Как проверить биполярный транзистор на пригодность обычным мультиметром, тестером.
Иногда возникает необходимость в проверке биполярного транзистора на его пригодность. Это легко можно сделать с помощью обычного мультиметра, электронного тестера даже самой простой модели типа DT830. Как известно, биполярный транзистор представляет собой полупроводник, имеющий три вывода – эмиттер, коллектор и база.
Электротехнически биполярный транзистор можно представить как два диода. Причем, при одной проводимости (n-p-n) эти диоды как бы соединены одними своими полярностями (плюсами, и это база), а при другой проводимости (p-n-p), противоположными полярностями (минусами, это также база). И по сути вся проверка биполярного транзистора сводится к двум типам измерения – это наличие нормальной полупроводимости у переходов база-эмиттер и база-коллектор, и наличие нужного коэффициента усиления данного транзистора.
Для тех кто не знает напомню, что основная функциональная задача транзистора является усиление тока. То есть, пропускание небольших токов через база-эмиттерный переход приводит к тому, что на переходе эмиттер-коллектор можно получить токи в десятки-тысячи раз больше. Причем имеется прямая зависимость, чем больше ток будет проходит через базу, тем больше тока мы получим на коллекторе. Но это усиление тоже не бесконечное.
У маломощных биполярных транзисторов коэффициент усиления может быть от десятков до тысяч раз. Чем мощнее транзистор, тем больший ток он может через себя пропустить, но при этом обычно жертвуя этим самым коэффициентом усиления. У мощных транзисторов этот коэффициент усиления обычно не превышает десятков, реже сотен раз.
Теперь вернемся к проверке биполярного транзистора обычным мультиметром. Первым вариантом будет просто проверить на транзисторе два полупроводящих перехода. Это переход база-эмиттер и база коллектор. Берем мультиметр, колесо выбора измерения переводим на диод и измеряем. Если Вы не знаете где какой вывод у транзистора, то без справочника тут не обойтись. Просто через поиск картинок в интернете набираете «цоколевка транзистора (пишем его название)» и смотрите результаты.
Когда вы знаете где, какие выводы, то еще нужно знать тип проводимости транзистора (n-p-n или p-n-p). Для тех кто не вкурсе – это, проще говоря, либо два диода направлены в одну сторону или же в противоположную. Опять же, через поиск в интернете набираем «проводимость транзистора (пишем его название)». Хотя можно просто, зная где у биполярного транзистор база, сначала одним щупом мультиметра прикоснутся к базе, а вторым к эмиттеру и коллектору. Если измерительный прибор ничего не показывает, то просто поменять местами щупы измерителя. Если транзистор работоспособен, то на экране электронного тестера должно отобразится падение напряжения перехода, которое равно около 600-700 милливольт. На переходах база-эмиттер и база коллектор эти значения падения напряжения могут немного отличаться, это нормально.
Теперь, что мы увидим на мультиметре в случае если транзистор неисправен. Возможен полный или частичный пробой. При полном пробое переходы либо вовсе перегорают (один или сразу два) или наоборот, становятся полными проводниками. То есть, в одном случае полупроводниковый переход разрывается, контакта нет, электронный тестер ничего не покажет. Во втором случае переход начинает проводит в обе стороны, превращаясь из полупроводника в полный проводник (хотя имеющее уже свое какое-то сопротивление). Тут мультиметр должен показать нули, или около того. Если же биполярный транзистор пробивается частично, то в этом случае мы на экране измерительного прибора можем увидеть не нормальное падение напряжения на переходах (значительно больше или меньше нормальных значений). Этот транзистор будет работать, но уже не так как нужно изначально. Его необходимо заменить на заведомо работоспособный.
Мультиметр также позволяет измерить коэффициент усиления биполярного транзистора. И это второй способ проверки биполярного транзистора на пригодность. Для этого на электронном тестере предусмотрен специальный разъем. Для проверки нужно свой транзистор вставить в нужные гнезда (соблюдая цоколевку и тип проводимости). Переводим колесо выбора измерения мультиметра в положение hFE. Если биполярный транзистор рабочий, то на экране тестера мы увидим реальный коэффициент усиления данного элемента. Если же транзистор неисправен, то измерительный прибор ничего не покажет.
И еще одно замечание, которое следует учесть. Новичок может вначале подумать, что проверить транзисторные переходы база-эмиттер и база-коллектор можно через измерение по сопротивлению. По идее это логично. Но технически это сделать не получится (по крайней мере на тех мультиметрах, у которых измерение диода вынесено на отдельный селектор). Дело в том, что в самом электронном тестере при измерении малых сопротивлений на щупы подается всего лишь 0,5 вольта. Для открытия кремниевых полупроводников (которым и является транзистор, диод и т.д.) нужно не менее 0,6 вольта. И получается что измеряя даже рабочий полупроводник через сопротивление тестер нам ничего не покажет. Когда же мы проверяем полупроводники через диоды, то на щупы измерителя подается уже 2,5 вольта, что вполне хватает для проведения измерения. Так что учтите этот момент.
P.S. Как видно проверить биполярный транзистор не составляет большого труда. Хотя в высокоточных схемах даже работоспособный транзистор, который имеет значительные отклонения в своих параметра, может работать некорректно. И тут уж такая проверка мультиметром не выявит неисправность. В этом случае нужно искать дефективный элемент на самой схеме при ее работе или просто заменять подозрительные компоненты на запасные, заведомо исправные.
Как проверить транзистор
Как 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.
Как проверить транзистор мультиметром ( тестером)
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.
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.
Таким образом, можно сказать, что 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.
И помните, никто не умирает так быстро и так бесшумно, как транзистор.
3 простых способа проверки транзистора
Транзисторы — незаменимые электронные компоненты, без которых не обходится сегодня ни одна мало-мальски сложная схема. По своей сути они являются полупроводниковыми ключами, которые управляют более мощной нагрузкой. Наверняка у каждого радиолюбителя в ящиках хранится несколько десятков старых транзисторов, выбросить которые не поднимается рука. Что ж, быть может, пора проверить их работоспособность и всё же сделать небольшую ревизию?
Способ № 1
Самый простой способ проверить транзистор на предмет работоспособности — это прозвонить его мультиметром. Однако многие радиолюбители скептически относятся к этому способу, предпочитая воочию лицезреть работу устройства, а не ориентироваться на коэффициент усиления в его числовом представлении на экране. Кроме того, далеко не все электронные компоненты можно протестировать с помощью цифрового мультиметра. Биполярные транзисторы, к примеру, проверить очень легко, а вот полевые — нет. Описанный ниже способ позволяет с высокой точностью тестировать любые транзисторы, независимо от их маркировки и номинала.
Как видите, схема очень проста. Она включает в себя:
- токоискатель;
- трансформатор;
- резистор.
При выборе трансформатора лучше отдать предпочтение модели с двумя вторичными обмотками, а на роль токоискателя отлично подойдёт неоновая лампочка. Что до резистора, то его сопротивление должно лежать в диапазоне от 70 до 550 Ом. Если под рукой нет подходящего источника питания, на его роль подойдёт обычная пальчиковая батарейка. Для проверки полевых трансформаторов можно увеличить напряжение путём последовательного подключения нескольких батареек. О работоспособности транзистора будет свидетельствовать свечение неоновой лампочки.
Способ № 2
В данной схеме используется светодиод 3 мм, а транзистор выступает в роли управляемого электричеством ключа. При замыкании контакта светодиод должен включаться, а при размыкании — выключаться. Если это происходит, значит все электронные компоненты схемы, включая транзистор, полностью исправны.
Способ № 3
Иногда случается так, что в схему нужно включить биполярный транзистор, но данного электронного компонента нет под рукой. В таком случае вам поможет следующая схема.
В данной схеме используются два полупроводниковых диода, которые моделируют работу транзистора биполярного типа. Проверить работу такого самосборного транзистора очень просто: достаточно прозвонить каждую пару контактов в двух направлениях.
Как проверить коэффициент усиления транзистора мультиметром
КАК ПРОВЕРИТЬ ДЕТАЛИ?
Перед использованием любой радиодетали (как новой, так и бывшей в употреблении) ее следует предварительно проверить. Проверка может заключаться, например, в измерении действительного номинала резисторов, сопротивлении перехода диодов, измерении статического коэффициента усиления транзистора. Предварительный отбор деталей позволяет значительно сократить время, потраченное на изготовление и наладку конструкции.
Транзисторы можно проверить при помощи простейшего пробника.
Для проверки транзисторов при помощи этого пробника нужно иметь два исправных транзистора разной структуры — один P-N-P, другой — N-P-N. Если, например, нужно проверить транзистор структуры N-P-N — вставляем его в соответствующие гнезда, а исправный транзистор структуры P-N-P — в другие. Подключаем питание. При исправных транзисторах звук в телефоне будет громким и чистым. Если проверяемый транзистор окажется плохим, то звук в телефоне будет слабым и искаженным, либо отсутствовать совсем.
Можно также быстро проверить транзистор при помощи омметра. Для этого надо измерить сопротивление сначала эмиттерного, затем — коллекторного переходов. При исправном транзисторе эти сопротивления будут незначительно отличаться. Если сопротивления переходов транзистора равны — нужно проверить транзистор на «пробой» — измерить сопротивление между эмиттером и коллектором. В исправном транзисторе это сопротивление должно быть очень большим (более 150 Ком). Исключение составляют германиевые транзисторы большой мощности. У них сопротивление между эмиттером и коллектором может быть всего несколько килоом. Данная проверка возможна, так как транзистор можно (с большой «натяжкой»!) представить, как два диода, включенные встречно:
Данный рисунок эквивалентен транзистору с N-P-N проводимостью. У транзистора с P-N-P проводимостью направление включения диодов будет наоборот..
С помощью омметра также можно определить и цоколевку у неизвестного транзистора . Сначала находим у транзистора вывод базы. Далее «встаем» омметром между предполагаемыми выводами эмиттера и коллектора транзистора и замыкаем базу сначала на один из выводов, потом на другой. Для большинства транзисторов достаточно «замкнуть» вывод базы на коллектор при помощи смоченного пальца — транзистор при этом открывается — омметр будет показывать некоторое сопротивление. Для полноты эксперимента измерения следует проводить как в одной, так и в другой полярности. Для измерений лучше использовать стрелочный омметр. Хороший стрелочный прибор — АмперВольтОмМетр (АВОМЕТР) стоит довольно дорого. Заменить его можно Китайским цифровым мультитестером типа DT800 — DT838. Этими приборчиками можно измерять постоянное и переменное напряжения, силу тока, сопротивление резисторов, а также можно измерить статический коэффициент передачи тока базы у транзисторов любой структуры. Стоимость такого приборчика относительно невелика — около 140 — 200 рублей (зависит от типа). Питается мультитестер от батарейки типа «крона» на 9 вольт, которой хватает на длительное время. Только не следует забывать после проведения измерений устанавливать переключатель на «ноль» . К преимуществам такого прибора следует отнести простоту отсчета показаний на цифровом табло и довольно высокую точность измерения.
Для измерения статического коэффициента передачи тока базы (h21э) транзистора (его еще иногда обозначают как «Вст.») можно собрать простейшую схемку:
Схема содержит всего несколько деталей и позволяет измерять коэффициент h21Э маломощных транзисторов структуры N-P-N (или P-N-P) с достаточной для радиолюбительской практики точностью. Схема монтируется в небольшой коробке. В качестве источника питания использована батарея типа 3R12 («плоская» для карманного фонаря). S1 — кнопка, миллиамперметр может быть на максимальный ток до 20-30 миллиампер. Для подключения транзистора нужно установить какие либо клеммы.
Последовательность работы с прибором такова: 1.Подключаем транзистор к клеммам прибора (с соблюдением цоколевки!), 2. Нажимем на кнопку и по шкале миллиамперметра считываем измеряемый результат. Важное замечание! Подключение и отключение транзистора должно обязательно производиться при отключенном питании! Несоблюдение этого условия приводит к порче (выходу из строя) транзистора!
Еще одно замечание — не следует во время измерения касаться корпуса транзистора рукои. При нагреве корпуса транзистора его параметры изменяются в довольно большом интервале, что приводит к погрешности измерения. Измеряя маломощные германиевые транзисторы следует производить измерение по крайней мере в течении 1-2 минут, следя за показаниями миллиамперметра. Если в течении этого времени ток не изменяется в значительных пределах — значит транзистор пригоден для дальнейшей эксплуатации. Если же ток самопроизвольно изменяется в течении времени, особенно скачкообразно, — такой транзистор придется выбросить (у этого транзистора недопустимо большой обратный ток коллектора — то есть большая утечка) — ничего путного из него не получится. Если попытаться применить этот транзистор в схеме — получим конструкцию с непредсказуемыми параметрами, живущею «своей жизнью».
Полезно после измерения нанести на корпусе транзистора полученный результат (я обычно наношу цифры иглой, путем царапания) — это может пригодиться вам в дальнейшем при подборе транзистора по параметрам.
В данной схеме использован фиксированный ток базы — он задается номиналом резистора R1 — равный 0,1 миллиампера (100 микроампер), что позволяет производить отсчет непосредственно по шкале миллиамперметра, включенного в коллекторную цепь транзистора. Так, при миллиамперметре с максимальным измеряемым током 20 миллиампер, измеряемый статический коэффициент передачи тока базы может быть до 200. Применив миллиамперметр с максимальным током 50 миллиампер можно будет измерять h21Э до 500. Если необходимо измерить h21Э транзистора структуры P-N-P — нужно изменить полярность включения источника питания и миллиамперметра. При использовании в качестве миллиамперметра цифрового прибора из серии DT. полярность его включения изменять не нужно. Для проверки мощных транзисторов следует уменьшить сопротивление базового резистора по крайней мере в 10 раз, при этом получим ток базы равный 1 миллиамперу. Соответственно — миллиамперметр в цепи коллектора транзистора должен быть на предел не менее 100-200 миллиампер. При измерении h21Э мощных транзисторов следует предусмотреть возможность эффективного отвода тепла от корпуса транзистора во избежании его перегрева! С этой же целью следует время измерения ограничить до минимума! Полезно также вместо плоской батарей применить три элемента типа R20 (круглые, большие), включенные последовательно — они отдают значительно больший ток. Конечно — данная схема далека от совершенства, так как статический коэффициент усиления транзистора сильно зависит от тока коллектора, но для радиолюбительской практики некоторая погрешность измереий не очень существенна (лучше получить не совсем верный параметр, чем использовать транзистор вовсе без подбора!). Для правильного измерения h21Э следует задавать определенный ток коллектора через испытуемый транзистор, а затем уже измерять ток базы для этого режима. Статический коэффициент усиления получим путем несложного математического подсчета: H21Э=IК/IБ.
Для проверки диода прои зводим измерение сопротивления его переходов в прямом и обратном направлениях. В прямом направлении сопротивление перехода невелико — от 20 до 150 Ом (в зависимости от типа диода), в обратном — более 200 Ком (у германиевых диодов). У исправных кремниевых диодов обратное сопротивление перехода будет более 1 Мегаома.
Сопротивление резисторов измеряем непосредственно омметром (только при измерении не следует касаться руками одновременно обоих щупов прибора, иначе показания не будут соответствовать действительности).
Катушки индуктивности и обмотки трансформаторов проверяем, как и резисторы. Если обмотка трансформатора намотана тонким проводом и содержит большое количество витков (например — сетевая обмотка трансформатора питания), омметр покажет большое (до 3-5 Ком) сопротивление. Если сопротивление обмотки очень большое — значит трансформатор неисправен. У сетевых трансформаторов нужно проверить ещё сопротивление между сетевой и вторичными обмотками. Если сопротивление между обмотками трансформатора менее 500 Ком — значит, трансформатор имеет плохую изоляцию — «пробит». Использовать такой трансформатор, во избежание несчастных случаев, нельзя!
Для проверки конденсатора, воспользуемся омметром, включенным на измерение сопротивления большой величины. При больших емкостях конденсатора, омметр сначала покажет какое-то сопротивление, которое через некоторое время будет увеличиваться до «бесконечности». Дело в том, что в первый момент после подключения омметра, конденсатор заряжается до напряжения питания омметра. По мере зарядки конденсатора, ток зарядки уменьшается, что приводит к повышению сопротивления конденсатора. Спустя какое-то время, омметр будет показывать некоторое значение сопротивления конденсатора, которое зависит от тока утечки. Если ток утечки конденсатора велик — омметр покажет маленькое сопротивление. Такой конденсатор не пригоден для использования.
У электролитических алюминиевых конденсаторов ток утечки может составлять несколько миллиампер (тем больше, чем выше емкость конденсатора). Если такой конденсатор на некоторое время подключить к источнику постоянного напряжения, ток утечки, обычно, снижается. Если же данная мера не помогла — придется его выбросить.
Рассмотрим методы проведения измерений рабочих токов и напряжений в простых схемах.
Для примера возьмем схему простого приемника. Для измерения коллекторного тока транзистора миллиамперметр включаем в разрыв провода между дросселем L2 и плюсовой шиной питания. Почему после дросселя? Дело в том, что дроссель пропускает только постоянную составляющую сигнала, а сигнал радиочастоты — задерживает. Если включить миллиамперметр до дросселя, то показания прибора могут быть неверными, так как здесь присутствует, кроме постоянной составляющей коллекторного тока еще и переменная составляющая тока высокой частоты. Подбираем рекомендуемый коллекторный ток (в данном случае — около 1 Ма) при помощи резистора R1. Полезно также параллельно измерительному прибору подключить конденсатор емкостью порядка 0,1-0,22 Мкф. Во втором случае, миллиамперметр включаем в цепь коллектора VT2 после нагрузки — телефона, и подбираем ток коллектора транзистора при помощи резистора R2. Здесь ток коллектора можно измерить «косвенным» путём при помощи вольтметра. Вольтметр подключаем между выводом коллектора VT2 и плюсовой шиной. Допустим, вольтметр показал напряжение 0,65 Вольта. Теперь, зная сопротивление звуковой катушки телефона (65 Ом) можно, руководствуясь законом Ома, рассчитать значение тока: I=U/R. Подставив в формулу известные величины, получаем I=0,65/65=0,01(А)=10 Ма.
Говоря об измерениях следует остановиться подробнее на погрешностях:
Измерение любой величины может отличаться от действительной на определенную величину, называемую погрешностью. Погрешность измерений зависит от многих параметров. Одним из параметров погрешности является точность измерений конкретным прибором. Этот параметр также называется классом точности. Обычно этот параметр указывается заводом-изготовителем прибора и выражается в процентах. Так, к примеру, микроамперметр на котором указан класс точности 1,5 гарантированно имеет погрешность равную 1,5 процентам от показаний всей шкалы. То есть, если мы имеем микроамперметр с максимальным током отклонения 200 микроампер, его показания могут отличаться от действительныхна +- 3 микроампера. Как правило, наибольшая погрешность измерений приходится на начальных (до 30 процентов) показаниях шкалы. Эта погрешность называется Относительной.
Погрешность, возникающая в нормальных условиях работы измерительного прибора (то есть в тех, при которых производилась его калибровка) называется ОСНОВНОЙ . При изменении условий эксплуатации прибора появляются так называемые ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ погрешности. К дополнитиельным погрешностям относятся температурная погрешность, погрешность, вызванная изменением напряжения питания прибора и т.п. Также этот пункт включает и погрешность, связанную с градуировкой или калибровкой шкалы.
Погрешности, обусловленные ошибками человека, работающего с измерительным прибором, можно разделить на два вида: погрешности, связанные с субьективностью отсчета измеряемой величины и погрешности, обусловленные влиянием измерительного прибора на измеряемую цепь. Субьективные погрешности вызваны тем, что разные люди по разному оценивают доли делений шкалы, по разному округляют считываемые со шкалы значения. Этот вид погрешности приемлем только при стрелочной аппаратуре. У аппаратуры с цифровым отсчетом данный вид погрешности отсутствует (либо ничтожно мал). Погрешности, обусловленные влиянием измерительного прибора на измеряемую цепь также,в конечном случае, можно связать с человеческим фактором, поскольку именно конкретный человек выбирает токи измерения, режимы работы исследемго устройства и измерительную аппаратуру.