Как проверить mosfet транзистор мультиметром: Как проверить полевой транзистор: проверка мультиметром, не выпаивая

Как проверить МДП полевой транзистор с помощью мультиметра

Содержание

• 1 Ограничения
• 2 Проверяем
  • 2.1 1) Затвор должен быть изолирован от других выводов
  • 2.2 2) Проверяем структурный диод.
  • 2.3 3) Заряжаем ёмкость затвора — канал открыт.
  • 2.4 4) Разряжаем затвор.
• 3 Возможные сюрпризы

Проверяем на работоспособность полевой транзистор структуры металл-диэлектрик-полупроводник (МДП, МОП, MOSFET, GIFET, MISFET).

Необходимое оборудование: мультиметр, цифровой или аналоговый, с возможностью проверки диодов.

N-канальный МДП полевой транзистор с индуцированным переходом:

• Gate = Затвор
• Drain = Сток
• Source = Исток

P-канальный МДП полевой транзистор с индуцированным переходом:

• Затвор = Gate
• Исток = Source
• Сток = Drain

Внимание: проверка полевых транзисторов с p-n переходом (J-FET, JFET, JUGFET)  будет  описана в другой статье.

Наиболее распространённая цоколёвка МДП транзисторов:

Описываемая здесь последовательность действий лучше всего подходит для проверки МДП транзисторов средней и большой мощности, или — всех, что предназначены для крепления на радиатор.

Ограничения

• При работе с малосигнальными МДП транзисторами требуется быть предельно осторожным относительно статического электричества, чтобы не поубивать их во время такой проверки.
• МДП транзисторы, работающие в режиме обеднения (со встроенным каналом), надо проверять несколько иначе. Полезность данной статьи сей факт никак не уменьшает, и вот почему: вероятность того, что у вас окажется такой девайс, стремится к бесконечно малой величине. Если же вы справились-таки раздобыть Depletion Mode MOSFET — вам эта статья уж и подавно не нужна 😉
• В случае, если вам повезло стать обладателем раритетного МДП устройства без структурного диода, то, соответственно, описанная ниже проверка структурного диода смысла не имеет.
• Возможно, напряжения на щупах мультиметра не хватит для надёжного открытия транзистора. Тогда можно взять 9-вольтовую батарейку «крона» с последовательно включенным резистором не менее 1КОм и использовать этот источник для заряда затвора.

Проверяем

1) Затвор должен быть изолирован от других выводов

• а) Подключаем чёрный «-» щуп мультиметра к выводу стока (фланец) или выводу истока, красным «+» щупом касаемся вывода затвора: прибор показывает разрыв цепи. Отсоединяем щупы в обратном порядке: сначала от затвора, потом от истока или стока. Следим, чтобы больше ничего не дотрагивалось до вывода затвора.
• б) Подсоединяем красный щуп мультиметра к выводу стока или истока, чёрный — к затвору: прибор показывает разрыв цепи. Отсоединяем щуп сначала от затвора.

Разряжаем ёмкость затвора: берём транзистор за фланец крепления радиатора (вывод стока), если такового нет, то сначала дотрагиваемся до вывода стока или истока, потом нежно обнимаем все три ножки 🙂

2) Проверяем структурный диод.

Для этого проверяем на исправность диод, что между стоком и истоком, так же, как мы бы прозванивали обычный кремниевый диод.

• а) В прямом включении падение как на обычном кремниевом диоде: мультиметр должен показать падение напряжения в диапазоне приблизительно от 0.4 до 0.7 Вольт.
• б) В обратном включении — диод заперт.

3) Заряжаем ёмкость затвора — канал открыт.

Для n-канальных МДП транзисторов (а таковых подавляющее большинство):

• n-а) Подключаем чёрный щуп мультиметра к выводу истока, красным щупом касаемся вывода затвора.

В случае p-канального МДП транзистора полярность соответственно меняем на обратную.

• p-а)  Подключаем красный щуп мультиметра к выводу истока, чёрным щупом касаемся вывода затвора.

• б) Замеряем падение на (при-)открытом канале.

Для этого щуп, только что коснувшийся затвора, переносим на сток. Прибор должен показать небольшое падение напряжения, или даже короткое замыкание, некоторые приборы при этом радостно пищат. Заряд с затвора исправного транзистора стекает исключительно медленно — канал должен оставаться открытым довольно долго.

4) Разряжаем затвор.

Для этого можно держась за фланец или вывод истока коснуться затвора. Можно это сделать пальцами, можно проводом, а можно повторить процедуру заряда ёмкости затвора, но приложив обратную полярность напряжения.

• n) Для n-канальных МДП: Подключаем чёрный щуп мультиметра к выводу истока, красным щупом касаемся вывода стока.
• p)  Для p-канальных МДП: Подключаем красный щуп мультиметра к выводу истока, чёрным щупом касаемся вывода затвора.

Убеждаемся, что канал закрыт: измеренное сопротивление или падение напряжения должно стремиться к бесконечности (помним о наличии структурного диода).

Возможные сюрпризы

Подавляющее большинство неисправностей МДП транзисторов так или иначе связано с пробоем изолятора затвора. Проявляться это может как вполне измеримой утечкой в цепи затвора, так и в постоянно открытым или наоборот закрытым состоянии канала, без малейшего намёка на пробой собственно затвора.

Разрушение кристалла при перегрузках часто сопровождается таким фейерверком, что ничего мерять там уже и не надо.

К сожалению, бывают ещё и скрытые дефекты, деградация качества прибора, вызванные пробоем и никак не проявляющиеся в тестах, описанных в данной статье. Недавно я сам попался на такой дефект при работе с маленькими полевиками (2n7002). Что тут можно посоветовать:

1. Соблюдаем строжайшую антистатическую дисциплину
2. Измеряем характеристики транзистора. В моём случае из-за скрытого пробоя лишь увеличилось пороговое напряжение отпирания транзистора.

Как проверить полевой моп (mosfet) — транзистор цифровым мультиметром — интернет-журнал «электрон» выпуск №5

Модуль измерения электролитических конденсаторов (+ C и ESR)

Для проверки электролитических конденсаторов был собран узел по схеме (рис. 3):

Как и в предыдущей схеме, на вход (резистор R1) подается сигнал с движка переключателя  частот генератора-делителя (схема рис.1), при этом схему можно включать параллельно с предыдущим модулем. Резистор R1 подбирается в зависимости от типа транзистора Т1 и чувствительности используемой измерительной головки. В отличие от других модулей, здесь требуется пониженное стабильное питание 1,2 — 1,8 В (схема такого стабилизатора будет приведена ниже, на рис.6). При измерениях полярность подключения конденсаторов к клеммам «+Сх» и «Общ» не имеет значения, а измерения можно проводить без выпайки конденсаторов из схемы. Перед началом измерений прибор калибруется, то есть стрелка устанавливается на нулевую отметку шкалы резистором R4.

Узел измерения ESR содержит отдельный генератор на 100 кГц, собранный на МС типа 561ЛА7 (ЛЕ5), по такой же схеме, как и задающий генератор на рис.1. Можно, конечно же, использовать и уже имеющуюся частоту 100 кГц, которая присутствует на нашем основном генераторе с делителями частоты. Но при пользовании прибором оказалось гораздо удобнее иметь независимый генератор для этого модуля, так как это упрощает коммутацию.

Здесь частота может быть в пределах 80-120 кГц, поэтому применение кварца не требуется. От величины ESR подключенного к клеммам конденсатора зависит ток, протекающий через обмотку I трансформатора ( он намотан на ферритовом кольце диаметром 15 — 20 мм. Марка феррита роли не играет, но, возможно, число витков первичной обмотки нужно будет подкорректировать. Поэтому лучше будет сначала намотать обмотку II, а первичную — сверху неё).

Переменное напряжение 100 кГц, наведённое во вторичной обмотке,  выпрямляется диодом VD5 и подаётся на измерительную головку (см. модуль индикации на рис.4). Диоды VD3, VD4 нужны для защиты стрелочной головки от перегрузки и могут быть любые, а VD1, VD2 также желательно применить германиевые.

В этой схеме при измерениях также не важна полярность подключения конденсаторов и измерять параметры конденсаторов можно прямо в схеме, без выпайки. Пределы измерения задаются при настройке и их можно менять в широких пределах подстроечником R5, от десятых долей Ома, до нескольких Ом. 

Примечание: при измерении ESR конденсаторов ЛЮБЫМ прибором важно учитывать влияние сопротивления измерительных щупов и проводов от клемм «ESR» и »Общ». Они должны быть как можно короче и большого сечения

Если этот модуль будет расположен вблизи с другим источником импульсных сигналов (например рядом с генератором рис.1), возможен срыв генерации узла на МС. Поэтому этот узел (измерения «ESR»), лучше собрать на отдельной небольшой плате и поместить в экран (из жести, например), соединённый с общим проводом. Питание микросхемы измерителя ESR  может быть как и у предыдущих схем.

Величины типовых (максимально допустимых) значений ESR различных конденсаторов  даны ниже в таблице (позаимствованно из открытых источников).

Как проверить полевой транзистор?

Как проверить транзистор мультиметром

В норме сопротивление между любыми выводами ПТ бесконечно велико.

И, если тестер показывает какое-то небольшое сопротивление, то ПТ, скорее всего, пробит и подлежит замене.

Во многих ПТ имеется встроенный диод между стоком и истоком для защиты канала от обратного напряжения (напряжения обратной полярности).

Таким образом, если поставить «+» тестера (красный щуп, соединенный с «красным» входом тестера) на исток, а «-» (черный щуп, соединенный с черным входом тестера) на сток, то канал будет «звониться», как обычный диод в прямом направлении.

Это справедливо для ПТ с n-каналом. Для ПТ с p-каналом полярность щупов будет обратной.

Как проверить диод с помощью цифрового тестера, описано в соответствующей статье. Т.е. на участке «сток — исток» будет падать напряжение 500-600 мВ.

Если поменять полярность щупов, к диоду будет приложено обратное напряжение, он будет закрыт и тестер это зафиксирует.

Однако исправность защитного диода еще не говорит об исправности транзистора в целом. Более того, если «прозванивать» ПТ, не выпаивая из схемы, то из-за параллельно подключенных цепей не всегда можно сделать однозначный вывод даже об исправности защитного диода.

В таких случаях можно выпаять транзистор, и, используя небольшую схему для тестирования, однозначно ответить на вопрос – исправен ли ПТ или нет.

В исходном состоянии кнопка S1 разомкнута, напряжение на затворе относительно стока равно нулю. ПТ закрыт, и светодиод HL1 не светится.

При замыкании кнопки на резисторе R3 появляется падение напряжения (около 4 В), приложенное между истоком и затвором. ПТ открывается, и светодиод HL1 светится.

Эту схему можно собрать в виде модуля с разъемом для ПТ. Транзисторы в корпусе D2 pack (который предназначен для монтажа на печатную плату) в разъем не вставишь, но можно припаять к его электродам проводники, и уже их вставить в разъем. Для проверки ПТ с p-каналом полярность питания и светодиода нужно изменить на обратную.

Иногда полупроводниковые приборы выходят из строя бурно, с пиротехническими, дымовыми и световыми эффектами.

В этом случае на корпусе образуются дыры, он трескается или разлетается на куски. И можно сделать однозначный вывод об их неисправности, не прибегая к приборам.

В заключение скажем, что буквы MOS в аббревиатуре MOSFET расшифровываются как Metal — Oxide — Semiconductor (металл – оксид – полупроводник). Такова структура ПТ – металлический затвор («кран») отделен от канала из полупроводника слоем диэлектрика (оксида кремния).

Надеюсь, с «трубами», «кранами» и прочей «сантехникой» вы сегодня разобрались.

Однако, теория, как известно, без практики мертва! Надо обязательно поэкспериментировать с полевиками, поковыряться, повозиться с их проверкой, пощупать, так сказать.

Кстати, купить полевые транзисторы можно .

Неисправности, вызванные окислением контактов из-за вытекшей жидкости из термопрокладок

Вытекшая из термопрокладок жидкость — это не только безвредное загрязнение видеокарт, но и потенциальная возможность получить замыкание из-за налипшей токопроводящей грязи, а также ухудшение проводимости на участках, окисленных вытекшей субстанцией. Так как при обычной установке карт в риге жидкость вытекает в основном на контакты видеокарты, вставляющиеся в райзер, то начинаются проблемы, связанные с тем, что материнская плата не может определить видеокарту и подвисает на этапе определения устройств PCI-E в BIOS. Иногда из-за плохих контактов появляются ошибки с кодом 43, операционная система после загрузки часто подвисает, даже при отсутствии разгона появляются ошибки с определением температуры и т.д.

Обычно такая неисправность вызывается использованием некачественных термопроводящих прокладок (серые) и слишком высокой температурой при эксплуатации видеокарт (более 70 градусов).

Проверка на наличие коротких замыканий в контрольных точках на плате видеокарты в этом случае показывает нормальное сопротивление, BIOS у видеокарт также в норме. Контакты разъемов при этом покрыты окислами, имеют следы коррозии.

Устранение неисправности в этом случае заключается в очистке/восстановлении контактов. Очистку контактов можно делать спиртом (медицинским или изопропиловым), бензином «Калоша».

Для профилактики таких неисправностей не стоит превышать рабочую температуру видеокарты выше 65 градусов, при проведении профилактической чистки менять засохшие серые термопрокладки на более качественные.

Как проверить полевой транзистор?

Полевой транзистор с управляющим pn-переходом (jfet-транзистор)

MOSFET: N-канальный полевой транзистор.

S — исток, D — сток, G — затвор

На мультиметре выставляем режим проверки диодов.

Транзистор закрыт: сопротивление — 502 ома

MOSFET — это Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor. Для диагностики полевых транзисторов N-канального вида ставим мультиметр на проверку диодов (обычно он пищит на этом положении), черный щуп слева на подложку (D — сток), красный на дальний от себя вывод справа (S — исток), тестер показывает 502 Ома — полевой транзистор закрыт (Рис.4). Далее, не снимая черного щупа, касаемся (Рис.5) красным щупом ближнего вывода (G — затвор) и опять возвращаем его на дальний (S — исток), тестер показывает 0 Ом: полевой транзистор открылся прикосновением (Рис.6).

Если сейчас черным щупом коснуться нижней (G — затвор) ножки, не отпуская красного щупа (Рис.7), и вернуть его на подложку (D — сток), то полевой транзистор закроется и снова будет показывать сопростивление около 500 Ом (Рис. 8). Это верно для большинства N-канальных полевиков в корпусе DPAK и D²PAK, применяемых на материнских платах и видеокартах.

В цепи сток-исток имеется диод. Кстати его наличие обусловлено технологией производства.

Тестером можно подтвердить наличие этого диода.

0.5В — это падение напряжение на внутреннем диоде Шоттки. Если поменять щупы местами, то должен быть «обрыв».

А теперь можно проверить и затвор.

Тестер должен показывать «обрыв» при проверке затвор-исток и затвор-сток, причем полярность щупов не имеет значения.

Но вот что интересно, если черный щуп («-«) держать на истоке, а красным щупом («+») коснуться затвора, то транзистор откроется. В чем мы можем убедится, опять проверив

Тестер покажет почти нулевое сопротивление.

Теперь поместим щуп «+» на сток, а черный щуп на затвор и проверим сток-исток. Тестер опять будет показывать или падение напряжения на диоде или «обрыв», т.е транзистор закрылся!

Кстати есть еще одна тонкость — если мы откроем транзистор и измерим сопротивление сток-исток, но только не сразу, а через некоторое время, то тестер будет показывать сопротивление отличное от нуля. И чем больше пройдет времени, тем больше будет сопротивление.

Почему же так происходит? А все очень просто — емкость между затвором и стоком достаточно большая (обычно единицы нанофарад) и когда мы открываем MOSFET транзистор, эта емкость заряжается. А так как полевой транзистор управляется полем а не током, то пока не разрядится конденсатор, транзистор будет открыт.

P-канальный MOSFET транзистор можно проверить по такому же принципу, только полярность затвора другая.

В современной радиоэлектронной аппаратуре все чаще находят применение полевые транзисторы. Как доказала практика, конструктивная надежность данных компонентов обуславливает высокую практичность работоспособности всевозможной бытовой техники. В процессе ремонтных работ, которые все же случаются, возникает необходимость тестирования того или иного компонента на предмет его исправности. Например, как проверить полевой транзистор, который выпаяли из неисправного блока, вышедшего из строя аппарата. Самый простой метод проверки с применением стрелочного тестера. У исправного транзистора между всеми его выводами прибор показывает бесконечное сопротивление, кроме современных, имеющих диод между стоком и истоком, который и ведет себя, как обычный диод. Второй способ проверки с применение современного цифрового мультиметра. Черный щуп, являющийся отрицательным, прикладываем к выводу стока транзистора. Красный щуп, являющийся положительным, прикладываем к выводу истока. Мультиметр показывает прямое падение напряжения на внутреннем диоде около 450мВ, в обратном – бесконечное сопротивление. В данный момент транзистор закрыт. Что мы делаем далее. Не снимая черного щупа, прикладываем красный к затвору, и вновь возвращаем на вывод истока. Мультиметр показывает 280мВ, т.е. он открылся прикосновением. Теперь, если прикоснуться затвора черным щупом, не отпуская красного щупа и вернуть его на вывод стока, то полевой транзистор закроется, и прибор снова покажет падение напряжения на диоде. Диагностика произведена, в результате чего мы убедились в исправности тестируемого транзистора. Для образца мы применили N-канальный полевой транзистор. Чтобы проверить исправность P-канального транзистора, необходимо, всего лишь, поменять местами щупы мультиметра.

ЗЫ: Взял где взял, обобщил и добавил немного. (не отвлекайтесь и откликайтесь кому это не по зубам) — Копипаста? Да! . обобщённая и дополненная.

Простите за качество некоторых картинок (чем богаты).

Схема проверки полевого транзистора n-канального типа мультиметром

Как проверить стабилитрон мультиметром

Перед тем, как проверить исправность полевого транзистора, необходимо учитывать, что в современных радиодеталях типа MOSFET между стоком и истоком есть дополнительный диод. Этот элемент обычно присутствует на схеме прибора. Его полярность зависит от типа транзистора.

Работоспособность катушки зажигания определяют проверкой сопротивлений на первичной и вторичной обмотках с помощью мультиметра.

Порядок проверки исправности n-канального транзистора мультиметром следующий:

1. Снять статическое электричество с транзистора.
2. Перевести мультиметр в режим проверки диодов.
3. Подключить черный провод мультиметра к минусу измерительного прибора, а красный – к плюсу.
4. Подключить красный провод к истоку, а черный – к стоку транзистора. Если транзистор исправен, то мультиметр покажет напряжение на переходе 0,5 — 0,7 В.

Подключить красный провод мультиметра к стоку, а черный – к истоку транзистора. При исправном приборе мультиметр покажет единицу, что означает бесконечность.
Подключить черный провод к истоку, а красный – к затвору. Таким образом, осуществляется открытие транзистора.
Черный провод оставляется на истоке, а красный подсоединяется к стоку. При исправном приборе мультиметр покажет напряжение от 0 до 800 мВ.
При смене полярности щупов мультиметра величина показаний не должна измениться.
Подключить красный провод к истоку, а черный – к затвору. Произойдет закрытие транзистора.
При этом транзистор возвратиться в состояние, соответствующее п.п.4 и 5.

По проделанным измерениям можно сделать вывод, что если полевой транзистор открывается и закрывается с помощью постоянного напряжения с мультиметра, то он исправен.

Полевой транзистор имеет большую входную емкость, которая разряжается довольно долго. Это используется при проверке транзистора, когда вначале его открывают напряжением мультиметра (п.6), а затем в течение некоторого времени, пока не разрядилась входная емкость, проводят дополнительные измерения (п.п. 7,8).

Конструкция и принцип работы

Ранее вместо транзисторов в электрических схемах использовались специальные малошумящие электронные лампы, но они были больших габаритов и работали за счет накаливания. Биполярный транзистор ГОСТ 18604.11-88 – это полупроводниковый электрический прибор, который является управляемым элементом и характеризуется трехслойной структурой, применяется для управления СВЧ. Может находиться в корпусе и без него. Они бывают p-n-p и n–p–n типа. В зависимости от порядка расположения слоев, базой может быть пластина p или n, на которую наплавляется определенный материал. За счет диффузии во время изготовления получается очень тонкий, но прочный слой покрытия.

Фото — мпринципиальные схемы включения

Чтобы определить, какой перед Вами транзистор, нужно найти стрелку эммитерного перехода. Если её направление идет в сторону базы, то структура pnp, если от неё – то npn. Некоторые полярные импортные аналоги (IGBT и прочие) могут иметь буквенное обозначение перехода. Помимо этого бывают еще биполярные комплементарные транзисторы. Это устройства, у которых одинаковые характеристики, но разные типы проводимости. Такая пара нашла применение в различных радиосхемах. Данную особенность нужно учитывать, если необходима замена отдельных элементов схемы.

Фото — конструкция

Область, которая находится в центре, называется базой, с двух сторон от неё располагаются эммитер и коллектор. База очень тонкая, зачастую её толщина не превышает пары 2 микрон. В теории существует такое понятие, как идеальный биполярный транзистор. Это модель, у которой расстояние между эммитерной и коллекторной областями одинаковое. Но, зачастую, эммиторный переход (область между базой и эммитером) в два раза больше коллекторного (участок между основой и коллектором).

Фото — виды биполярных триодов

По виду подключения и уровню пропускаемого питания, они делятся на:

1. Высокочастотные;
2. Низкочастотные.

По мощности на:

1. Маломощные;
2. Средней мощности;
3. Силовые (для управления необходим транзисторный драйвер).

Принцип работы биполярных транзисторов основан на том, что два срединных перехода расположены по отношению друг к другу в непосредственной близости. Это позволяет существенно усиливать проходящие через них электрические импульсы. Если приложить к разным участкам (областям) электрическую энергию разных потенциалов, то определенная область транзистора сместится. Этим они очень похожи на диоды.

Фото — пример

Например, при положительном открывается область p-n, а при отрицательном она закрывается. Главной особенностью действия транзисторов является то, что при смещении любой области база насыщается электронами или вакансиями (дырками), это позволяет снизить потенциал и увеличить проводимость элемента.

Существуют следующие ключевые виды работы:

1. Активный режим;
2. Отсечка;
3. Двойной или насыщения;
4. Инверсионный.

Перед тем, как определить режим работы в биполярных триодах, нужно разобраться, чем они отличаются друг от друга. Высоковольтные чаще всего работают в активном режиме (он же ключевой режим), здесь во время включения питания смещается переход эмиттера, а на коллекторном участке присутствует обратное напряжение. Инверсионный режим – это антипод активного, здесь все смещено прямо-пропорционально. Благодаря этому, электронные сигналы значительно усиливаются.

Во время отсечки исключены все типы напряжения, уровень тока транзистора сведен к нулю. В этом режиме размыкается транзисторный ключ или полевой триод с изолированным затвором, и устройство отключается. Есть еще также двойной режим или работа в насыщении, при таком виде работы транзистор не может выступать как усилитель. На основании такого принципа подключения работают схемы, где нужно не усиление сигналов, а размыкание и замыкание контактов.

Из-за разности уровней напряжения и тока в различных режимах, для их определения можно проверить биполярный транзистор мультиметром, так, например, в режиме усиления исправный транзистор n-p-n должен показывать изменение каскадов от 500 до 1200 Ом. Принцип измерения описан ниже.

Основное назначение транзисторов – это изменение определенных сигналов электрической сети в зависимости от показателей тока и напряжения. Их свойства позволяют управлять усилением посредством изменения частоты тока. Иными словами, это преобразователь сопротивления и усилитель сигналов. Используется в различной аудио- и видеоаппаратуре для управления маломощными потоками электроэнергии и в качестве УМЗЧ, трансформаторах, контроля двигателей станочного оборудования и т. д.

Видео: как работает биполярные транзисторы

Дополнения

Составной транзистор Т1 (КТ829, схема рис.3) можно заменить двумя транзисторами меньшей мощности по типовой схеме, а для питания 1,4 В можно собрать простой стабилизатор на одном транзисторе. Эти схемы показаны на рис. 5 и 6 соответственно.

Кремниевые диоды VD1-VD3 здесь применены в качестве стабилитрона, примерно на 1,5 В. В отличие от стабилитрона, включать диоды следует в прямом направлении.

При желании можно дополнить прибор модулем для быстрой проверки работоспособности и цоколёвки транзисторов. С его помощью можно проверять любые биполярные транзисторы, а также полевые транзисторы малой и средней мощности. Причём биполярные транзисторы можно проверять без выпайки их из схемы. Схема представлена на рис.7.

В зависимости от применённых светодиодов нужно подобрать сопротивление R5 по оптимальной яркости их свечения (или же поставить дополнительный гасящий резистор в цепь питания 9 В, а вообще эта схема работает с питающим напряжением, начиная от 2 В). Когда к клеммам «Э», «Б», «К» ничего не подключено, оба светодиода мигают (частота миганий может быть изменена номиналами конденсаторов С1 и С2). При подключении к клеммам исправного транзистора, один из светодиодов погаснет (в зависимости от типа его проводимости p-n-p / n-p-n). Если транзистор неисправен, то оба светодиода будут мигать (внутренний обрыв) или оба погаснут (замыкание).

Прибор с применением всех перечисленных модулей был собран в корпусе размерами 140х110х40 мм и позволяет проверить практически все основные типы радиодеталей чаще всего используемых на практике, с достаточной для радиолюбителей точностью. Используется несколько лет и нареканий не вызывает.

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):

1. Мультиметр нужно переключить в режим диодной проверки. Он отмечен на панели схематическим изображением диода.
2. 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.
3. Нужно на тестируемом полевом транзисторе определить, какие выходы соответствуют истоку, затвору и стоку.
4. 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

1. 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

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.

Генератор образцовых частот

Использована широко распространенная схема генератора на цифровых элементах, которая при всей своей простоте обеспечивает набор необходимых рабочих частот с хорошей точностью и стабильностью, не требуя при этом никаких настроек.

Генератор на микросхеме К561ЛА7 (или ЛЕ5) синхронизирован кварцевым резонатором в цепи обратной связи, определяющим частоту сигнала на его выходе (выводы 10, 11), равную в данном случае 1 МГц (Рисунок 1). Сигнал генератора последовательно проходит через несколько каскадов делителей частоты на 10, собранных на микросхемах К176ИЕ4, СD4026 или любых других. С выхода каждого каскада снимается сигнал с частотой в десять раз меньшей входной частоты. C помощью любого переключателя на шесть положений сигнал с генератора или с любого делителя можно вывести на выход. Правильно собранная из исправных деталей схема работает сразу и не нуждается в настройке.. Конденсатором С1 при желании можно в небольших пределах подстраивать частоту. Схема питается напряжением 9 В.

Оцените статью:

Testing MOSFET – (Часть 16/17)

MOSFET чаще используются в качестве транзисторов. Они известны своей высокой скоростью переключения и высоким входным сопротивлением. Вот почему их предпочитают использовать при изготовлении интегральных схем и чипов высокочастотных приложений. Отдельные МОП-транзисторы также широко используются во многих приложениях. Прежде чем использовать MOSFET в цепи, важно проверить, исправен ли он. В неисправном МОП-транзисторе сток может быть закорочен на затвор. Это может вызвать обратную связь по напряжению стока на клемму затвора, и это напряжение затем подается в схему драйвера через резистор затвора, что может привести к еще большему перегоранию схемы драйвера. Поэтому лучше протестировать МОП-транзистор, прежде чем использовать его в схеме. Поскольку N-канальные МОП-транзисторы более распространены, тестирование N-канальных МОП-транзисторов обсуждается только в этом руководстве.

Требуемые компоненты —

Рис. 1: Список компонентов, необходимых для Mosfet Tester

Методы испытаний MOSFET

Существуют два общих метода тестирования MOSFET —

1) с помощью измерения метр — в этом методе полевой МОП-транзистор проверяется с помощью мультиметра или омметра. В этом методе снова есть следующие три способа проверить неисправный MOSFET —

I) Проверка диода — требуется мультиметр с режимом работы диода 9.0003

II) Тест сопротивления — требуется омметр

III) С помощью омметра и мультиметра в режиме диодов

2) С использованием основных электронных компонентов — В этом методе тестовая схема предназначена для проверки рабочего состояния MOSFET.

Проверка диода 

В этом методе для проверки полевого МОП-транзистора требуется мультиметр с диодным режимом. Поскольку MOSFET имеет внутренний диод в корпусе, в N-канальном MOSFET этот корпусной диод находится от истока к стоку с анодом в истоке и катодом в стоке диода. При прямом смещении падение на диоде очень меньше в зависимости от типа диода. В большинстве полевых МОП-транзисторов прямое падение напряжения на диоде составляет от 0,4 В до 0,9 В.V. При обратном смещении этот диод действует как разомкнутая цепь или цепь с высоким сопротивлением. Таким образом, полевой МОП-транзистор можно проверить, изучив проводимость этого диода в корпусе исток-сток. Выполните следующие шаги, чтобы провести тест диода –  

1. Для этого теста установите мультиметр в режим диода.

2. Для N-канального МОП-транзистора подключите красный щуп (положительный) к истоку, а черный — к стоку (общий). Таким образом, внутренний диод находится в состоянии прямого смещения. Теперь на мультиметре показания от 0,4 В до 0,9 В.V (как показано на рисунке ниже). Если показание равно нулю или показания отсутствуют, то МОП-транзистор неисправен.

Рис. 2: Принципиальная схема, показывающая падение напряжения на полевом МОП-транзисторе при прямом смещении

3. При изменении направления щупов измерителя должно возникнуть состояние разомкнутой цепи, и на мультиметре не должно быть показаний из-за обратного смещения диода ( см. рисунок ниже). Если показание не равно нулю, МОП-транзистор неисправен.

Рис. 3: Принципиальная схема, показывающая нулевое падение напряжения на MOSFET при обратном смещении

Тест сопротивления

В этом методе требуется омметр. Сопротивление сток-исток полевого МОП-транзистора (Rds) очень велико (в мегаомах), когда на его клемму затвора не подается запускающий импульс. Таким образом, эту функцию MOSFET можно использовать для тестирования неисправного MOSFET. Выполните следующие шаги, чтобы провести тест сопротивления –  

1. Хороший полевой МОП-транзистор должен иметь высокое сопротивление (Rds) от стока до истока независимо от полярности щупов измерителя.

2. Установите мультиметр в режим сопротивления или используйте омметр и проверьте сопротивление между стоком и истоком. Показание должно иметь сопротивление в мегаомах (как показано на рисунке ниже). Проверьте техническое описание полевого МОП-транзистора, чтобы проверить его сопротивление сток-исток (Rds) в выключенном состоянии и сравните его с наблюдаемым значением Rds (выключено).

Рис. 4. Принципиальная схема, показывающая высокое сопротивление сток-исток полевого МОП-транзистора

3. Если значение сопротивления сток-исток (Rds(off)) равно нулю или меньше значения, указанного в техническом описании, МОП-транзистор неисправен

Проверка МОП-транзистора с помощью омметра и мультиметра в режиме диода

В этом методе МОП-транзистор проверяется путем срабатывания его вывода Gate. Когда затвор MOSFET срабатывает, сопротивление стока к истоку (Rds) MOSFET становится очень низким (от мегаом до ома) в зависимости от типа MOSFET. МОП-транзистор может быть запущен мультиметром, так как внутри счетчика находится батарея. Таким образом, он действует как источник питания, когда он установлен в диодный режим. Но перед запуском МОП-транзистора убедитесь, что пороговое напряжение (Vth или Vgs) МОП-транзистора не слишком велико, что мультиметр не может обеспечить. Выполните следующие шаги, чтобы провести этот тест –  

1. Проверьте сопротивление между стоком и истоком с помощью теста сопротивления, упомянутого выше. Обратите внимание на сопротивление сток-исток, Rds(off) для справки.

2. Запустите МОП-транзистор, установив мультиметр в диодный режим, затем прикрепите черный (отрицательный) щуп к стоку и на мгновение прикоснитесь красным к затвору. Это должно привести к срабатыванию ворот (как показано на рисунке ниже). МОП-транзистор должен включаться при этом.

Рис. 5: Принципиальная схема, показывающая срабатывание затвора MOSFET

3. Возьмите омметр и проверьте сопротивление между стоком и истоком, Rds(on). На этот раз показание должно быть очень низким (ноль или приблизительно нуль), чем предыдущее показание Rds(off) (как показано на рисунке ниже). Это подтвердит, что MOSFET находится в хорошем состоянии. Обратитесь к техническому описанию полевого МОП-транзистора, чтобы проверить значение сопротивления сток-исток в рабочем состоянии, Rds(on) и сравнить его с наблюдаемым значением. Если наблюдаемое значение сильно отличается от указанного в техническом описании, полевой МОП-транзистор неисправен.

Рис. 6: Принципиальная схема, показывающая низкое сопротивление сток-исток (Rds) MOSFET во включенном состоянии

4. Если показания совпадают с Rds(off), то MOSFET также неисправен.

5. Если значение сопротивления сток-исток в рабочем состоянии, Rds (on) соответствует значению, указанному в техническом паспорте, то для дальнейшего тестирования разрядите MOSFET, замкнув затвор и сток с помощью пальца или с помощью любая перемычка.

6. Снова проверьте сопротивление сток-исток (Rds) методом сопротивления. Показание должно быть равно предыдущему значению сопротивления сток-исток в выключенном состоянии, Rds(off). Если показание меньше, чем предыдущее значение Rds (выкл.), то также неисправен полевой МОП-транзистор.

Проверка МОП-транзистора с использованием основных электронных компонентов 

Этот метод тестирования является одним из лучших и точных способов проверки МОП-транзистора. Для проведения этого теста, прежде всего, соберите схему, как показано ниже –

Рис. 7: Принципиальная схема для тестирования полевого МОП-транзистора сопротивление R1 с помощью кнопки.

2. К нагрузке подключен светодиод (обозначен как сопротивление R3) для визуальной индикации включения и выключения полевого МОП-транзистора.

3. В цепи сопротивление затвор-исток МОП-транзистора (Rgs) действует как подтягивающее сопротивление, а также разряжает паразитную емкость МОП-транзистора, которая защищает МОП-транзистор от любых повреждений.

4.Изначально кнопка находится в нормальном состоянии, поэтому ворота не подключены к источнику питания. В этом состоянии сопротивление стока к истоку очень высокое, что подтверждается испытанием на сопротивление. Таким образом, светодиод при нагрузке не должен включаться (как показано на рисунке ниже). Это указывает на то, что MOSFET находится в выключенном состоянии. Если светодиод горит, MOSFET неисправен.

Рис. 8. Принципиальная схема, показывающая светодиод в выключенном состоянии перед срабатыванием затвора

5. При нажатии кнопки затвор срабатывает, что делает сопротивление сток-исток очень низким, приближаясь к нулю Ом. Таким образом, нагрузка должна получить все падение напряжения на ней, и это должно включить светодиод. Это будет означать, что MOSFET находится в состоянии ON и работает правильно (как показано на рисунке ниже). Если светодиод остается в выключенном состоянии, это означает, что MOSFET неисправен.

Рис. 9. Принципиальная схема, показывающая, что светодиод горит после срабатывания затвора

6. Когда кнопка отпущена, затвор разряжается через затвор до сопротивления источника (Rgs), и светодиод снова должен погаснуть. Если он не выключается, то MOSFET неисправен.

7. В этой тестовой схеме светодиод потребляет около 20 мА тока, что достаточно для приличной яркости светодиода. Для ограничения тока к нему необходимо последовательно подключить сопротивление ограничителя тока. Сопротивление нагрузки работает как сопротивление ограничителя тока в цепи.

Значение этого сопротивления можно рассчитать следующим образом –

(Входное напряжение светодиода), Vin= 5В

По закону Ома, Vin= IL* RL

требуемый ток для светодиода, IL= 20 мА

Поставив все значения,

5 = 0,02* RL

RL = 250E

В зависимости от наличия, сопротивление 220E берется для токоограничивающего резистора. Таким образом,

RL = 220E

При тестировании полевого МОП-транзистора с использованием тестовой схемы необходимо соблюдать следующие меры предосторожности – 

1. Входное питание затвора должно быть больше или равно пороговому напряжению (Vgs(the)) МОП-транзистора, иначе МОП-транзистор не включится. Для этого обратитесь к техническому описанию MOSFET в случае.

2. Не превышайте входное напряжение (напряжение стока и напряжение затвора) МОП-транзистора выше его напряжения пробоя, поскольку это может привести к повреждению МОП-транзистора.

3. Обычно потребляемый ток светодиода составляет 20 мА (прибл.). Итак, выберите соответствующий резистор ограничения тока (RL), чтобы он мог обеспечить достаточный ток для включения светодиода.

4. Всегда используйте сопротивление затвора к источнику, чтобы избежать внешнего шума на затворе и разрядить паразитную емкость полевого МОП-транзистора. В противном случае MOSFET может быть поврежден, так как этот паразитный конденсатор будет продолжать заряжаться и превысит предел напряжения пробоя затвора до истока.

5. Всегда используйте низкоомный резистор (от 10 до 500 Ом) на затворе МОП-транзистора. Это решит проблему звона (паразитных колебаний) и скачков напряжения в MOSFET.

6. При проверке полевого МОП-транзистора методом испытательной цепи используйте схему переключения нижнего плеча (как на схеме выше). Не используйте схему переключения верхней стороны для МОП-транзистора, так как она никогда не включит МОП-транзистор, и тогда можно будет проверить неисправный МОП-транзистор.

Рис. 10: Прототип схемы тестирования полевого МОП-транзистора

В следующем руководстве будет обсуждаться схема начальной загрузки для управления полевым МОП-транзистором высокого напряжения.

Видео проекта

---

Рубрики: Учебные пособия

Тестирование МОП-транзисторов