру. Теперь необходимо проверить переход коллектор-эмиттер, подключив черный щуп к эмиттеру, а красный к коллектору. На экране мультиметра должно отобразиться незначительное падение напряжения в 0,5-1,5 В. Эта величина на протяжении нескольких секунд должна оставаться стабильной. Это свидетельствует о том, что во входной емкости транзистора утечки нет.
Проверка транзистора мультиметром без выпаивания из микросхемы
Полезный совет! Если напряжения мультиметра недостаточно для открытия IGBT транзистора, тогда для заряда его входной емкости можно использовать источник постоянного напряжения в 9-15 В.
Как проверить мультиметром полевой транзистор
Полевые транзисторы проявляют высокую чувствительность к статическому электричеству, поэтому предварительно требуется организация заземления.
Перед тем как приступить к проверке полевого транзистора, следует определить его цоколевку. На импортных приборах обычно наносятся метки, которые определяют выводы устройства. Буквой S обозначается исток прибора, буква D соответствует стоку, а буква G – затвор. Если цоколевка отсутствует, тогда необходимо воспользоваться документацией к прибору.
Перед проверкой исправного состояния транзистора, стоит учесть, что современные радиодетали типа MOSFET имеют дополнительный диод, расположенный между истоком и стоком, который обязательно нанесен на схему прибора. Полярность диода полностью зависит от вида транзистора.
Полезный совет! Обезопасить себя от накопления статических зарядов можно при помощи антистатического заземляющего браслета, который надевается на руку, или прикоснуться рукой к батарее.
Устройство полевого транзистора с N-каналом
Основная задача, как проверить мультиметром полевой транзистор, не выпаивая его из платы, состоит из следующих действий:
- Необходимо снять с транзистора статическое электричество.
- Переключить измерительный прибор в режим проверки полупроводников.
- Подключить красный щуп к разъему прибора «+», а черный «-».
- Коснуться красным проводом истока, а черным стока транзистора. Если устройство находится в рабочем состоянии на дисплее измерительного прибора отобразиться напряжение 0,5-0,7 В.
- Черный щуп подключить к истоку транзистора, а красный к стоку. На экране должна отобразиться бесконечность, что свидетельствует об исправном состоянии прибора.
- Открыть транзистор, подключив красный щуп к затвору, а черный – к истоку.
- Не меняя положение черного провода, присоединить красный щуп к стоку. Если транзистор исправен, тогда тестер покажет напряжение в диапазоне 0-800 мВ.
- Изменив полярность проводов, показания напряжения должны остаться неизменными.
- Выполнить закрытие транзистора, подключив черный щуп к затвору, а красный – к истоку транзистора.
Пошаговая проверка полевого транзистора мультиметром
Говорить об исправном состоянии транзистора можно исходя из того, как он при помощи постоянного напряжения с тестера имеет возможность открываться и закрываться. В связи с тем, что полевой транзистор обладает большой входной емкостью, для ее разрядки потребуется некоторое время. Эта характеристика имеет значение, когда транзистор вначале открывается с помощью создаваемого тестером напряжения (см. п. 6), и на протяжении небольшого количества времени проводятся измерения (см. п.7 и 8).
Проверка мультиметром рабочего состояния р-канального полевого транзистора осуществляется таким же методом, как и n-канального. Только начинать измерения следует, подключив красный щуп к минусу, а черный – к плюсу, т. е. изменить полярность присоединения проводов тестера на обратную.
Исправность любого транзистора, независимо от типа устройства, можно проверить с помощью простого мультиметра. Для этого следует четко знать тип элемента и определить маркировку его выводов. Далее, в режиме прозвонки диодов или измерения сопротивления узнать прямое и обратное сопротивление его переходов. Исходя из полученных результатов, судить об исправном состоянии транзистора.
Проверка транзисторов: видео инструкция
Источник: remoo.ru
Как проверить транзистор?
Проверка транзистора цифровым мультиметром
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?
В качестве мультиметра использовался многофункциональный мультитестер Victor VC9805+, хотя для измерений подойдёт любой цифровой тестер, вроде всем знакомых DT-83x или MAS-83x. Такие мультиметры можно купить не только на радиорынках, магазинах радиодеталей, но и в магазинах автозапчастей. Подходящий мультиметр можно купить в интернете, например, на Алиэкспресс.
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).
Далее не отсоединяя красного щупа от вывода базы, подключаем чёрный («минусовой») щуп к выводу эмиттера транзистора.
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 здесь.
Главная » Радиоэлектроника для начинающих » Текущая страница
Также Вам будет интересно узнать:
Полупроводниковые элементы используются практически во всех электронных схемах. Те, кто называют их наиболее важными и самыми распространенными радиодеталями абсолютно правы. Но любые компоненты не вечны, перегрузка по напряжению и току, нарушение температурного режима и другие факторы могут вывести их из строя. Расскажем (не перегружая теорией), как проверить работоспособность различных типов транзисторов (npn, pnp, полярных и составных) пользуясь тестером или мультиметром.
С чего начать?
Прежде, чем проверить мультиметром любой элемент на исправность, будь то транзистор, тиристор, конденсатор или резистор, необходимо определить его тип и характеристики. Сделать это можно по маркировке. Узнав ее, не составит труда найти техническое описание (даташит) на тематических сайтах. С его помощью мы узнаем тип, цоколевку, основные характеристики и другую полезную информацию, включая аналоги для замены.
Например, в телевизоре перестала работать развертка. Подозрение вызывает строчный транзистор с маркировкой D2499 (кстати, довольно распространенный случай). Найдя в интернете спецификацию (ее фрагмент показан на рисунке 2), мы получаем всю необходимую для тестирования информацию.
Рисунок 2. Фрагмент спецификации на 2SD2499Большая вероятность, что найденный даташит будет на английском, ничего страшного, технический текст легко воспринимается даже без знания языка.
Определив тип и цоколевку, выпаиваем деталь и приступаем к проверке. Ниже приведены инструкции, с помощью которых мы будем тестировать наиболее распространенные полупроводниковые элементы.
Проверка биполярного транзистора мультиметром
Это наиболее распространенный компонент, например серии КТ315, КТ361 и т.д.
С тестированием данного типа проблем не возникнет, достаточно представить pn переход в как диод. Тогда структуры pnp и npn будут иметь вид двух встречно или обратно подключенных диодов со средней точкой (см. рис.3).
Рисунок 3. «Диодные аналоги» переходов pnp и npnПрисоединяем к мультиметру щупы, черный к «СОМ» (это будет минус), а красный к гнезду «VΩmA» (плюс). Включаем тестирующее устройство, переводим его в режим прозвонки или измерения сопротивления (достаточно установить предел 2кОм), и приступаем к тестированию. Начнем с pnp проводимости:
- Присоединяем черный щуп к выводу «Б», а красный (от гнезда «VΩmA») к ножке «Э». Смотрим на показания мультиметра, он должен отобразить величину сопротивления перехода. Нормальным считается диапазон от 0,6 кОм до 1,3 кОм.
- Таким же образом проводим измерения между выводами «Б» и «К». Показания должны быть в том же диапазоне.
Если при первом и/или втором измерении мультиметр отобразит минимальное сопротивление, значит в переходе(ах) пробой и деталь требует замены.
- Меняем полярность (красный и черный щуп) местами и повторяем измерения. Если электронный компонент исправный, отобразится сопротивление, стремящееся к минимальному значению. При показании «1» (измеряемая величина превышает возможности устройства), можно констатировать внутренний обрыв в цепи, следовательно, потребуется замена радиоэлемента.
Тестирование устройства обратной проводимости производится по такому же принципу, с небольшим изменением:
- Красный щуп подключаем к ножке «Б» и проверяем сопротивление черным щупом (прикасаясь к выводам «К» и «Э», поочередно), оно должно быть минимальным.
- Меняем полярность и повторяем измерения, мультиметр покажет сопротивление в диапазоне 0,6-1,3 кОм.
Отклонения от этих значений говорят о неисправности компонента.
Проверка работоспособности полевого транзистора
Этот тип полупроводниковых элементов также называют mosfet и моп компонентами. На рисунке 4 показано графическое обозначение n- и p-канальных полевиков в принципиальных схемах.
Рис 4. Полевые транзисторы (N- и P-канальный)Для проверки этих устройств подключаем щупы к мультиметру, таким же образом, как и при тестировании биполярных полупроводников, и устанавливаем тип тестирования «прозвонка». Далее действуем по следующему алгоритму (для n-канального элемента):
- Касаемся черным проводом ножки «с», а красным – вывода «и». Отобразится сопротивление на встроенном диоде, запоминаем показание.
- Теперь необходимо «открыть» переход (получится только частично), для этого щуп с красным проводом соединяем с выводом «з».
- Повторяем измерение, проведенное в п. 1, показание изменится в меньшую сторону, что говорит о частичном «открытии» полевика.
- Теперь необходимо «закрыть» компонент, с этой целью соединяем отрицательный щуп (провод черного цвета) с ножкой «з».
- Повторяем действия п. 1, отобразится исходное значение, следовательно, произошло «закрытие», что говорит об исправности компонента.
Для тестирования элементов p-канального типа последовательность действий остается той же, за исключением полярности щупов, ее нужно поменять на противоположную.
Заметим, что биполярные элементы, у которых изолированный затвор (IGBT), тестируются также, как описано выше. На рисунке 5 показан компонент SC12850, относящийся к этому классу.
Рис 5. IGBT транзистор SC12850Для тестирования необходимо выполнить те же действия, что и для полевого полупроводникового элемента, с учетом, что сток и исток последнего будут соответствовать коллектору и эмиттеру.
В некоторых случаях потенциала на щупах мультиметра может быть недостаточно (например, чтобы «открыть» мощный силовой транзистор), в такой ситуации понадобится дополнительное питание (хватит 12 вольт). Подключать его нужно через сопротивление 1500-2000 Ом.
Проверка составного транзистора
Такой полупроводниковый элемент еще называют «транзистор Дарлингтона», по сути это два элемента, собранные в одном корпусе. Для примера, на рисунке 6 показан фрагмент спецификации к КТ827А, где отображена эквивалентная схема его устройства.
Рис 6. Эквивалентная схема транзистора КТ827АПроверить такой элемент мультиметром не получится, потребуется сделать простейший пробник, его схема показана на рисунке 7.
Рис. 7. Схема для проверки составного транзистораОбозначение:
- Т – тестируемый элемент, в нашем случае КТ827А.
- Л – лампочка.
- R – резистор, его номинал рассчитываем по формуле h31Э*U/I, то есть, умножаем величину входящего напряжения на минимальное значение коэффициента усиления (для КТ827A — 750), полученный результат делим на ток нагрузки. Допустим, мы используем лампочку от габаритных огней автомобиля мощностью 5 Вт, ток нагрузки составит 0,42 А (5/12). Следовательно, нам понадобится резистор на 21 кОм (750*12/0,42).
Тестирование производится следующим образом:
- Подключаем к базе плюс от источника, в результате должна засветиться лампочка.
- Подаем минус – лампочка гаснет.
Такой результат говорит о работоспособности радиодетали, при других результатах потребуется замена.
Как проверить однопереходной транзистор
В качестве примера приведем КТ117, фрагмент из его спецификации показан на рисунке 8.
Рис 8. КТ117, графическое изображение и эквивалентная схемаПроверка элемента осуществляется следующим образом:
Переводим мультиметр в режим прозвонки и проверяем сопротивление между ножками «Б1» и «Б2», если оно незначительное, можно констатировать пробой.
Как проверить транзистор мультиметром, не выпаивая их схемы?
Этот вопрос довольно актуальный, особенно в тех случаях, если необходимо тестировать целостность smd элементов. К сожалению, только биполярные транзисторы можно проверить мультиметром не выпаивая из платы. Но даже в этом случае нельзя быть уверенным в результате, поскольку не редки случаи, когда p-n переход элемента зашунтирован низкоомным сопротивлением.
NPN, PNP без выпаивания с платы
Ни одна современная схема не обходится без полупроводниковых приборов. Самый распространённый из них — транзистор и именно он часто выходит из строя. Тому причиной — перепады напряжения, которые есть в наших сетях, нагрузки и т. д. Рассмотрим два способа позволяющие проверить исправность транзистора при помощи мультиметра.
Содержание статьи
Необходимый минимум сведений
Чтобы понять исправен биполярный транзистор или нет, нам необходимо знать хотя бы в самых общих чертах, как он устроен и работает. Это активный электронный компонент, который является полупроводниковым прибором. Есть два основных вида — NPN и PNP. Каждый из них имеет три электрода: база, эмиттер и коллектор.
Виды транзисторов и принцип работы
Коротко сформулировать принцип работы транзисторов можно таким образом, это управляемый электронный ключ. Он пропускает ток по направлению от коллектора к эмиттеру в случае NPN типа и от эмиттера к коллектору у PNP, при наличии напряжения на базе. Причём изменяя потенциал на базе, меняем степень «открытости» перехода, регулируя величину пропускаемого тока. То есть, если на базу подавать больший ток, имеем больший ток коллектор-эмиттер, уменьшим потенциал на базе, снизим ток, протекающий через транзистор.
Ещё важно знать, это то, что в обратном направлении ток течь не может. И неважно, есть потенциал на базе или нет. Он всегда течёт в направлении, на схеме указанном стрелкой. Собственно, это вся информация, которая нам нужна, чтобы знать как работает транзистор.
Цоколевка
У биполярных транзисторов средней и большой мощности цоколевка одинаковая в основном, слева направо — эмиттер, коллектор, база. У транзисторов малой мощности лучше проверять. Это важно, так как при определении работоспособности, эта информация нам понадобится.
Внешний вид биполярного транзистора средней мощности и его цоколевка
То есть, если вам необходимо определить рабочий или нет биполярный транзистор, нужно искать его цоколевку. Хотите убедиться или не знаете, где «лицо», то ищите информацию в справочнике или наберите на компьютере «имя» вашего полупроводникового прибора и добавьте слово «даташит». Это транслитерация с английского Datasheet, что переводится как «технические данные». По этому запросу вам в выдаче будет перечень характеристик прибора и его цоколёвка.
Как проверить транзистор мультиметром со встроенной функцией
Начнём с того, что есть мультиметры с функцией проверки работоспособности транзистора и определения коэффициента усиления. Их можно опознать по наличию характерного блока на лицевой панели. В ней есть гнездо под установку транзистора, круглая цветная пластиковая вставка с отверстиями под ножки полупроводникового прибора. Цвет вставки может быть любым, но обычно, он выделяется.
Первым делом переводим переключатель диапазонов (большую ручку) в соответствующее положение. Опознать режим можно по надписи — hFE. Перед тем как проверить транзистор мультиметром, определяемся с типом NPN или PNP.
Мультиметр с функцией проверки транзисторов
Далее рассматриваем разъёмы, в которые надо вставлять электроды. Они подписаны латинскими буквами: E — эмиттер, B — база, C — коллектор. В соответствии с надписями, ставим выводы полупроводникового элемента в гнёзда. Через несколько мгновений на экране высвечивается результат измерений, это коэффициент усиления транзистора. Если прибор неисправен, показаний не будет, транзистор неисправен.
Как видите, проверить рабочий транзистор или нет мультиметром со встроенной функцией проверки просто. Вот только в гнёзда нормально вставляются далеко не все электроды. Удобно устанавливать транзисторы с тонкими выводами S9014, S8550, КТ3107, КТ3102. У больших, надо пинцетом или плоскогубцами менять форму выводов, ну а транзистор на плате так не проверишь. В некоторых случаях проще проверить переходы транзистора в режиме прозвонки и определить его исправность.
Проверка на плате
Чтобы проверить транзистор мультиметром не выпаивая или нужен мультиметр с функцией прозвонки диодов. Переключатель переводим в это положение, подключение щупов стандартное: чёрный в общее звено (COM или со значком земли), красный — в среднее (гнездо для измерения сопротивления, тока, напряжения).
Как проверить транзистор мультиметром не выпаивая
Чтобы понять принцип проверки, надо вспомнить структуру биполярных транзисторов. Как уже говорили, они бывают двух типов: PNP и NPN. То есть это три последовательные области с двумя переходами, объединёнными общей областью — базой.
Строение биполярного транзистора и как его можно представить, чтобы понять как его будем проверять
Условно, мы можем представить этот прибор как два диода. В случае с PNP типом они включены навстречу друг другу, у NPN — в зеркальном отражении. Это представление на картинке в правом столбике и ни в коем случае не отображает устройство этого полупроводникового прибора, но поясняет, что мы должны увидеть при прозвонке.
Проверка биполярного транзистора PNP типа
Итак, начнём с проверки биполярника PNP типа. Вот что у нас должно получиться:
- Если подать на базу плюс (красный щуп), на эмиттер или коллектор — минус (чёрный щуп), должно быть бесконечно большое сопротивление. В этом случае диоды закрыты (смотрим на эквивалентной схеме).
- Если подаём на базу минус (чёрный щуп), а на эмиттер или коллектор плюс (красный щуп), видим ток от 600 до 800 мВ. В этом случае получается, что переход открыт.
Проверка биполярного PNP транзистора мультиметром
- Если щупами касаемся эмиттера и коллектора, показаний никаких нет, в обеих вариантах переходы оказываются запертыми.
Итак, PNP транзистор будет открыт только тогда, когда плюс подаётся на эмиттер или коллектор. Если во время испытаний есть хоть какие-то отклонения, элемент неработоспособен.
Тестируем исправность NPN транзистор
Как видим, в NPN приборе ситуация будет другой. Практически она диаметрально противоположна:
- Если подать на базу плюс (красный щуп), а на эмиттер или коллектор минус, переход будет открыт, на экране высветятся показания — от 600 до 800 мВ.
- Если поменять местами щупы: плюс на коллектор или эмиттер, минус на базу — переходы заперты, тока нет.
- При прикосновении щупами к эмиттеру и коллектору тока по-прежнему быть не должно.
Проверка работоспособности биполярного NPN транзистора мультиметром
Как видим, этот прибор работает в противоположном направлении. Для того чтобы понять, рабочий транзистор или нет, необходимо знать его тип. Только так можем проверить транзистор мультиметром не выпаивая его с платы.
И ещё раз обращаем ваше внимание, картинки с диодами никак не отображают устройство этого полупроводникового прибора. Они нужны только для понимания того, что мы должны увидеть при проверке переходов. Так проще запомнить, и понимать показания на экране мультиметра.
Как определить базу, коллектор и эмиттер
Иногда бывают ситуации, когда нет под рукой справочника и возможности найти цоколёвку в интернете, а надпись на корпусе транзистора стала нечитаемой. Тогда, пользуясь схемами с диодами, можно опытным путём найти базу и определить тип прибора.
Строение биполярного транзистора и как его можно представить чтобы понять как его будем проверять
Путём перебора ищем положение щупов, при котором «звонятся» все три электрода. Тот вывод, относительно которого появляются показания на двух других и будет базой. Потому, плюс или минус подан на базу определяем тип, PNP или NPN. Если на базу подаём плюс — это NPN тип, если минус — это PNP.
Чтобы определить, где эмиттер,а где коллектор, надо сравнить показания мультиметра при измерении. На эмиттере ток всегда больше. Так и найдём опытным путём базу, эмиттер и коллектор.
Как проверить транзистор мультиметром ⋆ diodov.net
Если под рукой нет документации на биполярный транзистор, то мультиметр позволяет определить некоторые параметры и выводы транзистора. Поэтому рассмотрим, как проверить транзистор мультиметром.
Принципиально различают два вида биполярных транзисторов: n—p—n и p—n—p структуры. Принцип работы их аналогичен. Отличие заключается лишь в полярности подключения источника питания и других полярных радиодеталей: электролитических конденсаторов, диодов, светодиодов и т.п.
Упрощенно любой биполярный транзистор можно представить в виде двух последовательно и встречно соединенных диодов, поэтому рекомендую изначально ознакомиться с тем, как проверить диод. Однако следует понимать, что если взять и соединить таким образом два диода, то транзистор не получится. Но в данном случае мы можем допустить такое упрощение.
Место соединения двух условных диодов называется базой. А два оставшихся вывода, соответственно будут эмиттер и коллектор. Теперь рассмотрим, как проверить транзистор мультиметром и определить его выводы.
Проще всего определить базу. С нее и начнем. Если относительно одного вывода ток будет протекать в сторону других выводов, то это и есть база. Когда на базе находится положительный щуп, то значит, то биполярный транзистор имеет n—p—n структуру. В противоположном случае – p—n—p структуру.
Когда база определена, осталось узнать, какой из выводов является эмиттером, а какой коллектором. Для этого следует выполнить «прозвонку» выводов между базой и другими выводами и сравнить показания двух падений напряжений. Большее значение соответствует эмиттеру, а меньшее – коллектору.
Как проверить транзистор мультиметром наверняка
У современных биполярных транзисторов эта разница выражена не очень явно и бывает, что мультиметр показывает одинаковые значения. Поэтому с целью однозначного определения выводов можно воспользоваться функцией измерения коэффициента усиления биполярного транзистора по току. Для этого переключатель устанавливается на отметке hFE. Этому режиму соответствует специальный режим на передней части корпуса. Он имеет 8 отверстий: 4 для p—n—p структуры и 4 для n—p—n структуры. Отверстия для эмиттера дублируются, поскольку транзисторы могут иметь разное расположение выводов относительно корпуса. Поэтому такой подход позволяет определить коэффициент усиления по току транзистора с любой распиновкой.
Структуру транзистора ранее мы уже научились определять «прозвонкой». С базой тоже проблем нет. Осталось убедиться в правильности соответствия коллектора и эмиттера. Вставляем полупроводниковый прибор в нужные отверстия. Если на дисплее отображается число в среднем от 30 и выше, то коллектор с эмиттером определены верно, а данное число показывает коэффициент усиления по току. В противном случае нужно поменять местами два вывода.
Я надеюсь статья стала полезной и Вы нашли ответ на вопрос, как проверить транзистор мультиметром. Более подробно с работой мультиметра можно ознакомиться, перейдя по ссылке.
Еще статьи по данной теме
Если вы правильно поняли, как использовать транзисторы в цепях, возможно, вы уже покорили половину электроники и ее принципы. В этом посте мы прилагаем усилия в этом направлении.
Введение
Транзисторы — это 3-полюсные полупроводниковые устройства, которые способны проводить относительно высокую мощность на своих двух клеммах в ответ на значительно низкую потребляемую мощность на третьей клемме.
Транзисторыв основном бывают двух типов: транзистор с биполярным переходом (BJT) и полевой транзистор металл-оксид-полупроводник (MOSFET)
Для BJT три контакта обозначены как база, эмиттер, коллектор ,Сигнал низкой мощности на клемме базы / эмиттера позволяет транзистору переключать сравнительно высокую нагрузку на мощность на клемме коллектора.
Для МОП-транзисторов они обозначены как Ворота, Источник, Слив. Сигнал низкой мощности на клемме затвора / источника позволяет транзистору переключать сравнительно высокую нагрузку на мощность на клемме коллектора.
Для простоты мы обсудим здесь BJT, так как их характеристики менее сложны по сравнению с MOSFET.
Транзисторы(BJT) являются строительными блоками всех полупроводниковых приборов, найденных сегодня.Если бы не было транзисторов, не было бы микросхем или других полупроводниковых компонентов. Даже микросхемы состоят из тысяч тесно связанных транзисторов, которые составляют особенности конкретного чипа.
Новые любители электроники, как правило, сталкиваются с трудностями при работе с этими полезными компонентами и конфигурируют их как схемы для предполагаемого применения.
Здесь мы изучим функции и способы обработки и внедрения биполярных транзисторов в практические схемы.
Как использовать транзисторы в качестве переключателя
Биполярные транзисторы, как правило, представляют собой трехзвенный активный электронный компонент, который в основном работает как переключатель для включения или выключения питания для внешней нагрузки или связанной электронной ступени цепи.
Классический пример можно увидеть ниже, где транзистор подключен как общий эмиттерный усилитель:
Это стандартный метод использования любого транзистора, такого как переключатель, для управления заданной нагрузкой. Вы можете видеть, когда на базу подается небольшое внешнее напряжение, транзистор включается и проводит более тяжелый ток через клеммы эмиттера коллектора, включая большую нагрузку.
Помните, что отрицательная линия или линия заземления внешнего напряжения должна быть связана с линией заземления транзистора или эмиттера, в противном случае внешнее напряжение не будет влиять на транзистор.
Использование транзистора в качестве драйвера реле
Я уже объяснил в одной из моих предыдущих публикаций о том, как создать схему драйвера транзистора.
В основном он использует ту же конфигурацию, как показано выше. Вот стандартная схема для того же самого:
Если вы не уверены относительно реле, вы можете обратиться к этой всеобъемлющей статье, которая объясняет все о конфигурации реле.
Использование транзистора с регулятором освещенности
Следующая конфигурация показывает, как транзистор можно использовать в качестве регулятора освещенности с использованием схемы повторителя излучателя.
Вы можете видеть, как переменный резистор или емкость меняются, интенсивность лампы также меняется. Мы называем это эмиттер-повторитель, потому что напряжение на эмиттере или поперек колбы соответствует напряжению на базе транзистора.
Чтобы быть точным, напряжение эмиттера будет только 0,7 В позади базового напряжения. Например, если базовое напряжение составляет 6 В, излучатель будет 6 — 0,7 = 5,3 В и так далее. Разница в 0,7 В обусловлена минимальным номинальным падением напряжения на транзисторе на базовом эмиттере.
Здесь сопротивление потенциометра вместе с резистором 1 К образует резистивную делительную сеть на базе транзистора. Когда ползунок регулятора перемещается, напряжение на базе транзистора изменяется, и это соответственно изменяет напряжение эмиттера на лампе, и интенсивность лампы изменяется соответственно.
Использование транзистора в качестве датчика
Из приведенных выше обсуждений вы могли заметить, что транзистор делает одну важную вещь во всех приложениях.Он в основном усиливает напряжение на своей базе, позволяя переключать большой ток через коллектор-эмиттер.
Эта функция усиления также используется, когда транзистор используется в качестве датчика. В следующем примере показано, как его можно использовать для определения разницы в освещенности и, соответственно, включения / выключения реле.
Здесь также LDR и предустановка на 300 Ом / 5 кОм образуют делитель потенциала на базе транзистора.
300 Ом фактически не требуется.Он включен, чтобы гарантировать, что основание транзистора никогда не будет полностью заземлено, и, таким образом, оно никогда не будет полностью отключено или отключено. Это также гарантирует, что ток через LDR никогда не может превышать определенного минимального предела, независимо от того, насколько ярка интенсивность света на LDR.
Когда темно, LDR имеет высокое сопротивление, которое во много раз выше, чем объединенное значение 300 Ом и предустановки 5 кОм.
Вследствие этого основание транзистора получает больше напряжения заземления (отрицательного), чем положительного напряжения, и проводимость его коллектора / эмиттера остается выключенной.
Однако, когда на LDR падает достаточное количество света, его сопротивление падает до значения в несколько килоом.
Это позволяет основному напряжению транзистора значительно превысить отметку 0,7 В. Теперь транзистор смещается и включает нагрузку коллектора, то есть реле.
Как вы можете видеть, и в этом приложении транзисторы в основном усиливают крошечное базовое напряжение, так что большая нагрузка на его коллекторе может быть включена.
LDR можно заменить другими датчиками, такими как термистор для измерения тепла, датчик воды для измерения воды, фотодиод для измерения инфракрасного луча и так далее.
Вопрос для вас: Что произойдет, если положение LDR и предустановка 300/5 K поменялись местами друг с другом?
Транзисторные пакеты Транзисторыобычно распознаются по внешнему пакету, в который может быть встроено конкретное устройство. Наиболее распространенными типами упаковки, в которые заключены эти полезные устройства, являются T0-92, TO-126, TO-220 и TO-3. Мы попытаемся понять все эти характеристики транзисторов, а также научимся использовать их в практических схемах.
Понимание транзисторов TO-92 с малым сигналом:
Транзисторы типа BC547, BC557, BC546, BC548, BC549 и т. Д., Все подпадают под эту категорию.
Это самые элементарные в группе и используются для приложений, связанных с низкими напряжениями и токами. Интересно, что эта категория транзисторов наиболее широко и универсально используется в электронных схемах благодаря их универсальным параметрам.
Обычно эти устройства рассчитаны на напряжение от 30 до 60 вольт на коллекторе и эмиттере.
Базовое напряжение не более 6, но их можно легко активировать при уровне напряжения всего 0,7 В на их базе. Однако ток должен быть ограничен примерно 3 мА.
Три провода транзистора TO-92 могут быть идентифицированы следующим образом:
Придерживая печатную сторону по направлению к нам, правая сторона — излучатель, центральная — основание, а левая сторона — коллектор устройства.
ОБНОВЛЕНИЕ: Хотите знать, как использовать транзисторы с Arduino? Прочитайте его здесь
Как настроить транзистор TO-92 в практическую конструкцию Конструкции
Транзисторы в основном бывают двух типов, типа NPN и типа PNP, оба дополняют друг друга.В основном они оба ведут себя одинаково, но в противоположных ссылках и направлениях.
Например, для устройства NPN потребуется положительный триггер относительно земли, в то время как для устройства PNP потребуется отрицательный триггер со ссылкой на положительную линию питания для реализации указанных результатов.
Три проводника описанного выше транзистора должны быть назначены с определенными входами и выходами для обеспечения его работы для конкретного приложения, которое, очевидно, предназначено для переключения параметра.
Провода должны быть присвоены следующие входные и выходные параметры:
эмиттер любого транзистора является опорным Цоколевка устройства , то есть он должен быть назначен указанный общий эталон питания, так что остальные два провода может работать со ссылкой на него.
Транзистор NPN всегда будет нуждаться в отрицательном питании в качестве эталона, подключенного к его выводу эмиттера для надлежащего функционирования, в то время как для PNP это будет положительная линия питания для его эмиттера.
Коллектор — это нагрузочный провод транзистора, а нагрузка, которую необходимо переключить, вводится в коллектор транзистора (см. Рисунок).
Основой транзистора является пусковая клемма, которую необходимо подавать при небольшом уровне напряжения, чтобы ток через нагрузку мог проходить через линию эмиттера, делая цепь полной и работающей с нагрузкой.
Снятие триггерного питания с базы немедленно отключает нагрузку или просто ток через коллектор и клеммы эмиттера.
Общие сведения о силовых транзисторах TO-126, TO-220:
Это силовые транзисторы среднего типа, используемые для применений, требующих переключения мощных относительно мощных нагрузок, лежащих на трансформаторах, лампах и т. Д., А также для управления устройствами TO-3 типичными электродами являются: BD139, BD140, BD135 и т. Д.
Идентификация выводов BJT
Распиновка идентифицируется следующим образом:
Держите устройство так, чтобы его печатная поверхность была обращена к вам, правый боковой вывод — эмиттер, центральный вывод — коллектор и Левый боковой вывод является основанием.
Принцип действия и принцип запуска точно такой же, как описано в предыдущем разделе.
Устройство работает с нагрузками от 100 мА до 2 А через их коллектор и эмиттер.
Базовый триггер может находиться в диапазоне от 1 до 5 вольт с токами, не превышающими 50 мА, в зависимости от мощности переключаемых нагрузок.
Общие сведения о силовых транзисторах TO-3:
Их можно увидеть в металлических упаковках, как показано на рисунке.Типичными примерами силовых транзисторов TO-3 являются 2N3055, AD149, BU205 и т. Д.
.Транзистор был изобретен «Уильямом Шокли» в 1947 году. Транзистор — это трехполюсное полупроводниковое устройство, которое можно использовать для переключения приложений, усиления слабых сигналов и в тысячах и миллионах транзисторов соединены и встроены в крошечную интегральную микросхему / микросхему, которая создает память компьютера. Транзисторный переключатель, который используется для размыкания или замыкания цепи, означает, что транзистор обычно используется в качестве переключателя в электронных устройствах только для приложений с низким напряжением из-за его низкого энергопотребления.Транзистор работает как переключатель, когда он находится в областях отсечки и насыщения. В этой статье мы обсудим, как использовать транзистор в качестве переключателя.
ТранзисторыТипы BJT транзисторов
По существу, транзистор состоит из двух PN-переходов, эти переходы образуются путем сэндвич-коммутации либо N-типа, либо P-типа. полупроводниковый материал между парой полупроводниковых материалов противоположного типа.
Транзисторы с биполярным переходом подразделяются на типы
Типы транзисторов BJTТранзистор имеет три клеммы, а именно: базу, эмиттер и коллектор.Эмиттер является сильно легированным терминалом, и он излучает электроны в базовую область. Базовый терминал слегка легирован и пропускает электроны, введенные эмиттером, на коллектор. Терминал коллектора легирован промежуточно и собирает электроны с базы.
Транзистор NPN-типа представляет собой композицию из двух легированных полупроводниковых материалов N-типа между легированным полупроводниковым слоем P-типа, как показано выше. Аналогично, транзисторы PNP-типа представляют собой композицию из двух легированных полупроводниковых материалов P-типа между легированным полупроводниковым слоем N-типа, как показано выше.Функционирование как NPN, так и PNP-транзисторов одинаково, но различается с точки зрения их смещения и полярности источника питания.
Транзисторкак коммутатор
Если схема использует транзистор BJT в качестве коммутатора, то смещение транзистора, NPN или PNP, предназначено для управления транзистором по обеим сторонам кривых ВАХ, показанных ниже. Транзистор может работать в трех режимах: активная область, область насыщения и область отсечки. В активной области транзистор работает как усилитель.Две рабочие области транзистора «Насыщенная область » (полностью включено) и « Отсечная область » (полностью выключено) были использованы для управления транзисторным переключателем.
Операционные области
Из приведенных выше характеристик видно, что заштрихованная область в нижней части кривых представляет область обрезания, а синяя область слева — область насыщения транзистора. эти транзисторные области определены как
IV ХарактеристикиОбласть отсечки
Рабочими условиями транзистора являются нулевой входной базовый ток (IB = 0), нулевой выходной ток коллектора (Ic = 0) и максимальное напряжение коллектора ( VCE), что приводит к большому обедненному слою и отсутствию тока, протекающего через устройство.Поэтому транзистор переключается на «Полностью выключен». Таким образом, мы можем определить область отсечки при использовании биполярного транзистора в качестве переключателя как действующего, при этом контакты переходов NPN-транзисторов имеют обратное смещение, VB <0,7 В и Ic = 0. Аналогично, для PNP-транзистора потенциал эмиттера должен быть –ve относительно базы транзистора.
Область отсечкиЗатем мы можем определить «область отсечки» или «режим ВЫКЛ» при использовании биполярного транзистора в качестве переключателя, причем оба перехода смещены в обратном направлении, IC = 0 и VB <0.7В. Для PNP-транзистора потенциал эмиттера должен быть -ve относительно базы
Область насыщения
В этой области транзистор будет смещен таким образом, чтобы применялся максимальный ток базы (IB), в результате чего максимальный коллектор ток (IC = VCC / RL), что приводит к падению минимального напряжения коллектор-эмиттер (VCE ~ 0). При этом условии обедненный слой становится настолько малым, насколько это возможно, и максимальный ток, протекающий через транзистор. Поэтому транзистор включен «полностью включен».
Область насыщенияОпределение «области насыщения» или «режима ВКЛ» при использовании биполярного NPN-транзистора в качестве переключателя, поскольку оба перехода имеют прямое смещение, IC = Максимум и VB> 0,7 В. Для PNP-транзистора потенциал эмиттера должен быть + ve относительно базы.
Некоторые из основных применений транзистора в качестве переключателя
В транзисторе, если ток не течет в базовой цепи, ток не может течь в цепи коллектора.Это свойство позволит использовать транзистор в качестве переключателя. Транзистор может быть включен или выключен путем изменения базы. Есть несколько применений переключающих цепей, управляемых транзисторами. Здесь я рассмотрел NPN-транзистор, чтобы объяснить несколько приложений, которые используют транзисторный переключатель.
Световой выключательЦепь разработана с использованием транзистора в качестве выключателя, чтобы зажечь лампу при ярком освещении и выключить ее в темноте, и светозависимого резистора (LDR) в делителе потенциала.Когда среда темная, сопротивление ЛДР становится высоким. Затем транзистор выключается. Когда LDR подвергается воздействию яркого света, его сопротивление падает до меньшего значения, что приводит к увеличению напряжения питания и увеличению тока базы транзистора. Теперь транзистор включен, ток коллектора течет и лампочка загорается.
Световой выключательТепловой выключатель
Одним из важных компонентов в цепи теплового выключателя является термистор.Термистор представляет собой тип резистора, который реагирует в зависимости от окружающей температуры. Его сопротивление увеличивается, когда температура низкая, и наоборот. Когда на термистор подается тепло, его сопротивление падает, а базовый ток увеличивается, а затем увеличивается ток коллектора, и сирена дует. Эта конкретная схема подходит в качестве системы пожарной сигнализации.
Тепловой выключательУправление двигателем постоянного тока (драйвер) в случае высокого напряжения
Обратите внимание, что на транзистор не подается напряжение, затем транзистор отключается и через него не протекает ток.Следовательно, реле остается в выключенном состоянии. Питание на двигатель постоянного тока подается от нормально замкнутого (NC) контакта реле, поэтому двигатель будет вращаться, когда реле находится в выключенном состоянии. При подаче высокого напряжения на базу транзистора BC548 происходит включение транзистора и катушки реле для подачи питания.
Управление двигателем постоянного тока (драйвер) в случае высокого напряженияПолучили ли вы четкую информацию о том, как транзистор можно использовать в качестве переключателя в различных приложениях? Мы признаем, что приведенная выше информация разъясняет всю концепцию переключения со связанными изображениями и примерами.Кроме того, любые сомнения относительно этой концепции или реализации каких-либо электрических проектов, пожалуйста, дайте свои предложения и комментарии к этой статье, которые вы можете написать в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, Какова основная функция транзистора?
.Как заменить транзистор (BJT) на MOSFET
В этом посте мы обсудим способ правильной замены BJT на Mosfet, не влияя на конечный результат схемы.
Введение
До появления мошенников в области электроники, транзисторов или BJT, если быть точным, управляли схемами переключения питания и их применениями.
Хотя даже биполярные переходные транзисторы (BJT) не могут быть проигнорированы из-за их огромной гибкости и низкой стоимости, Mosfets также, несомненно, стали очень популярными в отношении переключения тяжелых нагрузок и из-за высокой эффективности, связанной с этими компонентами.
Однако, несмотря на то, что эти два аналога могут выглядеть одинаково по своим функциям и стилю, эти два компонента полностью различаются по своим характеристикам и конфигурации.
Разница между BJT и Mosfet
Основное различие между BJT и mosfet заключается в том, что операция BJT зависит от тока и должна пропорционально увеличиваться с нагрузкой, тогда как Mosfet зависит от напряжения.
Но здесь Mosfet получает преимущество над BJT, потому что напряжение можно легко манипулировать и достигать требуемых степеней без особых проблем, в отличие от этого, увеличение тока означает большую мощность, которая должна быть доставлена, что приводит к плохой эффективности, более громоздким конфигурациям и т. Д. ,
Другим большим преимуществом Mosfet перед BJT является его высокое входное сопротивление, которое позволяет напрямую интегрироваться с любой логической ИС, независимо от того, насколько велика нагрузка, которая переключается устройством. Это преимущество также позволяет нам подключать множество МОП-транзисторов параллельно даже с очень низкими токовыми входами (в мА).
Mosfets в основном двух типов, а именно. тип режима улучшения и тип режима истощения. Тип улучшения используется чаще и является преобладающим.
МОП-транзисторы N-типа могут быть включены или активированы путем подачи определенного положительного напряжения на их затворы, в то время как для МОП-транзисторов Р-типа потребуется противоположное значение — отрицательное напряжение для включения.
Как заменить транзистор (BJT) на Mosfet
Как объяснено выше, BJT сильно зависит от тока, и его базовый ток необходимо пропорционально увеличивать с увеличением тока нагрузки коллектора. Но напряжение не имеет значения, так как для их включения требуется всего 0,6–1 Вольт.
С полозьями, наоборот, вы можете включить их при любом напряжении от 3 до 15 В при токе от 1 до 5 мА.
Поскольку переключающие напряжения выше 5 В или до 12 В легко доступны из большинства цифровых и аналоговых микросхем, мосферы могут быть быстро подключены к любому источнику независимо от тока нагрузки.
Таким образом, это означает, что в целом мы можем легко заменить BJT на Mosfet, если мы позаботимся о соответствующих полярностях.
Совместимая схема замены выводов для NPN BJT с N-канальным Mosfet
Для NPN BJT мы можем заменить BJT правильно заданным Mosfet следующим образом:
- Снимите базовый резистор с цепи, поскольку мы не Обычно это нужно больше с Mosfet.
- Подключите затвор N-mosfet непосредственно к источнику напряжения активации.
- Оставьте положительный источник питания подключенным к одной из клемм нагрузки, а другую клемму нагрузки — к сливу mosfet.
- Наконец, подключите источник mosfet к земле ……. СДЕЛАНО, вы заменили BJT на mosfet в течение нескольких минут.
Процедура останется такой же, как описано выше, даже для замены PNP BJT на полевой транзистор с P-каналом, вам нужно просто поменять местами соответствующие полярности питания.
Совместимая схема замены выводов для PNP BJT с P-каналом Mosfet
О Swagatam
Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать через комментарии, я буду очень рад помочь!
Работа транзистора в качестве переключателя
В этом руководстве по транзистору мы узнаем о работе транзистора в качестве переключателя. Коммутация и усиление являются двумя областями применения транзисторов, а транзистор в качестве переключателя является основой для многих цифровых схем.
Введение
В качестве одного из значительных полупроводниковых устройств транзистор нашел применение в огромных электронных приложениях, таких как встроенные системы, цифровые схемы и системы управления.Как в цифровой, так и в аналоговой областях транзисторы широко используются для различных применений, таких как усиление, логические операции, переключение и так далее.
Эта статья в основном концентрируется и дает краткое объяснение применения транзистора в качестве переключателя.
Биполярный переходный транзистор или просто BJT представляет собой трехслойное, трехполюсное и двухпереходное полупроводниковое устройство. Почти во многих приложениях эти транзисторы используются для двух основных функций, таких как переключение и усиление.
Название биполярное указывает, что два типа носителей заряда участвуют в работе BJT. Эти два носителя заряда являются дырками и электронами, где дырки являются положительными носителями заряда, а электроны — отрицательными носителями заряда.
Транзистор имеет три области: базу, эмиттер и коллектор. Излучатель является сильно легированным терминалом и испускает электроны в основание. Базовый терминал слегка легирован и пропускает электроны, введенные эмиттером, в коллектор.Терминал коллектора легирован промежуточно и собирает электроны с базы. Этот коллектор большой по сравнению с двумя другими областями, поэтому он рассеивает больше тепла.
BJT имеют два типа NPN и PNP, оба функционируют одинаково, но отличаются с точки зрения смещения и полярности источника питания. В PNP-транзисторе между двумя материалами P-типа материал N-типа помещен между двумя, а в случае NPN-транзистора материал P-типа расположен между двумя материалами N-типа. Эти два транзистора могут быть настроены в различные типы, такие как общий эмиттер, общий коллектор и общие базовые конфигурации.
ВЕРНУТЬСЯ В ТОП
Режимы работы транзисторов
В зависимости от условий смещения, таких как прямой или обратный, транзисторы имеют три основных режима работы, а именно области отсечки, активной и насыщенной областей.
Активный режим
В этом режиме транзистор обычно используется в качестве усилителя тока. В активном режиме два перехода смещены по-разному, что означает, что соединение эмиттер-база смещено вперед, тогда как соединение коллектор-база является обратным.В этом режиме ток течет между эмиттером и коллектором, а величина тока пропорциональна току базы.
Режим отсечки
В этом режиме и основание коллектора коллектора и основание эмиттера смещены в обратном направлении. Это, в свою очередь, не позволяет току течь от коллектора к эмиттеру, когда напряжение базового эмиттера низкое. В этом режиме устройство полностью отключается, в результате чего ток, протекающий через устройство, равен нулю.
Режим насыщения
В этом режиме работы соединения основания эмиттера и основания коллектора смещены вперед.Ток свободно течет от коллектора к эмиттеру при высоком напряжении базы-эмиттера. В этом режиме устройство полностью включено.
На рисунке ниже показаны выходные характеристики транзистора BJT. На приведенном ниже рисунке область отсечки имеет рабочие условия, такие как нулевой выходной ток коллектора, нулевой базовый входной ток и максимальное напряжение коллектора. Эти параметры вызывают большой обедненный слой, который не позволяет току течь через транзистор.Следовательно, транзистор полностью выключен.
Аналогично, в области насыщения транзистор смещен таким образом, что применяется максимальный базовый ток, который приводит к максимальному току коллектора и минимальному напряжению коллектора-эмиттера. Это приводит к тому, что обедненный слой становится небольшим и обеспечивает максимальный ток, протекающий через транзистор. Таким образом, транзистор полностью включен.
Следовательно, из вышеприведенного обсуждения можно сказать, что транзисторы можно заставить работать как твердотельный переключатель ВКЛ / ВЫКЛ, используя транзистор в областях отсечки и насыщения.Этот тип переключения используется для управления двигателями, нагрузкой лампы, соленоидами и т. Д.
ВЕРНУТЬСЯ В ТОП
Транзистор как коммутатор
Транзистор используется для переключения операции открытия или закрытия цепи. Этот тип твердотельного переключения обеспечивает значительную надежность и более низкую стоимость по сравнению с обычными реле.
Транзисторы NPN и PNP могут использоваться в качестве переключателей. В некоторых приложениях в качестве переключающего устройства используется силовой транзистор, в то время может потребоваться использовать другой транзистор уровня сигнала для управления мощным транзистором.
Транзистор NPNкак коммутатор
На основе напряжения, приложенного к базовой клемме транзистора, выполняется операция переключения. Когда между базой и эмиттером приложено достаточное напряжение (V в > 0,7 В), напряжение между коллектором и эмиттером приблизительно равно 0. Поэтому транзистор действует как короткое замыкание. Ток коллектора V cc / R c протекает через транзистор.
Аналогичным образом, когда на вход не подается напряжение или нулевое напряжение, транзистор работает в области отсечки и действует как разомкнутая цепь.В этом типе переключения связи, нагрузка (здесь светодиодная лампа) подключена к выходу коммутационного с опорной точкой. Таким образом, когда транзистор включен, ток будет течь от источника к земле через нагрузку.
ВЕРНУТЬСЯ В ТОП
Пример NPN-транзистора в качестве переключателя
Рассмотрим приведенный ниже пример, в котором базовое сопротивление R b = 50 кОм, сопротивление коллектора R c = 0,7 кОм, V cc равно 5 В и бета-значение 125.На базовом входе подается сигнал в диапазоне от 0 до 5 В, поэтому мы увидим выходной сигнал на коллекторе, изменив V и в двух состояниях, которые составляют 0 и 5 В, как показано на рисунке.
I c = V cc / R c при V CE = 0
I c = 5 В / 0,7 кОм
I c = 7,1 мА
Базовый ток I b = I c / β
I b = 7,1 мА / 125
I b = 56.8 мкА
Из приведенных выше расчетов максимальное или пиковое значение тока коллектора в цепи составляет 7,1 мА, когда Vce равно нулю. И соответствующий базовый ток, по которому протекает ток коллектора, составляет 56,8 мкА. Итак, ясно, что когда базовый ток увеличивается за пределы 56,8 мкА, транзистор переходит в режим насыщения.
Рассмотрим случай, когда на вход подается нулевое напряжение. Это приводит к тому, что базовый ток равен нулю, и, поскольку эмиттер заземлен, базовый контакт эмиттера не имеет прямого смещения.Следовательно, транзистор находится в состоянии ВЫКЛ, а выходное напряжение коллектора равно 5 В.
Когда V i = 0 В, I b = 0 и I c = 0,
V c = V cc — (I c R c )
= 5 В — 0
= 5 В
Учтите, что приложенное входное напряжение составляет 5 вольт, тогда базовый ток можно определить, применив закон напряжения Кирхгофа.
Когда V i = 5 В
I b = (V i — V be ) / R b
Для кремниевого транзистора V будет = 0.7 В
Таким образом, I b = (5 В — 0,7 В) / 50 кОм
= 86 мкА, что больше 56,8 мкА
Таким образом, базовый ток больше 56,8 мкА, транзистор будет приведен в состояние насыщения, которое полностью включено, когда на вход подается 5В. Таким образом, выход на коллекторе становится примерно нулевым.
ВЕРНУТЬСЯ В ТОП
Транзистор PNPкак коммутатор
Транзистор PNPработает так же, как NPN для операции переключения, но ток течет от базы.Этот тип переключения используется для отрицательных конфигураций заземления. Для PNP-транзистора базовая клемма всегда имеет отрицательное смещение по отношению к эмиттеру. При этом переключении базовый ток протекает, когда базовое напряжение является более отрицательным. Просто низкое напряжение или более отрицательное напряжение приводит к короткому замыканию транзистора, в противном случае он будет разомкнут или находится в состоянии высокого импеданса.
В связи с этим, нагрузка подключена к выходу коммутационного транзистора с опорной точкой. Когда транзистор включен, ток течет от источника через транзистор к нагрузке и, наконец, к земле.
Пример PNP-транзистора в качестве переключателя
Подобно схеме переключения транзистора NPN, вход цепи PNP также является базой, но эмиттер подключен к постоянному напряжению, а коллектор подключен к земле через нагрузку, как показано на рисунке.
В этой конфигурации основание всегда смещено отрицательно по отношению к эмиттеру путем соединения базы с отрицательной стороны и излучателя с положительной стороны источника питания.Таким образом, напряжение V BE является отрицательным, а напряжение питания эмиттера относительно коллектора положительным (V CE положительным).
Следовательно, для проводимости транзистор эмиттер должен быть более положительным по отношению как к коллектору, так и к базе. Другими словами, база должна быть более негативной по отношению к излучателю.
Для расчета токов базы и коллектора используются следующие выражения.
I c = I e — I b
I c = β.Я б
I b = I c / β
Рассмотрим приведенный выше пример, что нагрузке требуется ток 100 миллиампер, а транзистор имеет бета-значение 100. Тогда ток, необходимый для насыщения транзистора, равен
.Минимальный базовый ток = ток коллектора / β
= 100 мА / 100
= 1 мА
Поэтому, когда базовый ток составляет 1 мА, транзистор будет полностью включен.Но практически 30 процентов больше тока требуется для гарантированного насыщения транзистора. Таким образом, в этом примере требуемый базовый ток составляет 1,3 мА.
ВЕРНУТЬСЯ В ТОП
Распространенные практические примеры транзистора в качестве переключателя
Транзистордля переключения светодиодов
Как уже говорилось ранее, транзистор можно использовать в качестве переключателя. На схеме ниже показано, как транзистор используется для переключения светодиода (светодиода).
- Когда переключатель на базовой клемме разомкнут, ток через базу не протекает, поэтому транзистор находится в состоянии отключения.Следовательно, цепь действует как разомкнутая цепь, и светодиод гаснет.
- Когда переключатель замкнут, базовый ток начинает протекать через транзистор, а затем переходит в состояние насыщения, и светодиод горит.
- Резисторы установлены для ограничения токов через базу и светодиод. Также возможно варьировать интенсивность светодиода, изменяя сопротивление в базовой цепи тока.
ВЕРНУТЬСЯ В ТОП
Транзистордля управления реле
Также возможно управлять работой реле с помощью транзистора.С небольшой схемной схемой транзистор способен запитывать катушку реле так, чтобы внешняя нагрузка, подключенная к нему, контролировалась.
- Рассмотрим схему ниже, чтобы узнать работу транзистора для подачи питания на катушку реле. Входной сигнал, приложенный к базе, заставляет транзистор переходить в область насыщения, что приводит к короткому замыканию цепи. Таким образом, катушка реле получает питание и контакты реле активируются.
- При индуктивных нагрузках, особенно при переключении двигателей и индукторов, внезапное отключение питания может поддерживать высокий потенциал на катушке.Это высокое напряжение может привести к значительному повреждению цепи покоя. Поэтому мы должны использовать диод параллельно с индуктивной нагрузкой, чтобы защитить схему от наведенных напряжений индуктивной нагрузки.
ВЕРНУТЬСЯ В ТОП
Транзистордля привода двигателя
- Транзистор также может использоваться для управления и регулирования скорости двигателя постоянного тока в однонаправленном режиме путем переключения транзистора через равные промежутки времени, как показано на рисунке ниже.
- Как упомянуто выше, двигатель постоянного тока также является индуктивной нагрузкой, поэтому мы должны разместить на нем диод свободного хода, чтобы защитить цепь.
- Переключая транзистор в области отсечки и насыщения, мы можем несколько раз включать и выключать двигатель.
- Также возможно регулировать скорость двигателя от состояния покоя до полной скорости, переключая транзистор на переменные частоты. Мы можем получить частоту переключения от управляющего устройства или микросхемы типа микроконтроллера.
У вас есть четкое представление о том, как транзистор можно использовать в качестве переключателя? Мы признаем, что предоставленная информация разъясняет всю концепцию переключения с соответствующими изображениями и примерами. Далее любые сомнения, предложения и комментарии к этому посту вы можете написать ниже.
ВЕРНУТЬСЯ В ТОП
ПРЕДЫДУЩАЯ — МОП-транзистор
СЛЕДУЮЩИЙ — FET AS SWITCH
,