Как проверять транзистор на работоспособность - мультиметром, тестером и не выпаивая из схемы

Чем отличается универсальный тестер от мультиметра

Мультиметр, наверное, есть у каждого домашнего мастера, который хотя бы иногда берётся ремонтировать домашнюю (и не только) технику. Им легко проверить/измерить сопротивление, определить наличие короткого или обрыв. Некоторые более серьёзные и дорогие модели позволяют проверить работоспособность транзисторов, измерить ёмкость конденсаторов и т. д.

Но, если надо протестировать более сложные радиоэлементы — оптопары, MOSFET транзисторы, определить ESR параметры конденсаторов, тут мультиметр бесполезен. Некоторые из более «сложных» деталей можно проверить, собрав дополнительные измерительные схемы. Но куда проще иметь универсальный тестер радиокомпонентов, который все нужные характеристики определяет без всяких схем за несколько секунд.

Универсальный тестер китайской сборки

Что такое универсальный измеритель радиокомпонентов/радиоэлементов? Это небольшой приборчик с экраном и одним, или несколькими разъёмами для подключения тестируемых деталей. Есть также кнопка начала работы. Подписана она обычно TEST, может быть несколько вводов для подключения разного типа напряжений и определения их параметров.

Это немецкий фирменный «тестер транзисторов» Karl-Heinz Kübbeler который с успехом клонируют китайцы

Работает универсальный тестер от батареек или через адаптер подключается в сеть, могут подключаться через USB-порт разного формата. Некоторые модели имеют в комплектации измерительные щупы, которые позволяют тестировать детали, не выпаивая их с плат.

Где взять питание тестировщику

Положение электродов мультиметра

Адаптер телефона дает ток 100 – 500 мА. Часто бывает мало (если понадобится проверить тиристор КУ202Н мультиметром, отпирающий ток 100 мА). Где взять больше? Посмотрим шину USB: третья версия выдаст 5 А. Чрезвычайно большой ток для микроэлектроники, бросьте сомневаться в мощностных характеристиках интерфейса. Распиновку посмотрим в сети. Приводим рисунок, указывающий раскладку типичных портов USB. Показаны два типа интерфейсов:

Первый USB тип А характерен компьютерам. Максимально распространенный. Найдете на адаптерах (зарядных устройствах) портативных плееров, iPad. Можно использовать в качестве источников питания схемы тестирования тиристора.
Второй тип В характерен больше как концевой. Подключаются периферийные устройства наподобие принтеров, прочей оргтехники. Найти в качестве исходного источника питания сложно, игнорируя факт недоступности, авторы проверили раскладку.

Если кабель USB разрезать – уверены, многие ринутся курочить старую технику, обрывать хвосты мышкам – внутри провод питания +5 вольт традиционно красный, оранжевый. Информация поможет правильно прозвонить схему, добыть нужное напряжение. Присутствует на выключенном системном блоке (к розетке подсоединено). Вот почему огонек мышки продолжает гореть. На время теста компьютер достаточно будет ввести в режим гибернации. Кстати, напрямую не имеется в Windows 10 (полазить по настройкам, найдете в управлении энергопотреблением).

Раскладка портов USB

Заручившись помощью схемы, проверим тиристор, не выпаивая. Рабочая точка задана относительно земли порта, поэтому внешние устройства будут играть малую роль. Традиционно заземление персонального компьютера завязано на корпус, куда выходит провод входного фильтра гармоник. Схемные +5 вольт, земля развязаны с шиной. Достаточно тестируемую схему отключить от питания. Для проверки тиристора понадобится напаять усики на каждый вывод. Чтобы подвести питание, управляющий сигнал.

Многие, елозят на стуле, не понимая одной вещи: тут рассказываем, как прозвонить тиристор мультиметром, причем здесь светодиод плюс все навороты? Место светодиода можно – даже лучше – включить щупы тестера, регистрировать ток. Удается использовать малое напряжение питания, всегда безопаснее одновременно. Что касается персонального компьютера, дает широкие возможности тестирования любых элементов, включая тиристоры. Блок питания системника дает набор напряжений:

+5 В идет кулерам, многим другим системам. Фактически стандартное напряжение питания. Провода вольтажа красного цвета.
Напряжение +12 вольт используется для питания многих потребителей. Провод желтого цвета (не путать с оранжевым).
– 12 вольт оставлено обеспечить совместимость с RS. Старый добрый COM-порт, через который сегодня программируются адаптеры промышленных систем. Некоторые источники бесперебойного питания. Провод обычно синий.
Оранжевый провод обычно несет напряжение +3,3 В.

Видите, разброс великий, главное – ток. Мощность блоков питания компьютеров колеблется в области 1 кВт. Откроет любой тиристор! Пора пришла заканчивать. Надеемся, теперь читатели знают, как проводится прозвонка тиристора мультиметром. Иногда придется повозиться. Упомянутый выше тиристор КУ202Н снабжен структурой pnpn, незапираемый. После пропадания управляющего напряжения ключ не закрывается. Нужно убрать питание, чтобы погас светодиод. Отпирающее напряжение положительное. Подходит схеме. Единственно, ток удержания составляет 300 мА. Случай, когда не любой телефонный зарядник годится провести опыт.

Проверка условных диодов, замещающих транзистор

Методик несколько. Можно попробовать измерить сопротивление стандартной шкалой Ω. Красный щуп нужно прикладывать к p-области. Тогда дисплей мультиметра покажет цифру, меньшую бесконечности. В противоположном направлении результат будет нулевым. Мультиметр покажет обрыв. Нормальные результаты прозвонки диода.

Если пользоваться специальным режимом, экран показывает размер сопротивления в прямом направлении, обрыв (стандартно единичка в левом углу ЖК-экрана) в другом

Обратите внимание – рисунок содержит поясняющие надписи, куда прислонять щуп, получая открытый p-n переход. В обратном направлении прибор показывает обрыв

Как проверить проводку

Провести диагностику электрооборудования можно с помощью вольтметра, омметра или мультиметра, специальных диагностических стендов. Проводится и компьютерная диагностика, во время которой происходит считывание кодов ошибок и основных показателей бортовой сети машины. Для самостоятельной проверки цепей и поиска неисправностей электрики достаточно одного мультиметра или сигнальной лампы.

Используем мультиметр

Предохранители в бортовой сети считаются наиболее «слабым» звеном в плане долговечности. При нештатных ситуациях (например, при коротком замыкании) предохранительные элементы «берут удар на себя», защищая остальную электрику и электрооборудование машины. Предохранители восстановлению не подлежат и во время ремонта заменяются.

Проверяем напряжение

Перед тем, как проверить проводку в автомобиле, необходимо замерить напряжение электрической цепи между отдельными компонентами и электрооборудованием. Прозвонить можно так:

Установить мультиметр в режим вольтметра.
Подсоединить один щуп измерительного прибора к «минусу» аккумуляторной батарее либо к массе машины.
Второй щуп подсоединить к подающему проводу цепи.

Если на дисплее прибора появляется определенное значение, то на данном участке цепи электрической схемы есть напряжение. Можно сравнить значения с требуемыми в соответствии с руководством по эксплуатации автомобиля.

Ищем короткое замыкание

После измерения напряжения выполняют поиск короткого замыкания цепей. Для этого потребуются либо мультиметр, либо сигнальная лампа. Что касается лампы, то при исправной проводке и отсутствии замыкания она не должна загораться.

Замыкание проводки, как и отсутствие напряжения (нулевое или бесконечное сопротивление в электрической цепи), свидетельствует о неисправностях в одном из 2-х компонентов:

Потребителя – электрооборудования, устройств, предохранителей, блоков.
Проводки – обрыв или замыкание проводов, плохие контакты проводки в месте соединения с потребителем.

Проверку на замыкание можно выполнить и в режиме вольтметра. Для этого на проверяемом участке необходимо извлечь все предохранители, подключить щуп к клеммам предохранительного элемента. Значение «0» на экране свидетельствует о наличии замыкания в цепи. Если при попытке пошевелить провода в цепи появляется напряжение, значит, замыкание вызвано именно проводкой, потребуется замена проводов.

Проверяем качество заземления

В автомобилях используется однопроводная схема электропроводки – это означает, что «минус» идет на массу (кузов) машины. Однако коррозия металлических деталей, их окисление и разрушение, «разбалтывание» приводят к нарушению заземления и, как следствие, к нарушению контактов бортовой цепи.

Проверка заземления, как и других элементов электрики авто, осуществляется с помощью мультиметра. Порядок действий следующий:

Отключение АКБ.
Подсоединение одного щупа мультиметра к кузову (металлическим деталям) машины.
Подсоединение второго щупа к заземляющему элементу или месту соединения проводки.

Выведенное на экран прибора значение следует сравнить с заводскими данными (руководство по эксплуатации авто). Если значения сильно расходятся, то необходимо провести восстановление заземления – зачистить металл в месте соединения, проверить надежность крепления.

Проверяем целостность цепи

Соединение проводов в электрической цепи автомобилей – одно самых уязвимых мест во всей электрике машины. Помимо разрушения изоляции, нарушения целостности и обрывов в местах соединения здесь также нередко возникает окисление контактов. Определить дефекты можно не только с помощью измерительного прибора, но и визуально. Если целостность цепи нарушена именно в месте соединения, то потребуется пайка проводов с разъемами. В противном случае необходимо найти поврежденный участок, для чего понадобятся сигнальная лампа или мультиметр.

Проверка условных диодов, замещающих транзистор

Перед тем как собрать какую-то схему или начать ремонт электронного устройства необходимо убедиться в исправности элементов, которые будут установлены в схему. Даже если эти элементы новые, необходимо быть уверенным в их работоспособности. Обязательной проверке подлежат и такие распространенные элементы электронных схем как транзисторы.

Для проверки всех параметров транзисторов существуют сложные приборы. Но в некоторых случаях достаточно провести простую проверку и определить годность транзистора. Для такой проверки достаточно иметь мультиметр.

В технике используются различные виды транзисторов – биполярные, полевые, составные, многоэмиттерные, фототранзисторы и тому подобные. В данном случае будут рассматриваться наиболее распространенные и простые — биполярные транзисторы.

Такой транзистор имеет 2 р-n перехода. Его можно представить как пластину с чередующимися слоями с разными типами проводимости. Если в крайних областях полупроводникового прибора преобладает дырочная проводимость (p), а в средней – электронная проводимость (n), то прибор называется транзистор р-n-p. Если наоборот, то прибор называется транзистором типа n-p-n. Для разных видов биполярных транзисторов меняется полярность источников питания, которые подключаются к нему в схемах.

Наличие в транзисторе двух переходов позволяет представить в упрощенном виде его эквивалентную схему как последовательное соединение двух диодов.

При этом для p-n-p прибора в эквивалентной схеме между собой соединены катоды диодов, а для n-p-n прибора – аноды диодов.

В соответствии с этими эквивалентными схемами и производится проверка биполярного транзистора мультиметром на исправность.

Возможности универсального тестера

Называют этот прибор транзистор-тестер, так как это одна из самых востребованных его функций. Но это только одна строчка из списка возможностей. Ещё можно встретить название тестер Маркуса, универсальный или многофункциональный тестер, измеритель радиокомпонентов, мультитестер, ESR-тестер и массу других более-менее похожих вариантов

А всё потому что он может многое и каждый называет по важной для него функции. Вот примерный перечень возможностей:

Проверяет ёмкость конденсатора любого типа. Причём устанавливает и дополнительные параметры — ESR — сопротивление конденсатора и Vloss — падение напряжения, которое отображается в процентах. Фактически последний параметр отображает степень «износа» конденсатора (высыхания электролита в частности). Чем выше этот показатель, тем хуже.
- Без проблем проверяет транзисторы, определяет цоколевку. Расписывает, к какому пину подключены катод-анод-база. Может указываться величина порогового напряжения открытия затвора.
- Проверяет работоспособность светодиодов, диодов, триодов, оптопар. Определяет коэффициент усиления, распиновку.
- Может быть, использован как генератор заданной частоты.
- Некоторые позволяют замерять частоту, временны́е параметры синусоидального напряжения, параметры прямоугольных импульсов.
- Могут проверять датчики температуры (для тёплого пола очень полезная опция, но встречается нечасто).
Есть модификации и с более редкими возможностями. Например, измеряются и проверяются два резистора в связке, потенциометр (переменный резистор) и т д. В общем, нужный прибор. Причём в работе совсем несложный. Обращаться с ним проще, чем с электронным мультиметром.

Фирменный или «китаец», готовый или конструктор

Универсальный тестер радиокомпонентов можно купить фирменный или один из китайских клонов. Разница в цене более чем ощутимая. Но и надёжность у фирменных приборов, и точность гарантирована, а у клонов — как повезёт.

Внешне между фирменным и клоном разница солидная

На всем известном «Али» есть универсальные тестеры радиокомпонентов с корпусом и без него. Без корпуса, понятное дело, дешевле. Китайские измерители и в корпусе совсем недорогие (порядка 20–30 $), а без корпуса и того дешевле. Но многие страдают недостоверностью — солидно привирают. Ориентироваться надо по отзывам.

Этот набор деталей и есть конструктор для сборки универсального измерителя параметров деталей

Хоть на Али и готовые тестеры полупроводниковых приборов недорогие, есть ещё более дешёвый вариант — так называемые конструкторы. Конструктор универсального измерителя — это печатная плата и набор деталей, которые требуется установить/припаять самостоятельно. Вы первоначально выбираете набор характеристик. Под него вам высылают набор деталей. Некоторые из сложных в монтаже деталей (микропроцессор) могут быть уже установлены. Остальные — конденсаторы, резисторы, ёмкости и т. д. надо будет припаять самому.

О транзисторе

Давайте вспомним о том, что вне зависимости от того, проверяем мы транзистор с прямой или обратной проводимостью, они имеют два p-n перехода. Любой из этих переходов можно сопоставить с диодом. Исходя из этого, можно с уверенностью заявить, что транзистор представляют собой пару диодов, соединённых параллельно, а место их соединения, является базой.

Таким образом получается, что у одного из диодов выводы будут представлять собой базу и коллектор, а у второго диода выводы будут представлять базу и эмиттер, или наоборот. В таблице ниже представлена цветовая и кодовая маркировки маломощных среднечастотных и высокочастотных транзисторов.

Таблица маркировки маломощных среднечастотных и высокочастотных транзисторов.

Исходя из выше написанного, наша задача сводится к проверке напряжения падения на полупроводниковом приборе, или проверки его сопротивления.

Если диоды работоспособны, значит и проверяемый элемент рабочий.Для начала рассмотрим транзистор с обратной проводимостью, то есть имеющим структуру проводимости N-P-N.

На электрических схемах, разных устройств, структуру транзистора определяют с помощью стрелки, которая указывает эмиттерный переход.

Так если стрелка указывает на базу, значит, мы имеем дело c с транзистором прямой проводимости, имеющим структуру p-n-p, а если наоборот, значит это транзистор с обратной проводимостью, имеющий структуру n-p-n.

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 (h21э) пробники вещь даже очень нужная. А для определения исправности достаточно будет и обыкновенного мультика.

Для открытия транзистора с прямой проводимостью, нужно дать отрицательное напряжение на базу. Для этого берём мультиметр, включаем его, и после этого выбираем режим измерения прозвонки, обычно он обозначается символическим изображением диода. В этом режиме прибор показывает падение напряжения в мВ. Благодаря этому мы можем определить кремниевый или германиевый диод или транзистор. Если падение напряжения лежит в пределах 200-400 мВ, то перед нами германиевый полупроводник, а если 500-700 кремниевый.

Современный многофункциональный мультиметр.

Проверка работоспособности транзистора

Подключаем на базу полевого транзистора плюсовой щуп (красный цвет), другим щупом (черный- минус) подключаем к выводу коллектора и делаем измерение. Затем минусовым щупом подключаем к выводу эмиттера и измеряем. Если переходы транзистора не пробиты, то падение напряжения на коллекторном и эмиттерном переходе должно быть на границе от 200 до 700 мВ.

Для этого берем, подключаем черный щуп к базе, а красный по очереди подключаем к эмиттеру и коллектору, производя измерения.

Теперь произведём обратное измерение коллекторного и эмиттерного перехода.

Во время измерения, на экране прибора высветится цифра «1», что в свою очередь означает, что при выбранном нами режиме измерения, падение напряжения отсутствует.

Точно также, можно проверить элемент, который находиться на электронной плате, от какого-либо устройства.

При этом во многих случаях можно обойтись и без выпаивания его из платы.

Бывают случаи, когда на впаянные элементы в схеме, оказывают большое влияние резисторы с малым сопротивлением.

Но такие схематические решения, встречаются очень редко. В таких случаях при измерении обратного коллекторного и эмиттерного перехода, значения на приборе будут низкие, и тогда нужно выпаивать элемент из печатной платы. Способ проверки работоспособности элемента с обратной проводимостью (P-N-P переход), точно такой же, только на базу элемента подключается минусовой щуп измерительного прибора.

Немного о конструкции

Полевой транзистор состоит из следующих элементов:

n-канала, который имеет кремниевую подложку с p-проводимостью;
n-области, которые получают путем добавления в подложку примесей;
изолирующего затвор от канала диэлектрика.

К n-областям подсоединяются выводы. Ток протекает из истока в сток по транзистору благодаря источнику питания. Величина тока контролируется изолированным затвором транзистора.

При работе с транзисторным компонентом необходимо учитывать его чувствительность к воздействию электрического поля. Хранить такие элементы следует с выводами, закороченными фольгой, а перед пайкой понадобится закорочение проволокой. Пайка транзисторных элементов осуществляется при помощи паяльной станции, обеспечивающей защиту от статического электричества.

Ищем базу, эмиттер и коллектор на транзисторе

Как сразу найти коллектор.

Чтобы сразу найти коллектор нужно выяснить, какой мощности перед вами транзистор, а они бывают средней мощности, маломощные и мощные.

Транзисторы средней мощности и мощные сильно греются, поэтому от них нужно отводить тепло.

Делается это с помощью специального радиатора охлаждения, а отвод тепла происходит через вывод коллектора, который в этих типах транзисторов расположен посередине и подсоединен напрямую к корпусу.

Получается такая схема передачи тепла: вывод коллектора – корпус – радиатор охлаждения.

Если коллектор определен, то определить другие выводы уже будет не сложно.

Бывают случаи, которые значительно упрощают поиск, это когда на устройстве уже есть нужные обозначения, как показано ниже.

Производим нужные замеры прямого и обратного сопротивления.

Однако все равно торчащие три ножки в транзисторе могу многих начинающих электронщиков ввести в ступор.

Как же тут найти базу, эмиттер и коллектор?

Без мультиметра или просто омметра тут не обойтись.

Итак, приступаем к поиску. Сначала нам нужно найти базу.

Берем прибор и производим необходимые замеры сопротивления на ножках транзистора.

Берем плюсовой щуп и подсоединяем его к правому выводу. Поочередно минусовой щуп подводим к среднему, а затем к левому выводам.

Между правым и среднем у нас, к примеру, показало 1 (бесконечность), а между правым и левым 816 Ом.

Эти показания пока ничего нам не дают. Делаем замеры дальше.

Теперь сдвигаемся влево, плюсовой щуп подводим к среднему выводу, а минусовым последовательно касаемся к левому и правому выводам.

Опять средний – правый показывает бесконечность (1), а средний левый 807 Ом.

Это тоже нам ничего не говорить. Замеряем дальше.

Теперь сдвигаемся еще левее, плюсовой щуп подводим к крайнему левому выводу, а минусовой последовательно к правому и среднему.

Если в обоих случаях сопротивление будет показывать бесконечность (1), то это значит, что базой является левый вывод.

А вот где эмиттер и коллектор (средний и правый выводы) нужно будет еще найти.

Теперь нужно сделать замер прямого сопротивления. Для этого теперь делаем все наоборот, минусовой щуп к базе (левый вывод), а плюсовой поочередно подсоединяем к правому и среднему выводам.

Запомните один важный момент, сопротивление p-n перехода база – эмиттер всегда больше, чем p-n перехода база – коллектор.

В результате замеров было выяснено, что сопротивление база (левый вывод) – правый вывод равно 816 Ом, а сопротивление база – средний вывод 807 Ом.

Значит правый вывод — это эмиттер, а средний вывод – это коллектор.

Итак, поиск базы, эмиттера и коллектора завершен.

Проверка транзисторов мультиметром: нештатный режим

Допустим, вызывает сомнение исправность транзистора полевого типа. Известный русский вопрос в электронике присутствует. Начинают думать… м-да.

Полевой транзистор отпирается или запирается определенным знаком напряжения. Обсуждали выше. Если помните, говорили, при прозвонке на щупах тестера небольшое постоянное напряжение. Будем использовать в наших тестах. Пока транзистор на плате, сложно сделать измерения, стоит изъять из привычного окружения, как можно применить нестандартные методики. Оказывается, если приложить на электрод отпирающее напряжение, за счет некоторой собственной емкости транзистора область зарядится, сохраняя приобретенные свойства. Допускается прозвонить электроды между истоком и стоком. Сопротивление порядка 0,5 кОм покажет: полевой транзистор работоспособен. Стоит закоротить базу с другими отводами, проводимость исчезнет. Полевой транзистор закрылся и годен.
Биполярные транзисторы, полевые с управляющим p-n переходом проверяют гораздо проще. В первом случае применяется схема замещения элемента двумя диодами, включенными навстречу (или наоборот спинками). Подадим отпирающее напряжение (p – плюс, n – минус), получив на измерителе сопротивления номинал 500 – 700 Ом. Можно также звонить, пользуясь слухом. Недаром на шкале часто нарисован диод. Прозвонка используется для проверки работоспособности. Напряжения хватает открыть p-n-переход.

Подготовка к проверке транзистора

Временами схватишь руками составной транзистор. Внутри корпуса находиться несколько ключей. Используется для экономии места при одновременном увеличении коэффициента усиления (причем в десятки, тысячи раз, если речь шла о каскадной схеме). Устроен так транзистор Дарлингтона. В корпус зашит защитный стабилитрон, предохраняющий переход эмиттер-база от перегрузки по напряжению. Тестирование идет одним путем:

Нужно найти подробные технические характеристика транзистора (составного элемента). При нынешнем масштабе компьютеризации не составит проблемы. Даже если изделие импортное. Обозначения на схемах понятные, термины не сложные. Параметр hFE расписали.
Затем ведется изучение, выполняется анализ. Разбиение схемы на более простые составляющие. Если между переходами коллектора и эмиттера включен стабилитрон, логично начать проверку с него. В начальный момент транзистор заперт, ток мультиметра пойдет, минуя защитный каскад. В одном направлении стабилитрон даст сопротивление 500-700 Ом, в другом (если не пробьется) будет обрыв. Аналогично разобьем на части транзистор Дарлингтона, если имеете представление (обсуждали выше).

Режим прозвонки покажет цифры. Говорят, падение напряжения, по некоторым сведениям, номинал сопротивления. Потрудимся привести опыты, решая вопрос. Вызвонить известный по значению сопротивления, заведомо исправный резистор. Если на экране появится номинал в омах, думать нечего. В противном случае можно оценить заодно ток (разделив потенциал дисплея на номинал). Знать тоже нужно, пригодится в процессе тестирования. До начала работ рекомендуется хорошенько изучить мультиметр. Достаньте инструкцию из мусорной корзины, прочитайте.

Народ интересуется вопросом, можно ли проверить транзистор мультиметром, не выпаивая. Очевидно, многое определено схемой. Тестер просто прикладывает напряжения, оценивает возникающие токи. На основе показаний вычисляется коэффициент усиления, служа критерием годности/негодности. Попробуйте проверить полевой транзистор мультиметром из входящих в состав процессора! Отбрось надежду всяк сюда входящий. Не всегда можно прозвонить полевой транзистор мультиметром.

Виды транзисторов

с n-проводимостью (электронной);
с p-проводимостью (дырочной).

Простейшим представителем полупроводниковых элементов является диод, содержащий один p-n переход.

Транзисторы устроены сложнее. Существует две их разновидности: биполярные и полевые.

Биполярные

Также делятся на две подгруппы:

с n-p-n переходом;
с p-n-p переходом.

Составляющие биполярного транзистора называются эмиттером, коллектором и базой. Если представить данный элемент в виде двух соединенных диодов, то базой будет их точка сопряжения.

Для проверки биполярного прибора требуется распознать его тип (n-p-n или p-n-p) и – определить назначение выводов (база, эмиттер и коллектор).

Полевые

Также делятся на два вида:

n-канальные;
p-канальные.

В полевом транзисторе сопротивление токопроводящего участка регулируется электрическим полем.

Составляющие элемента называются истоком, стоком и затвором. Ток движется из истока в сток, регулировка осуществляется затвором.

Конструкция современных полевых транзисторов дополнена диодом, установленным между истоком и стоком.

Как работает

Полевой транзистор отличается от других разновидностей особенностями своего устройства. Он может относиться к одному из двух типов:

с управляющим переходом;
с изолированным затвором.

Первые из них бывают n канальными и p канальными. Первые из них более распространены. Они используют следующий принцип действия.

В качестве основы используется полупроводник с n-проводимостью. К нему с противоположных сторон присоединены контакты истока и стока. В средней части с противоположных сторон имеются вкрапления проводника с p-проводимостью — они являются затвором. Та часть полупроводника, которая между ними — это канал.

Если к истоку и стоку n канального транзистора приложить разность потенциалов, то потечёт ток. Однако при подаче на затвор отрицательного напряжения по отношению к истоку, то ширина канала для перемещения электронов уменьшится. В результате сила тока станет меньше.

Таким образом, уменьшая или увеличивая ширину канала, можно регулировать силу тока между истоком и стоком или изолировать их друг от друга.

В p-канальных транзисторах принцип работы будет аналогичным.

Этот тип полевых транзисторов становится менее распространённым, а вместо него получают всё большее распространение те, в которых используется изолированный затвор. Они могут относиться к одному из двух типов: n-p-n или p-n-p. У них принцип действия является аналогичным. Здесь будет рассмотрен более подробно первый из них: n-p-n.

В этом случае в качестве основы для транзистора применяется полупроводник p-типа. В него встраиваются две параллельно расположенные полоски полупроводника с другим типом основных носителей заряда. Между ними по поверхности прокладывается изолятор, а сверху устанавливается слой проводника. Эта часть является затвором, а полоски — это исток и сток.

Когда на затвор подаётся положительное напряжение по отношению к истоку, на пластину попадает положительный заряд, создающий электрическое поле. Оно притягивает к поверхности положительные заряды, создавая канал для протекания тока между истоком и стоком. Чем сильнее напряжение, поданное на затвор, тем более сильный ток проходит между истоком и стоком.

Для всех типов полевых транзисторов управление происходит при помощи подачи напряжения на затвор.

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.
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.

No tags for this post.