Transistoren und ihr Test mit einem Multimeter; wie man einen Transistor mit einem Tester überprüft, ohne auszulöten

Funkamateure wissen, dass aus verschiedenen Gründen oft viel Zeit für die Fehlersuche in elektronischen Schaltungen aufgewendet werden muss. Wenn die Schaltung unabhängig zusammengebaut wird, besteht der letzte Schritt der Arbeit darin, ihre Funktionsfähigkeit zu überprüfen. Und Sie müssen mit der Auswahl bekannter wartungsfähiger elektronischer Komponenten beginnen. Halbleiterbauelemente werden häufig in Amateurfunkdesigns verwendet. Die Überprüfung eines Transistors und das Klingeln eines Transistors mit einem Multimeter sind wichtige Fragen.

Arten von Transistoren

Mit der Entwicklung der Elektronik gibt es immer mehr Varianten dieser Art von Halbleiterbauelementen. Die Entstehung jeder neuen Gruppe ist auf die gestiegenen Anforderungen an den Betrieb elektronischer Geräte und deren technische Eigenschaften zurückzuführen.

Bipolare Geräte

Bipolare Halbleitertransistoren sind die am häufigsten verwendeten Elemente in elektronischen Schaltungen. Auch wenn Sie den Aufbau verschiedener großer Mikroschaltungen betrachten, sehen Sie eine Vielzahl von Vertretern dieses Halbleitertyps.

Die Definition von "bipolar" ergibt sich aus den Arten von Trägern des elektrischen Stroms, die in ihnen vorhanden sind. Dieser Strom wird durch die Bewegung negativer und positiver Ladungen im Körper des Halbleiters bestimmt.

Jeder Bereich der dreischichtigen Struktur hat eine eigene Metallleitung, mit deren Hilfe das Gerät mit anderen Elementen der elektronischen Schaltung verbunden wird. Diese Pins haben ihre eigenen Namen: Emitter, Basis, Kollektor. Emitter und Kollektor sind Außenbereiche. Der innere Bereich ist die Basis.

Bipolartransistoren bilden je nach Halbleitertyp zwei Gruppen. Sie werden als "p - n - p" und "n - p - n" bezeichnet. Die Kontaktflächen von Halbleitern verschiedener Typen werden "p - n"-Übergänge genannt.

Die Grundfläche ist am dünnsten. Seine Dicke bestimmt die Frequenzeigenschaften des Geräts, dh die maximale Frequenz des Funksignals, bei der der Transistor als verstärkendes Element arbeiten kann. Die Kollektorfläche hat die maximale Fläche, da bei hohen Strömen überschüssige Wärmeenergie mit einem externen Heizkörper abgeführt werden muss, um eine Überhitzung des Gerätes zu vermeiden.

In den Diagrammen ist der Senderanschluss durch einen Pfeil gekennzeichnet, die die Richtung des Hauptstroms durch das Gerät bestimmt. Der Hauptstrom ist Kollektor - Emitter (oder Emitter - Kollektor, je nach Pfeilrichtung). Sie tritt aber nur bei einem im Basiskreis fließenden Steuerstrom auf. Das Verhältnis dieser Ströme bestimmt die verstärkenden Eigenschaften des Transistors. Somit ist ein Bipolartransistor ein Stromgerät.

Feldeffekttransistoren

Transistoren dieses Typs unterscheiden sich deutlich von bipolaren Geräten. Wenn es sich bei letzteren um Geräte handelt, die von einem schwachen Basisstrom einer bestimmten Polarität gesteuert werden, dann ist das Feld Geräte zum Stromfluss durch einen Halbleiter benötigen eine Steuerspannung (elektrisch) Felder).

Die Elektroden heißen: Gate, Source, Drain. Und die Spannung, die den Kanal "n"-Typ oder "p"-Typ öffnet, wird an den Gate-Bereich angelegt und bestimmt die Stromstärke bei der richtigen Polarität. Diese Geräte werden auch unipolar genannt.

Überprüfung mit einem Multimeter

Transistoren sind aktive Elemente einer elektronischen Schaltung. Ihre Gebrauchstauglichkeit bestimmt den korrekten Betrieb. Wie man einen Transistor mit einem Tester überprüft - diese Frage ist wichtig. Bei Kenntnis der Prinzipien seiner Arbeit ist diese Aufgabe nicht schwer.

Bipolare Geräte

Ihre Schaltung kann vereinfacht werden als zwei miteinander verbundene Halbleiterdioden. Bei "p - n - p"-Vorrichtungen werden die Kathoden verbunden, und bei der "n - p - n"-Struktur haben die Diodenanoden einen gemeinsamen Punkt. In jedem Fall ist der Verbindungspunkt die Leitung der Basiselektrode und die anderen beiden Leitungen jeweils der Emitter und der Kollektor.

Bei der Struktur "p - n - p" im Diagramm ist der Pfeil des Emitters auf den Ausgang der Basis gerichtet. Dementsprechend ändert der Pfeil des Emitters für die Leitfähigkeit "n - p - n" seine Richtung in die entgegengesetzte Richtung. Um den Zustand eines Halbleitertransistors zu bestimmen, sind Informationen über seinen Typ und dementsprechend über die Markierung seiner Elektroden von großer Bedeutung. Diese Informationen sind aus zahlreichen Nachschlagewerken oder aus der Kommunikation in thematischen Foren zu entnehmen.

Bei bipolaren Geräten der Leitfähigkeit "p - n - p" entspricht der offene Zustand dem Anschluss der "Minus" (schwarz) Sonde des Testers an den Basisausgang. Die „positive“ (rote) Spitze wird abwechselnd mit Kollektor und Emitter verbunden. Dies wird eine direkte Einbeziehung von "p - n"-Übergängen sein.

In diesem Fall liegt der Widerstand jedes einzelnen im Bereich (600-1200) Ohm. Der genaue Wert hängt vom Hersteller der elektronischen Komponenten ab. Der Widerstand des Kollektorübergangs ist etwas geringer als der Widerstand des Emitterübergangs.

Da der Bipolartransistor in Form einer gegenüberliegenden Verbindung zweier Halbleiterdioden mit einseitiger Leitfähigkeit dargestellt wird, ist bei Das Ändern der Polarität der Sonden des Widerstandstesters "p - n"-Übergänge in normal arbeitenden Transistoren tendiert idealerweise zu Unendlichkeit.

Das gleiche Muster sollte beim Messen des Widerstands zwischen den Emitter- und Kollektorleitungen beobachtet werden. Außerdem hängt dieser große Wert nicht vom Polaritätswechsel der Messsonden ab. All dies gilt für wartungsfähige Transistoren.

Die Überprüfung des Zustands (oder der Fehlfunktion) eines bipolaren Halbleiterelements mit einem Multimeter ist wie folgt:

• Bestimmung des Gerätetyps und des Diagramms seiner Ausgänge;
• Prüfen des Widerstands seiner "p - n"-Übergänge in Vorwärtsrichtung;
• Ändern der Polarität der Sonden und Bestimmen des Widerstands der Übergänge mit einer solchen Verbindung;
• Prüfen Sie den Kollektor-Emitter-Widerstand in beiden Richtungen.

Bestimmung der Gebrauchstauglichkeit von Geräten "n - p - n"-Struktur unterscheidet sich nur in der für die direkte Einbeziehung von Übergängen zum Ausgang der Basis Es ist notwendig, den roten "positiven" Draht des Multimeters anzuschließen und den schwarzen abwechselnd mit den Emitter- und Kollektorleitungen zu verbinden (Negativ). Das Bild mit den Widerstandswerten für diese Leitfähigkeit sollte wiederholt werden.

Anzeichen für eine Fehlfunktion von Bipolartransistoren sind die folgenden:

• "Kontinuität" von "p - n"-Übergängen zeigt zu niedrige Widerstandswerte;
• "P - n"-Kreuzung "klingelt" nicht in beide Richtungen.

Im ersten Fall können wir von einem elektrischen Zusammenbruch der Verbindungsstelle oder sogar von einem Kurzschluss sprechen.

Der zweite Fall zeigt einen internen Bruch in der Struktur des Geräts.

In beiden Fällen kann diese Instanz nicht verwendet werden, um in der Schaltung zu arbeiten.

Feldeffekttransistoren

Um die Leistung dieses Elements zu überprüfen, verwenden wir dasselbe Multimeter wie für das bipolare Gerät. Es muss daran erinnert werden, dass Außendienstmitarbeiter n-Kanal und p-Kanal sein können.

Um ein Element des ersten Typs zu überprüfen, müssen Sie Folgendes tun:

• den Widerstand des Abschnitts "Drain - Source" des geschlossenen Transistors bestimmen;
• öffne den Übergang;
• den Widerstand eines Feldarbeiters bestimmen;
• den Übergang schließen;
• Messen Sie den Widerstand des geschlossenen Feldeffekttransistors erneut.

Um den Widerstand eines geschlossenen Geräts mit einem n-Kanal zu bestimmen, berührt der rote Draht den Ausgang "Source" und der schwarze Draht - den "Drain".

Das Feldgerät wird durch Anlegen eines positiven Potentials an sein Gate (rote Ader) geöffnet.

Um den offenen Zustand des Transistors zu überprüfen, wird der Widerstand des Abschnitts "Drain - Source" erneut gemessen (schwarzer Draht - Drain, rot - Source). Der Widerstand des angelehnten n-Kanals nimmt im Vergleich zur ersten Messung leicht ab.

Das Gerät wird durch Anlegen eines negativen Potentials an sein "Gate" (schwarzes Kabel des Multimeters) geschlossen. Danach kehrt der Widerstand des Abschnitts "Drain - Source" auf seinen ursprünglichen Wert zurück.

Wiederholen Sie bei der Überprüfung eines p-Kanal-Geräts alle vorherigen Schritte und kehren Sie die Polarität der Messsonden des Testers um.

Treffen Sie vor der Überprüfung von Feldgeräten Maßnahmen zum Schutz vor statischer Elektrizität, Dies kann zu erheblichen Schwierigkeiten beim Verifizierungsprozess führen oder das getestete Produkt sogar vollständig aus dem entfernen Gebäude. Zu diesen bewährten Maßnahmen gehört das einfache Berühren der Zentralheizungsbatterie mit der Hand. Spezialisten verwenden ein antistatisches Armband.

Beim Testen derartiger Hochleistungstransistoren ist es oft möglich, bei vollständig gesperrtem Halbleiterkanal das Vorhandensein eines Widerstandes festzustellen. Das bedeutet, dass zwischen "Source" und "Drain" eine Schutzdiode im Gehäuse des Gerätes eingebaut ist. Sie können dies überprüfen, indem Sie die Polarität der Testerkabel ändern.

Geräte im Stromkreis prüfen

Wie man einen Transistor mit einem Multimeter ohne Löten überprüft, wie man einen Feldeffekttransistor überprüft - diese Fragen stellen sich bei Funkamateuren häufig. Das Entfernen eines Halbleiterbauelements aus einer Schaltung erfordert große Sorgfalt und Erfahrung. Sie müssen in Ihrem Arsenal einen Niederspannungs-Lötkolben mit einer dünnen Spitze haben, ein Armband, das vor statischen Entladungen schützt. Die Leiter der Leiterplatte können im Betrieb überhitzt oder sogar versehentlich untereinander kurzgeschlossen werden.

Obwohl mit Erfahrung in solchen Arbeiten - die Aufgabe ist durchaus lösbar. Natürlich müssen Sie in der Lage sein, Schaltpläne zu lesen und sich die Funktionsweise der einzelnen Komponenten vorzustellen.

Die Bewertung der Leistung von Bipolartransistoren mit niedriger und mittlerer Leistung unterscheidet sich kaum von der Überprüfung dieser Elemente "auf dem Tisch", wenn sich alle Anschlüsse des Geräts in einer für die Überprüfung zugänglichen Position befinden.

Es ist schwieriger, direkt in der Schaltung von Hochleistungsgeräten zu überprüfen, die in den Schaltungen der Endstufen von Verstärkern und Schaltnetzteilen verwendet werden. In diesen Schaltungen gibt es Elemente, die die Transistoren davor schützen, dass letztere die maximal zulässigen Modi erreichen. Wenn Sie in diesen Fällen die Zustände von "p - n"-Übergängen überprüfen, können Sie absolut falsche Ergebnisse erhalten. Als Ausweg - den Ausgang der Basis entlöten.

Die Inspektion von Feldgeräten kann zu einem Ergebnis führen, das weit von der Realität entfernt ist. Der Grund ist das Vorhandensein einer großen Anzahl von Elementen in den Schaltungen zum Korrigieren des Betriebs von Transistoren, einschließlich Induktivitäten mit niedrigem Widerstand.

Es gibt noch eine Vielzahl unterschiedlicher Transistortypen, für deren Zustandsbeurteilung man verschiedene Spezialsonden verwenden muss. Dies ist jedoch ein Thema für ein separates Material.