Transistor e loro test con un multimetro; come controllare un transistor con un tester senza dissaldare

I radioamatori sanno che spesso è necessario dedicare molto tempo alla risoluzione dei problemi dei circuiti elettronici per vari motivi. Se il circuito è assemblato in modo indipendente, la fase finale del lavoro sarà verificarne l'operabilità. E devi iniziare con la selezione di componenti elettronici riparabili noti. I dispositivi a semiconduttore sono ampiamente utilizzati nei progetti di radioamatori. Il controllo di un transistor, come far suonare un transistor con un multimetro sono domande importanti.

Tipi di transistor

Ci sono sempre più varietà di questo tipo di dispositivi a semiconduttore con lo sviluppo dell'elettronica. L'emergere di ogni nuovo gruppo è dovuto ai maggiori requisiti per il funzionamento dei dispositivi elettronici e alle loro caratteristiche tecniche.

Dispositivi bipolari

I transistor bipolari a semiconduttore sono gli elementi più comuni nei circuiti elettronici. Anche se si considera la costruzione di vari microcircuiti di grandi dimensioni, è possibile vedere un numero enorme di rappresentanti di questo tipo di semiconduttore.

La definizione di "bipolare" deriva dai tipi di portatori di corrente elettrica che sono presenti in essi. Questa corrente è determinata dal movimento di cariche negative e positive nel corpo del semiconduttore.

Ogni area della struttura a tre strati ha il proprio cavo metallico, con l'aiuto del quale il dispositivo è collegato ad altri elementi del circuito elettronico. Questi pin hanno i loro nomi: emettitore, base, collettore. Emettitore e collettore sono aree esterne. L'area interna è la base.

I transistor bipolari formano due gruppi a seconda del tipo di semiconduttore. Sono denominati "p - n - p" e "n - p - n" Le aree di contatto dei semiconduttori di vario tipo sono chiamate giunzioni "p - n".

L'area di base è la più sottile. Il suo spessore determina le proprietà di frequenza del dispositivo, ovvero la frequenza massima del segnale radio alla quale il transistor può funzionare come elemento amplificatore. L'area del collettore ha l'area massima, poiché a correnti elevate è necessario rimuovere l'energia termica in eccesso utilizzando un radiatore esterno per evitare il surriscaldamento del dispositivo.

Negli schemi, il terminale di emettitore è indicato da una freccia, che determina la direzione della corrente principale attraverso il dispositivo. La corrente principale è il collettore - emettitore (o emettitore - collettore, a seconda della direzione della freccia). Ma si verifica solo nel caso di una corrente di controllo che scorre nel circuito di base. Il rapporto di queste correnti determina le proprietà di amplificazione del transistor. Pertanto, un transistor bipolare è un dispositivo di corrente.

Transistor ad effetto di campo

I transistor di questo tipo differiscono significativamente dai dispositivi bipolari. Se questi ultimi sono dispositivi controllati da una debole corrente di base di una certa polarità, allora il campo i dispositivi per il flusso di corrente attraverso un semiconduttore richiedono una tensione di controllo (elettrica campi).

Gli elettrodi sono denominati: gate, source, drain. E la tensione che apre il canale di tipo "n" o di tipo "p" viene applicata all'area del gate e determina l'intensità della corrente alla corretta polarità. Questi dispositivi sono anche chiamati unipolari.

Controllo con un multimetro

I transistor sono elementi attivi di un circuito elettronico. La loro funzionalità ne determina il corretto funzionamento. Come controllare un transistor con un tester: questa domanda è importante. Con la conoscenza dei principi del suo lavoro, questo compito non è difficile.

Dispositivi bipolari

Il loro circuito può essere semplificato come due diodi a semiconduttore collegati tra loro. Per i dispositivi "p - n - p", i catodi saranno collegati e per la struttura "n - p - n", gli anodi dei diodi avranno un punto comune. In ogni caso, il punto di giunzione sarà il conduttore dell'elettrodo di base e gli altri due conduttori, rispettivamente, l'emettitore e il collettore.

Per la struttura "p - n - p" nel diagramma, la freccia dell'emettitore è diretta all'uscita della base. Di conseguenza, per la conduttività "n - p - n", la freccia dell'emettitore cambierà direzione al contrario. Per determinare lo stato di un transistor a semiconduttore, le informazioni sul suo tipo e, di conseguenza, sulla marcatura dei suoi elettrodi sono di grande importanza. Queste informazioni possono essere trovate da numerosi libri di riferimento o dalla comunicazione sui forum tematici.

Per i dispositivi bipolari "p - n - p" di conducibilità, lo stato aperto corrisponderà al collegamento della sonda "meno" (nera) del tester all'uscita della base. La punta "positiva" (rossa) è collegata alternativamente al collettore e all'emettitore. Questa sarà un'inclusione diretta di transizioni "p - n".

In questo caso, la resistenza di ciascuno sarà nell'intervallo (600-1200) Ohm. Il valore esatto dipende dal produttore dei componenti elettronici. La resistenza della giunzione del collettore sarà leggermente inferiore alla resistenza della giunzione dell'emettitore.

Poiché il transistor bipolare è presentato sotto forma di una connessione opposta di due diodi a semiconduttore con conduttività unilaterale, quindi a cambiando la polarità delle sonde del tester di resistenza le giunzioni "p - n" nei transistor normalmente funzionanti tenderanno idealmente a infinito.

Lo stesso schema dovrebbe essere osservato quando si misura la resistenza tra i cavi dell'emettitore e del collettore. Inoltre, questo grande valore non dipende dal cambio di polarità delle sonde di misura. Tutto questo vale per i transistor riparabili.

Il processo di controllo della salute (o malfunzionamento) di un elemento a semiconduttore bipolare utilizzando un multimetro è il seguente:

• determinazione del tipo di dispositivo e diagramma delle sue uscite;
• controllando la resistenza delle sue giunzioni "p - n" nella direzione in avanti;
• cambiare la polarità delle sonde e determinare la resistenza delle transizioni con tale connessione;
• verificando la resistenza collettore-emettitore in entrambe le direzioni.

La determinazione della funzionalità dei dispositivi La struttura "n - p - n" differisce solo per l'inclusione diretta delle transizioni all'uscita della base è necessario collegare il filo rosso "positivo" del multimetro e collegare alternativamente quello nero ai cavi dell'emettitore e del collettore (negativo). L'immagine con i valori di resistenza per questa conduttività dovrebbe essere ripetuta.

I segni di malfunzionamento dei transistor bipolari includono quanto segue:

• La "continuità" delle giunzioni "p - n" mostra valori di resistenza troppo bassi;
• La giunzione "P - n" non "squilla" in entrambe le direzioni.

Nel primo caso, possiamo parlare di un guasto elettrico della giunzione, o anche di un cortocircuito.

Il secondo caso mostra un'interruzione interna nella struttura del dispositivo.

In entrambi i casi, questa istanza non può essere utilizzata per lavorare nel circuito.

Transistor ad effetto di campo

Per verificare le prestazioni di questo elemento, utilizziamo lo stesso multimetro del dispositivo bipolare. Va ricordato che i lavoratori sul campo possono essere canale n e canale p.

Per controllare un elemento del primo tipo, devi fare quanto segue:

• determinare la resistenza della sezione "drain - source" del transistor chiuso;
• aprire la transizione;
• determinare la resistenza di un lavoratore in campo aperto;
• chiudere la transizione;
• rimisurare la resistenza del transistor ad effetto di campo chiuso.

Per determinare la resistenza di un dispositivo chiuso con un canale n, il filo rosso tocca l'uscita "source" e il filo nero - il "drain".

Il dispositivo di campo viene aperto applicando un potenziale positivo al suo gate (filo rosso).

Per verificare lo stato aperto del transistor, viene rimisurata la resistenza della sezione "drain - source" (filo nero - drain, rosso - source). La resistenza del canale n socchiuso diminuisce leggermente rispetto alla prima misurazione.

Il dispositivo viene chiuso applicando un potenziale negativo al suo "gate" (filo nero del multimetro). Successivamente, la resistenza della sezione "drain - source" tornerà al suo valore originale.

Quando si controlla un dispositivo a canale p, ripetere tutti i passaggi precedenti, invertendo la polarità delle sonde di misura del tester.

Prima di controllare i dispositivi di campo, adottare misure per la protezione dall'elettricità statica, che possono introdurre notevoli difficoltà nel processo di verifica, o addirittura rimuovere completamente il prodotto testato da costruzione. Queste misure comprovate includono semplicemente toccare la batteria del riscaldamento centralizzato con la mano. Gli specialisti usano un braccialetto antistatico.

Quando si testano transistor ad alta potenza di questo tipo, è spesso possibile determinare la presenza di resistenza quando il canale del semiconduttore è completamente bloccato. Ciò significa che tra "source" e "drain" è presente un diodo protettivo integrato nel corpo del dispositivo. È possibile verificarlo modificando la polarità dei puntali del tester.

Controllo dei dispositivi nel circuito

Come controllare un transistor con un multimetro senza saldatura, come controllare un transistor ad effetto di campo: queste domande sorgono abbastanza spesso tra i radioamatori. La rimozione di un dispositivo a semiconduttore da un circuito richiede grande cura ed esperienza. Devi avere nel tuo arsenale un saldatore a bassa tensione con una punta sottile, un braccialetto che protegge dalle scariche statiche. I conduttori del circuito stampato possono essere surriscaldati durante il funzionamento, o anche accidentalmente cortocircuitati tra loro.

Sebbene con esperienza in tale lavoro, il compito è abbastanza risolvibile. Ovviamente bisogna saper leggere gli schemi elettrici e immaginare il funzionamento di ogni suo componente.

La valutazione delle prestazioni dei transistor bipolari di bassa e media potenza differisce poco dal controllo di questi elementi "sul tavolo", quando tutti i terminali del dispositivo sono in posizione accessibile per il controllo.

È più difficile controllare direttamente nel circuito dei dispositivi ad alta potenza utilizzati nei circuiti degli stadi di uscita degli amplificatori, commutando gli alimentatori. In questi circuiti sono presenti elementi che proteggono i transistor da quest'ultimi raggiungendo le massime modalità consentite. Quando si controllano gli stati delle transizioni "p - n" in questi casi, è possibile ottenere risultati assolutamente errati. Come via d'uscita: dissaldare l'uscita della base.

L'ispezione dei dispositivi di campo può dare un risultato che è lontano dallo stato reale delle cose. Il motivo è la presenza nei circuiti di un gran numero di elementi per correggere il funzionamento dei transistor, compresi gli induttori a bassa resistenza.

Esistono ancora un gran numero di diversi tipi di transistor, per valutare lo stato di cui è necessario utilizzare varie sonde speciali. Ma questo è un argomento per un materiale separato.