ПРОБНИК БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ
При конструировании и ремонте различной радиоаппаратуры, перед установкой применяемых транзисторов, необходимо проверить их исправность. В последнее время в различных журналах описываются различные приборы для проверки транзисторов. Но построены они на микросхемах и транзисторах и проверка транзистора ведется в ключевом режиме. При такой проверке не всегда проверяемый транзистор оказывается исправным, даже если прибор показывает, что он исправен. Негоже собирать прибор на элементах которые необходимо проверять. Так при пробое перехода база коллектор будет мигать один из светодиодов, а при обрыве перехода база эмиттер или отсоединение эмиттера, так же мигает один из светодиодов (3, 4). Особенно это относится к пробникам на таймере 555 серии (5).Самый надежный, но видимо забытый, способ проверки транзистора в режиме генерации, когда транзистор включен как усилитель (1, 2). По такой схеме собран предлагаемый пробник, в котором все детали имеются у каждого, даже начинающего радиолюбителя.
С помощью этого пробника можно проверить работоспособность практически любых биполярных транзисторов, определять их структуру и приблизительно определить коэффициент усиления h31э. Особенно полезен испытатель при проверке транзисторов непосредственно в смонтированной конструкции. Правда, если выводы транзистора зашунтированы конденсатором большой емкости, придется отпаять от монтажа хотя бы вывод базы. Достоинство пробника в том, что при неправильном подключение выводов проверяемого транзистора, особенно когда неизвестна его цоколевка, транзистор не испортится.
Схема испытателя транзисторов биполярных
В качестве разъема для подключения проверяемого транзистора используется половинка панели для микросхем с 8 выводами или другая. Переключатель SA1 малогабаритный от импортного приемника, плеера и подобный, кнопка SB1 также малогабаритная от импортной техники.
Для питания пробника используется батарея «Крона» или аккумуляторная батарея 7Д-0Д, можно и от внешнего источника напряжением от 4,5 до 9 В. Все детали пробника размещены на макетной плате, которая размещена в подходящем корпусе, я использовал корпус от китайской новогоднего светодиодного переключателя. На лицевой крышке корпусу уже есть кнопка для SB1, делают дополнительные окна для разъема подключения проверяемого транзистора VTx, переключателя проводимости SA1 и отверстие для резистора R5, с надписями.
Фото внешнего вида пробника
На фото цифрами указаны: 1 кнопка SB1, 2 переключатель проводимости SA1, 3 регулятор усиления R2, 4 разъем для подключения испытуемого транзистора.
Выводы проверяемого транзистора вставляют в соответствующие гнезда разъема. Когда же нужно проверять транзисторы в готовой конструкции, в разъем вставляют ответную часть с тремя проводниками в изоляции и со щупами (или зажимами «крокодил») на концах — к ним подключают выводы транзистора.Прежде чем пользоваться прибором, его нужно, проверить и наладить. Понадобится исправный транзистор малой мощности любой структуры. Вставив выводы транзистора в гнезда разъема и установив переключатель в соответствующее структуре положение, нажимают кнопку SB1 и перемещают движок резистора R2, добиваясь появления звука в излучателе HA1. Звук в излучателе HA1 — признак работы блокинг-генератора. Если при любом положении движка этого резистора звук не появляется, это укажет на необходимость поменять местами выводы одной из обмоток трансформатора T1.
При проверке вставляют проверяемый транзистор в разъем согласно цоколевке, устанавливают переключатель SA1 в соответствие проводимости, нажимают кнопку SB1, если звук отсутствует вращают переменный резистор добиваются того чтобы в излучателе появился звук, если же звук есть добиваются его исчезания. Имея транзисторы с известными коэффициентами можно сделать шкалу и соответствующие надписи на ней. Так в дальнейшем по шкале определяет коэффициент усиления h31э транзистора.
Если проводимость и расположение выводов «Э«, «К«, «Б» проверяемого транзистора неизвестны, нет под рукой данных, особенно новых импортных транзисторов, проверка проводится путем смены положения выводов вставляемых в разъем и переключая SA1 из одного в другое положение добиваются появления звука. Если же звук отсутствует значит транзистор неисправен или это не транзистор.
Пробник получился малогаборитный размером, чуть побольше спичечного коробка, который я беру с собой при покупке разных транзисторов на рынок, в магазин и какие бы транзисторы не покупал хоть маломощьные, мощьные ни один не оказался неисправен, даже транзисторы строчной развертки импортных телевизоров с внутренними диодами и транзисторы с неизвестной проводимостью и цоколевкой.
1. Н. Папков, Е. Савицкий, Е. Юрьев Азбука Морзе. Как быстро научиться азбуке Морзе
2. Э. Тарасов — Универсальный измерительный пробник Радио, №2, 1971, стр. 49, 50.
3. Братинский А.В. Пробник для проверки транзисторов. Радиоконструктор № 10, 2006, стр. 33.
4. Нечаев И. Пробник для проверки маломощных транзисторов. Радио, № 5, 2007, стр. 57.
5. Пробник биполярных транзисторов Elektronika Praktyczna» №8, 2002, стр. 38-39.
Конструкцию прислал на конкурс: Слинченков Александр Васильевич. г. Озёрск , Челябинская обл.
Форум по измерительным устройствам
Обсудить статью ПРОБНИК БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ
мосфет или полевик, мультиметром не выпаивая, с изолированным затвором на неисправность
Использование полевых транзисторов очень распространено. Если происходит поломка необходимо найти неисправную деталь. Иногда требуется точно определить, работоспособен ли полевой транзистор. Это возможно выполнить с использованием мультиметра. Как проверить полевик — подробнее рассказывается далее.
Полевой транзистор — что это
Он включает три основных элемента — исток, затвор и сток. Для их создания используются полупроводники n-типа и p-типа. Они могут сочетаться одним из способов:
- Сток, исток соответствуют n-типу, а затвор — p-типу. Их называют транзисторы n-p-n типа.
- Такие, у которых используется полярность p-n-p. Тип проводимости у каждой части транзистора изменён на противоположный в сравнении с предыдущим вариантом.
Проверка мультиметром
Если эту деталь соединить с источником питания, то ток будет отсутствовать. Но всё будет иначе, если это сделать между истоком и затвором или стоком и затвором. Нужно, чтобы к затвору было приложено напряжение, соответствующее по знаку его типу проводимости (положительное для p-типа, отрицательное для n-типа). Тогда через эту деталь потечёт ток. Чем более высокое напряжение было подано на затвор, тем он будет сильнее.
Отличие полевого от биполярного транзистора
Транзистор станет открытым при условии, что на затвор подаётся разность потенциалов нужной полярности. В этом случае при помощи электрического поля создаётся канал между истоком и стоком, через который могут перемещаться электрические заряды. У других разновидностей транзисторов управление происходит на основе тока, а не напряжения.
Рассматриваемые электронные компоненты также называют мосфетами. Это слово происходит из аббревиатуры MOSFET — Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (в переводе это означает: металл-окисел-полупроводник полевой транзистор).
Разновидности полевиков
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.
Транзистор с управляющим переходом
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.
Устройство транзистора
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.
Транзистор открыт
Какие случаются неисправности
Полевые транзисторы могут быть перегружены током во время проведения проверки и, в результате перегрева прийти в неисправное состояние.
Важно! Они уязвимы к статическому напряжению. В процессе проведения работы нужно обеспечить, чтобы оно не попадало на проверяемую деталь.
При работе в составе схемы может произойти пробой, в результате которого полевой транзистор становится неисправным и подлежит замене. Его можно обнаружить по низкому сопротивлению p-n-переходов в обоих направлениях.
Определить то, насколько транзистор является работоспособным можно, если прозвонить его с помощью цифрового мультиметра.
Назначение выводов
Это нужно делать следующим образом (для примера используется широко распространённая модель М-831, рассматривается полевой транзистор с каналом n-типа):
- Мультиметр нужно переключить в режим диодной проверки. Он отмечен на панели схематическим изображением диода.
- К прибору присоединены два щупа: чёрный и красный. На лицевой панели имеются три гнезда. Чёрный устанавливают в нижнее, красный — в среднее. Первый из них соответствует отрицательному полюсу, второй — положительному.
- Нужно на тестируемом полевом транзисторе определить, какие выходы соответствуют истоку, затвору и стоку.
- В некоторых моделях дополнительно предусмотрен внутренний диод, защищающий деталь от перегрузки. Сначала нужно проверить то, как он работает. Для этого красный провод присоединяют к истоку, а чёрный — к стоку.
Проверка диода в прямом направлении
На индикаторе должно появиться значение, входящее в промежуток 0,5-0,7. Если провода поменять местами, то на экране будет указана единица, что означает, что ток в этом направлении не проходит.
Проверка диода в обратном направлении
- Дальше осуществляется проверка работоспособности транзистора.
Если присоединить щупы к истоку и стоку, то ток не будет проходить по ним. Чтобы открыть затвор. Необходимо подать положительное напряжение на затвор. Нужно учитывать, что на красный щуп подан от мультиметра положительный потенциал. Теперь достаточно его соединить с затвором, а чёрный со стоком или истоком, для того, чтобы транзистор стал пропускать ток.
Открытие канала
Теперь, если красный провод подключить к истоку, а чёрный — к стоку, то мультиметр покажет определённую величину падения напряжения, например, 60. Если подключить наоборот, то показатель будет примерно таким же.
Если на затвор подать отрицательный потенциал, то это закроет транзистор в обоих направлениях, однако будет работать встроенный диод. Если полевик закрыт не будет, то это указывает на его неисправность.
Проверка мофсета с p-каналом выполняется аналогичным образом. Отличие состоит в том, что при проверке там, где раньше использовался красный щуп, теперь используется чёрный и наоборот.
Работа полевого МДП транзистора
Способы устранения
Для того, чтобы при проверке не повредить деталь, нужно применять при проверке такие мультиметры, у которых используется рабочее напряжения не более 1,5 в.
Если в результате проверки на мультиметре было обнаружено, что полевой транзистор вышел из строя, то его необходимо заменить на новый.
Инструкция по прозвонке без выпаивания
Чтобы проверить, исправен ли полевой транзистор, нужно его выпаять и прозвонить с мультиметром. Однако могут возникать ситуации, когда нужно в схеме есть несколько таких деталей и неизвестно, какие из них исправны, а какие — нет. В этом случае полезно знать, как проверить полевой транзистор мультиметром не выпаивая.
Цифровой мультиметр
В этом случае применяют проверку без выпаивания. Она даёт примерный результат.
Важно! После того, как будет определён предположительно неисправный элемент, его отсоединяют и проверяют, получив точную информацию о его работоспособности. Если он функционирует нормально, его устанавливают на прежнее место.
Проверка без выпаивания выполняется следующим образом:
- Перед проведением прозвонки полевого транзистора цифровым мультиметром устройство отключают от электрической розетки или от аккумуляторов. Последние вынимают из устройства.
- Если красный щуп соединить с истоком, а чёрный — со стоком, то можно рассчитывать, что мультиметр покажет 500 мв. Если на индикаторе можно увидеть эту или превышающую её цифру, то это говорит о том, что транзистор полностью фунукционален. В том случае, если эта величина гораздо меньше — 50 или даже 5 мв, то в этом случае можно с высокой вероятностью предположить неисправность.
С управляющим p-n-переходом
- Если красный мультиметровый щуп переставить на затвор, а чёрный оставить на прежнем месте, то на индикаторе можно будет увидеть 1000 мв или больше, что говорит об исправности полевого транзистора. Когда разница составляет 50 мв, то это внушает опасение, что деталь испорчена.
- Если чёрный щуп тестера поставить на исток, а красный поместить на затвор, то для работоспособного транзистора можно ожидать на дисплее 100 мв или больше. В тех случаях, когда цифра будет меньше 50 мв, имеется высокая вероятность того, что проверяемая деталь неработоспособна.
Нужно учитывать, что выводы, получаемые без выпайки, носят вероятностный характер. Эти данные позволяют получить предварительные выводы об используемых в схеме полевых транзисторах.
Для проверки их нужно выпаять, произвести проверку и установить, если работоспособность подтверждена.
Подготовка к работе
Правила безопасной работы
Мосфеты очень уязвимы по отношению к статическому электричеству. В этом случае может произойти пробой. Для того, чтобы этого не случилось, нужно при помощи проведения тестирования его удалять.
При пайке возможна ситуация, когда тепло, попадающее на транзистор, приведёт к его порче. В этом случае нужно обеспечить теплоотвод. Для этого достаточно придерживать выводы транзистора плоскогубцами в процессе пайки.
Полевики имеют широкое распространение в современных электронных приборах. Когда происходит поломка, необходимо знать, как проверить мосфет. Выяснить, исправен ли он, возможно, если использовать для этого мультиметр.
Простой способ проверки полевых транзисторов — Меандр — занимательная электроника
В радиолюбительских конструкциях все чаще встречаются полевые транзисторы, в частности в схемах КВ-УКВ аппаратуры, но многие радиолюбители отказываются от их применения, так как к ним предъявляются особые требования в описании схем. В журналах и Интернете описано много приборов и испытателей полевых транзисторов. Например, в [1, 2], но они сложны, а приобретать заводские приборы ради подбора двух-трех «полевиков» нет смысла. Всё же многие полевые транзисторы несложно проверить в домашней мастерской радиолюбителя. О том, как это сделать, рассказано в этой статье.
В домашних условиях можно приблизительно измерить основные параметры полевых транзисторов и подобрать их. Для проверки полевого транзистора с р-каналом необходимо собрать схему, показанную на рисунке.
Перед проверкой следует установить движок в нижнее по схеме положение (0 В на затворе VT), а резистором R2 установить рабочее напряжение на участке сток-исток проверяемого транзистора (Uси), взяв его из справочника (обычно 10…12 В). Затем надо, медленно перемещая движок Р1, следить за показаниями амперметра Р2. Как только ток уменьшится практически до нуля (10…20 мкА), следует проверить напряжение между затвором и истоком. Оно будет равно напряжению отсечки Uотс.Чтобы измерить крутизну характеристики S (мА/В) полевого транзистора, нужно снова установить нулевое значение Uзи резистором R1. При этом Р2 покажет значение Іс.нач. Затем резистором R1 так же медленно увеличивают напряжение Uзи до напряжения 1 В на Р1 (для упрощения расчета). Показание Р2 будет изменяться до значения, которое мы обозначим как Іс.измер. Если теперь разность двух показаний (токов) Р2 разделить на напряжение Uзи, то получившийся результат будет соответствовать крутизне характеристики в соответствии с формулой:
S (мА/В) = (Iс.нач-Iс.измер)/Uзи.
Так проверяются полевые транзисторы с управляющим с р-n-переходом и каналом р-типа. Для транзисторов n-типа нужно поменять полярность включения источников питания на обратную.
Точно так же можно проверить и подобрать МДП-транзисторы (МОП-транзисторы) с встроенным каналом.
В МДП-транзисторах (МОП-транзисторах) с индуцированным каналом проводящий канал между сильнолегированными областями истока и стока (а следовательно, заметный ток стока) появляется только при наличии отпирающего (порогового) напряжения на затворе относительно истока (отрицательного при p-канале и положительного при n-канале). Поэтому для проверки этих транзисторов полярность источника питания Uпит1 должна быть противоположной.
В заключение хочу заметить, что для проверки и подбора полевых транзисторов можно использовать не три прибора, как показано на схеме, а два — вольтметр и амперметр, переключая вольтметр при измерении из положения Р1 в Р3. Вполне допустимо применять комбинированные приборы (мультиметры).
Литература
- Календо В. Приставка для проверки транзисторов // Радио. — 2004. — №1. — С.58-59.
- Кашкаров А.П., Бутов А.Л. Испытатель полевых транзисторов // Радиолюбителям схемы для дома — МРБ. — Вып. 1275. — 2008. — С.242-246.
Автор: Александр Слинченков, г. Озерск, Челябинской обл.
Приборы для проверки транзисторов | Кое-что из радиотехники
Часто бывает необходимо убедиться в работоспособности транзистора, прежде чем установить его на монтажную плату.
Проверять маломощные германиевые транзисторы любой структуры можно, например , с помощью пробника (Рис.1), в котором проверяемый транзистор работает в паре с образцовым (заранее проверенным и специально подобранным для пробника ), но другой структуры. Если, скажем, проверяемый транзистор структуры p – n – p, его выводы вставляют в гнёзда разъёма XS1, а в гнёзда разъёма XS2 вставляют выводы образцового транзистора структуры n – p – n. Тогда получится генератор, вырабатывающий колебания звуковой частоты – они слышны в головном телефоне BF1. Звук будет лишь в случае исправности проверяемого транзистора. Момент возникновения генерации зависит от положения движка резистора R3 “Генерация”.
Кроме двух исправных образцовых германиевых транзисторов разной структуры, для пробника понадобятся миниатюрный телефон ТМ-2А, источник питания G1 – элемент 316, 332, 343, 272 и переменный резистор любого типа и постоянные резисторы мощностью 0,5 Вт. Разъёмами XS1 и XS2 могут быть панельки под транзисторы, гнёзда или зажимы.
Коэффициент передачи проверяемого транзистора нетрудно определять по положению движка переменного резистора – чем в большем диапазоне его перемещения будет сохраняться звук в телефоне, тем большим коэффициентом передачи обладает транзистор.
Более универсален пробник (Рис.2), собранный на двух цифровых микросхемах К176ЛП1. Эта микросхема содержит три полевых транзистора с каналом p-типа и столько же – с каналом n-типа. При различных соединениях выводов микросхемы можно получить, например, три элемента НЕ, элемент 3ИЛИ-НЕ, элемент 3И-НЕ и некоторые другие. Применяя различные комбинации соединений выводов, можно использовать микросхему для решения разнообразных задач.
В нашем случае микросхема DD1 работает в генераторе со сравнительно небольшой ( единицы герц ) частотой следования импульсов, а DD2 используется как инвертор.
Импульсы генератора поступают одновременно на инвертер и на гнездо XS3. Выход инвертора соединён с коллекторной ( через резистор R3 и светодиод ) и базовой ( через резистор R4 ) цепями проверяемого транзистора. Если транзистор исправен, с частотой генератора будет вспыхивать соответствующий светодиод – HL2 с показанным на схеме транзистором структуры p-n-p или HL1 с транзистором структуры n-p-n. При неисправном транзисторе горят светодиода ( транзистор пробит ), или не светится ни один ( внутренний обрыв ). Выводы транзистора, конечно, должны быть подключены к гнёздам строго в соответствии с указанной по схеме маркировкой.
Кроме биполярных транзисторов, этот пробник позволяет проверить полевые, а также диоды и оксидные конденсаторы.
Проверяя полевой транзистор, нужно подключить сток к гнезду XS1, затвор – к XS2, исток – к XS3. При проверке диодов пользуются гнёздами XS1 и XS3. Если диод исправен, вспыхивает один из светодиодов – в зависимости от полярности включения выводов диода. Те же гнёзда используют и при проверке оксидных конденсаторов. С исправным конденсатором светодиоды будут вспыхивать поочерёдно, но гаснуть медленно – продолжительность зависит от ёмкости конденсатора.
Остаётся добавить, что работоспособность пробника сохраняется при изменении напряжения питания от 9 до 5 вольт. Источником питания может быть батарея “Крона”, две последовательно соединённых батареи 3336 или маломощный выпрямитель.
Б. С. Иванов ” В ПОМОЩЬ РАДИОКРУЖКУ”, ” Радио и связь”, Москва, 1990 г, стр. 24 – 25