Транзистор pnp как проверить: Как проверить транзистор простым мультиметром

Содержание

схема подключения. Какая разница между PNP и NPN-транзисторами? :: SYL.ru

Содержание:

Что такое транзистор?

В современном значении транзистором называют полупроводниковый радиоэлемент, предназначенный для изменения параметров электрического тока и управления им. У обычного полупроводникового триода имеется три вывода: база, на которую подаются сигналы управления, эмиттер и коллектор. Существуют также составные транзисторы большой мощности.

Поражает шкала размеров полупроводниковых устройств – от нескольких нанометров (бескорпусные элементы, используемые в микросхемах), до сантиметров в диаметре мощных транзисторов, предназначенных для энергетических установок и промышленного оборудования. Обратные напряжения промышленных триодов могут достигать до 1000 В.

Базовый принцип работы

В состоянии покоя между коллектором и эмиттером биполярного триода ток не протекает. Электрическому току препятствует сопротивление эмиттерного перехода, которое возникает в результате взаимодействия слоёв. Для включения транзистора требуется подать незначительное напряжение на его базу.

На рисунке показана схема, объясняющая принцип работы триода.

Принцип работы

Управляя токами базы можно включать и выключать устройство. Если на базу подать аналоговый сигнал, то он изменит амплитуду выходных токов. При этом выходной сигнал точно повторит частоту колебаний на базовом электроде. Другими словами, произойдёт усиление поступившего на вход электрического сигнала.

Таким образом, полупроводниковые триоды могут работать в режиме электронных ключей или в режиме усиления входных сигналов.

Работу устройства в режиме электронного ключа можно понять из рисунка 3.

Триод в режиме ключа

Обозначение на схемах

Общепринятое обозначение: «VT» или «Q», после которых указывается позиционный индекс. Например, VT 3. На более ранних схемах можно встретить вышедшие из употребления обозначения: «Т», «ПП» или «ПТ». Транзистор изображается в виде символических линий обозначающих соответствующие электроды, обведённые кружком или без такового. Направление тока в эмиттере указывает стрелка.

На рисунке 4 показана схема УНЧ, на которой транзисторы обозначены новым способом, а на рисунке 5 – схематические изображения разных типов полевых транзисторов.

Конструкция прибора

Конструктивная схема транзистора PNP-типа состоит из двух областей полупроводникового материала p-типа по обе стороны от области материала n-типа, как показано на рисунке ниже.

Стрелка определяет эмиттер и общепринятое направление его тока (“внутрь” для транзистора PNP).

PNP-транзистор имеет очень схожие характеристики со своим NPN-биполярным собратом, за исключением того, что направления токов и полярности напряжений в нем обратные для любой из возможных трех схем включения: с общей базой, с общим эмиттером и с общим коллектором.

Обозначение транзистора PNP

Обозначение транзистора PNP
Где, E = излучатель, B = база, C = коллектор

Средний уровень (N-тип) называется терминалом B-Base. Левосторонний слой P-типа работает как вывод E-Emitter, а правый слой P-типа, известный как вывод C-Collector.
PNP транзистор

При формировании транзистора NPN один полупроводниковый материал P-типа помещается между двумя полупроводниками N-типа, как описано в статье (Транзистор Link NPN). В то время как в транзисторе PNP один полупроводник N-типа помещается между двумя полупроводниковыми материалами P-типа.

В транзисторе PNP используются диоды двух типов. Это соответственно диоды PN и NP. Эти диоды с PN-переходом называются переходом коллектор-база или CB-переходом и переходом база-эмиттер или BE-переходом.

В полупроводниковом материале P-типа носителями заряда в первую очередь являются дырки. Таким образом, в этом транзисторе формирование тока происходит только за счет движения отверстий.

Области эмиттера и коллектора (P-типа) сравнительно легированы больше, чем база N-типа. Области Эмиттерной и Коллекторной областей шире по сравнению с базой.

Обычно в полупроводнике N-типа доступно больше свободных электронов. Но ширина среднего слоя в этом случае уже и слегка легирована.
Подключение транзистора, кредит изображения – С. Бланк, PNP транзистор, CC BY-SA 4.0

Зачем нужен транзистор?

У меня часто возникает вопрос: зачем нам транзистор? Почему бы не подключить светодиод и резистор напрямую к батарее?

Преимущество транзистора заключается в том, что вы можете использовать небольшой ток или напряжение для управления гораздо большим током и напряжением.

Это очень полезно, если вы хотите управлять такими вещами, как двигатели, мощные светодиоды, динамики, реле и многое другое при помощи микроконтроллера / Raspberry Pi / Arduino. Выход микроконтроллера может обеспечить всего несколько миллиампер при напряжении 5 В. Поэтому, если вы хотите управлять, например уличным освещением 230 В, вы не можете сделать это напрямую микроконтроллером

Вместо этого вы можете использовать реле. Но даже реле обычно требует большего тока, чем может обеспечить выход микроконтроллера. Поэтому вам понадобится транзистор для управления реле:

Основные отличия двух типов биполярных транзисторов

Главным различием между ними считается то, что дырки являются основными носителями тока для транзисторов PNP, NPN-транзисторы имеют в этом качестве электроны. Поэтому полярности напряжений, питающих транзистор, меняются на обратные, а его входной ток вытекает из базы. В отличие от этого, у NPN-транзистора ток базы втекает в нее, как показано ниже на схеме включения приборов обоих типов с общей базой и общим эмиттером.

Принцип работы транзистора PNP-типа основан на использовании небольшого (как и у NPN-типа) базового тока и отрицательного (в отличие от NPN-типа) базового напряжения смещения для управления гораздо большим эмиттерно-коллекторным током. Другими словами, для транзистора PNP эмиттер является более положительным по отношению к базе, а также по отношению к коллектору.

Виды транзисторов

Транзисторы бывают в основном двух видов: биполярные транзисторы и полевые транзисторы. Конечно можно было рассмотреть все виды транзисторов в одной статье, но мне не хочется варить кашу у вас в голове. Поэтому в этой статье мы рассмотрим исключительно биполярные транзисторы а о полевых транзисторах я расскажу в одной из следующих статей. Не будем все мешать в одну кучу а уделим внимание каждому, индивидуально.

Принцип работы биполярного транзистора

А сейчас мы попробуем разобраться как работает транзистор. Я не буду вдаваться в подробности внутреннего устройства транзисторов так как эта информация только запутывает. Лучше взгляните на этот рисунок.

Это изображение лучше всего объясняет принцип работы транзистора. На этом изображении человек посредством реостата управляет током коллектора. Он смотрит на ток базы, если ток базы растет то человек так же увеличивает ток коллектора с учетом коэффициента усиления транзистора h31Э. Если ток базы падает, то ток коллектора также будет снижаться — человек подкорректирует его посредством реостата.

Эта аналогия не имеет ничего общего с реальной работой транзистора, но она облегчает понимание принципов его работы.

Для транзисторов можно отметить правила, которые призваны помочь облегчить понимание. (Эти правила взяты из книги П. Хоровица У.Хилла «Искусство схемотехники»).

Коллектор имеет более положительный потенциал , чем эмиттер
Как я уже говорил цепи база — коллектор и база -эмиттер работают как диоды
Каждый транзистор характеризуется предельными значениями, такими как ток коллектора, ток базы и напряжение коллектор-эмиттер.
В том случае если правила 1-3 соблюдены то ток коллектора Iк прямо пропорционален току базы Iб. Такое соотношение можно записать в виде формулы.

Из этой формулы можно выразить основное свойство транзистора — небольшой ток базы управляет большим током коллектора.

-коэффициент усиления по току.

Его также обозначают как

Исходы из выше сказанного транзистор может работать в четырех режимах:

Режим отсечки транзистора — в этом режиме переход база-эмиттер закрыт, такое может произойти когда напряжение база-эмиттер недостаточное. В результате ток базы отсутствует и следовательно ток коллектора тоже будет отсутствовать.
Активный режим транзистора — это нормальный режим работы транзистора. В этом режиме напряжение база-эмиттер достаточное для того, чтобы переход база-эмиттер открылся. Ток базы достаточен и ток коллектора тоже имеется. Ток коллектора равняется току базы умноженному на коэффициент усиления.
Режим насыщения транзистора — в этот режим транзистор переходит тогда, когда ток базы становится настолько большим, что мощности источника питания просто не хватает для дальнейшего увеличения тока коллектора. В этом режиме ток коллектора не может увеличиваться вслед за увеличением тока базы.
Инверсный режим транзистора — этот режим используется крайне редко. В этом режиме коллектор и эмиттер транзистора меняют местами. В результате таких манипуляций коэффициент усиления транзистора очень сильно страдает. Транзистор изначально проектировался не для того, чтобы он работал в таком особенном режиме.

Для понимания того как работает транзистор нужно рассматривать конкретные схемные примеры, поэтому давайте рассмотрим некоторые из них.

Работа транзистора NPN:

Теперь, когда сторона n диода имеет большинство электронов, а сторона p имеет большинство отверстий, все соединения напряжения расположены как прямое и обратное смещение соответственно. Базовый эмиттерный переход настроен как обратное смещение, а коллекторный базовый переход работает как прямое смещение. Область истощения этой области эмиттер-база уже по сравнению с областью истощения на пересечении коллектор-база.

Поскольку переход имеет обратное смещение (эмиттер), отверстия перетекают от источника питания к переходу N. Затем электрон движется в сторону p. Здесь происходит нейтрализация какого-то электрона. Остальные электроны движутся в сторону n. Падение напряжения относительно эмиттера и базы составляет VBE как входная сторона.

В эмиттерах N-типа носителями заряда являются в основном электроны. Следовательно, электроны переносятся через эмиттеры N-типа на базу P-типа. Ток будет проходить через эмиттер-базу или переход EB. Этот ток известен как ток эмиттера (Ie). Здесь ток эмиттера (IE) течет со стороны выхода и течет в двух направлениях; один яB а другое это яC. Итак, мы можем написать:

IE=IB+IC

Однако базовая область относительно тонкая и слегка легированная. Следовательно, большая часть электронов проходит через область базы, и лишь немногие из них рекомбинируют с доступными дырками. Базовый ток минимален по сравнению с током эмиттера. Обычно это до 5% от всего тока эмиттера.

Ток, текущий от остальной части электронов, называется током коллектора (IC). ЯC сравнительно высока по сравнению с базовым (IB).

Режим работы транзистора

Он имеет три режима работы согласно смещению, а именно:

Активный режим
Режим отключения
Режим насыщенности

Режим отключения

Транзистор работает как разомкнутая цепь.
В отсечке два перехода имеют обратное смещение.
Току не будет позволено протекать.

Насыщенный режим

Транзистор выполнен по замкнутой схеме.
Оба перехода настроены только на прямое смещение.
Поскольку напряжение база-эмиттер сравнительно велико, ток проходит от коллектора к эмиттеру.

Активный режим

В это время транзистор работает как схема усилителя тока.
В активном режиме транзистора соединение BE имеет прямое смещение, а переход C -B – обратное смещение.
Ток проходит между эмиттером и коллектором, и величина тока пропорциональна имеющейся приложенной базе.

Проверка биполярного транзистора мультиметром

Это наиболее распространенный компонент, например серии КТ315, КТ361 и т.д.

С тестированием данного типа проблем не возникнет, достаточно представить pn переход в как диод. Тогда структуры pnp и npn будут иметь вид двух встречно или обратно подключенных диодов со средней точкой (см. рис.3).

«Диодные аналоги» переходов pnp и npn

Присоединяем к мультиметру щупы, черный к «СОМ» (это будет минус), а красный к гнезду «VΩmA» (плюс). Включаем тестирующее устройство, переводим его в режим прозвонки или измерения сопротивления (достаточно установить предел 2кОм), и приступаем к тестированию. Начнем с pnp проводимости:

Присоединяем черный щуп к выводу «Б», а красный (от гнезда «VΩmA») к ножке «Э». Смотрим на показания мультиметра, он должен отобразить величину сопротивления перехода. Нормальным считается диапазон от 0,6 кОм до 1,3 кОм.
Таким же образом проводим измерения между выводами «Б» и «К». Показания должны быть в том же диапазоне.

Если при первом и/или втором измерении мультиметр отобразит минимальное сопротивление, значит в переходе(ах) пробой и деталь требует замены.

Меняем полярность (красный и черный щуп) местами и повторяем измерения. Если электронный компонент исправный, отобразится сопротивление, стремящееся к минимальному значению. При показании «1» (измеряемая величина превышает возможности устройства), можно констатировать внутренний обрыв в цепи, следовательно, потребуется замена радиоэлемента.

Тестирование устройства обратной проводимости производится по такому же принципу, с небольшим изменением:

Красный щуп подключаем к ножке «Б» и проверяем сопротивление черным щупом (прикасаясь к выводам «К» и «Э», поочередно), оно должно быть минимальным.
Меняем полярность и повторяем измерения, мультиметр покажет сопротивление в диапазоне 0,6-1,3 кОм.

Отклонения от этих значений говорят о неисправности компонента.

Зачем проверять

Когда затребована проверка транзистора:

новые элементы перед сборкой схем крайне рекомендовано перепроверить;
при поломке электроприбора. Неполадки описываемых запчастей редкие, но их неисправности (чаще всего возникают пробои) не исключены.

Пошаговая инструкция проверки мультимером

Перед началом проверки, прежде всего определяется структура триодного устройства, которая обозначается стрелкой эмиттерного перехода. Когда направление стрелки указывает на базу, то это вариант PNP, направление в сторону, противоположную базе, обозначает NPN проводимость.

Проверка мультимером PNP транзистора состоит из таких последовательных операций:

Проверяем обратное сопротивление, для этого присоединяем «плюсовой» щуп прибора к его базе.
Тестируется эмиттерный переход, для этого «минусовой» щуп подключаем к эмиттеру.
Для проверки коллектора перемещаем на него «минусовой» щуп.

Результаты этих измерений должны показать сопротивление в пределах значения «1».

Для проверки прямого сопротивления меняем щупы местами:

«Минусовой» щуп прибора присоединяем к базе.
«Плюсовой» щуп поочередно перемещаем от эмиттера к коллектору.
На экране мультиметра показатели сопротивления должны составить от 500 до 1200 Ом.

Данные показания свидетельствуют о том, что переходы не нарушены, транзистор технически исправен.

Многие любители имеют сложности с определением базы, и соответственно коллектора или эмиттера. Некоторые советуют начинать определение базы независимо от типа структуры таким способом: попеременно подключая черный щуп мультиметра к первому электроду, а красный – поочередно ко второму и третьему.

База обнаружится тогда, когда на приборе начнет падать напряжение. Это означает, что найдена одна из пар транзистора – «база – эмиттер» или «база – коллектор». Далее необходимо определить расположение второй пары таким же образом. Общий электрод у этих пар и будет база.

Способы проверки

Любой ремонт электроники и электрооборудования начинается с внешнего осмотра, а потом переходят к измерениям. Такой подход позволяет локализовать большую часть неисправностей. Чтобы найти варистор на плате посмотрите на рисунок ниже — так выглядят варисторы. Иногда их можно перепутать с конденсаторами, но можно отличить по маркировке.

Если элемент сгорел и маркировку прочесть невозможно — посмотрите эту информацию на схеме устройства. На плате и в схеме он может обозначаться буквами RU. Условное графическое обозначение выглядит так.

Есть три способа проверить варистор быстро и просто:

Визуальный осмотр.
Прозвонить. Это можно сделать муьтиметром или любым другим прибором, где есть функция прозвонки цепи.
Измерением сопротивления. Это можно сделать омметром с большим пределом измерений, мультиметром или мегомметром.

Варистор выходит из строя, когда через него проходит большой или длительный ток. Тогда энергия рассеивается в виде тепла, и если её количество больше определённого конструкцией — элемент сгорает. Корпус этих компонентов выполняется из твердого диэлектрического материала, типа керамики или эпоксидного покрытия. Поэтому при выходе из строя чаще всего повреждается целостность наружного покрытия.

Можно визуально проверить варистор на работоспособность — на нем не должно быть трещин, как на фото:

Следующий способ — проверка варистора тестером в режиме прозвонки. Сделать это в схеме нельзя, потому что прозвонка может сработать через параллельно подключенные элементы. Поэтому нужно выпаять хотя бы одну его ножку из платы.

Важно: не стоит проверять элементы на исправность не выпаивая из платы – это может дать ложные показания измерительных приборов. Так как в нормальном состоянии (без приложенного к выводам напряжения) сопротивление варистора большое — он не должен прозваниваться. Прозвонку выполняют в обоих направлениях, то есть два раза меняя местами щупы мультиметра

Прозвонку выполняют в обоих направлениях, то есть два раза меняя местами щупы мультиметра

Так как в нормальном состоянии (без приложенного к выводам напряжения) сопротивление варистора большое — он не должен прозваниваться. Прозвонку выполняют в обоих направлениях, то есть два раза меняя местами щупы мультиметра.

На большинстве мультиметров режим прозвонки совмещен с режимом проверки диодов. Его можно найти по значку диода на шкале селектора режимов. Если рядом с ним есть знак звуковой индикации — в нем наверняка есть и прозвонка.

Другой способ проверки варистора на пробой мультиметром является измерение сопротивления. Нужно установить прибор на максимальный предел измерения, в большинстве приборов это 2 МОма (мегаомы, обозначается как 2М или 2000К). Сопротивление должно быть равным бесконечности. На практике оно может быть ниже, в пределах 1-2 МОм.

Интересно! То же самое можно сделать мегаомметром, но он есть далеко не у каждого. Стоит отметить, что напряжение на выводах мегаомметра не должно превышать классификационное напряжение проверяемого компонента.

На этом заканчиваются доступные способы проверки варистора. В этот раз мультиметр поможет радиолюбителю найти неисправный элемент, как и в большом количестве других случаев. Хотя на практике мультиметр в этом деле не всегда нужен, потому что дело редко заходит дальше визуального осмотра. Заменяйте сгоревший элемент новым, рассчитанным на напряжение и диаметром не меньше чем был сгоревший, иначе он сгорит еще быстрее предыдущего.

Советы

Существует множество способов определения неисправности, но для начала нужно разобраться в строении самого элемента, и четко понимать конструкционные особенности.
Выбор прибора для проверки – это важный момент, касающийся качества результата. Поэтому при недостатке опыта не стоит ограничиваться подручными средствами.
Проводя проверку, следует четко понимать причины выхода из строя тестируемой детали, чтобы не вернуться со временем к тому же состоянию неисправности бытовой электротехники.

Преимущества транзистора PNP

Небольшой по размеру и может использоваться как часть конструкции ИС.
Сравнительно дешевая, долговечная и более простая схема.
Доступны спонтанные действия
Низкое напряжение питания и меньшее выходное сопротивление.
Производят меньше шума, чем транзисторы NPN.

Недостатки транзистора PNP

Не подходит для работы в высокочастотном приложении.
Медленнее по сравнению с NPN.
Температурная чувствительность и возможность повреждения во время теплового разгона.

Применение транзисторов PNP:

Транзисторы PNP используются в качестве переключателей, т. Е. Аналоговых переключателей, аварийных кнопок и т. Д. Они используются, когда требуется аварийное отключение.
Эти типы транзисторов используются в схемах источников тока, т. Е. За счет использования характеристик тока, вытекающего из коллектора.
Применяется в схемах усиления.
Они используются в парных схемах Дарлингтона.
Транзисторы типа PNP используются в тяжелых двигателях для управления током и в различных приложениях для разработки роботов и микроконтроллеров.

РазноеЧто такое активная мощность?

Проверка радиодеталей — часть 2

Продолжаем тему о методике проверки радиоэлектронных компонентов, начатую в первой части. Сегодня поговорим о других наиболее распространенных радиодеталях, таких как транзисторы, терморезисторы, герконы и другие.

Терморезисторы

Терморезисторы — это полупроводниковые приборы, которые меняют свое сопротивление в зависимости от температуры. Терморезисторы подразделяются на два типа:

Термисторы (NTC — c отрицательным температурным коэффициентом ) — сопротивление термистора уменьшается с увеличением температуры. Нашли широкое применение в различных областях радиоэлектроники, особенно там, где важен контроль за температурой.

Позисторы ( PTC — с положительным температурным коэффициентом ) — сопротивление позистора увеличивается с уменьшением температуры. В отличии от термисторов на данный момент встречаются гораздо реже. Пожалуй классический пример применения позисторов — телевизоры с электро-лучевой трубкой, где они выполняют роль стабилизирующих нагревательных элементов в схемах размагничивания кинескопа.

Методика проверки термисторов и позисторов одинаковая. Нам понадобится мультиметр и нагревательный прибор, фен или паяльник. На мультиметре выставляем режим омметра и подключаем его щупы к выводам терморезистора. Запоминаем значение сопротивления. После этого начинаем нагревать терморезистор, значение сопротивления в зависимости от типа ( PTC или NTC ) будет увеличиваться или уменьшаться пропорционально нагреву. Это свидетельствует об исправности радиоэлемента. Если же сопротивление не меняется или изначально близко к 0 — значит деталь неисправна.

Герконы

Герконы относятся к классу магнитоуправляемых коммутационных устройств, само слово «геркон» это сокращение от герметезированный контакт. Представляет из себя стеклянную колбу с встроенной в нее контактной группой. Контакты выполнены из ферромагнитного материала, их срабатывание происходит под действием магнитного поля. В этом качестве может выступать обычный магнит. Часто встречаются в различных датчиках, системах охранной сигнализации.

Проверить геркон элементарно, для этого понадобится мультиметр и магнит. Тестер выставляем на прозвонку и подключаем к щупам геркон. На дисплее значение будет 1 — то есть наш контакт разомкнут. Подносим магнит к геркону — контакт замыкается и мультиметр издает звуковой сигнал. Значит геркон в порядке.

Датчик Холла

Датчики Холла по своему назначению схожи с герконами, то есть являются магнитоуправляемыми устройствами, но в отличии от них являются не электромеханическими, а электронными. Главное их преимущество перед герконом в отсутствии механических контактов, а следовательно долговечности. Применяются в первую очередь как бесконтактные датчики.

Для проверки датчика вполне достаточно обычного мультиметра и источника питания постоянного тока. Любой датчик Холла имеет три вывода — плюсовой, общий и сигнальный. Плюсовой вывод обычно первый, если смотреть со стороны маркировки, средний — общий и третий сигнальный. Значит подключаем наш источник питания плюсом на первый вывод и минусом на средний. Теперь берем тестер, переводим в режим измерения постоянного тока и подключаем плюсовой щуп на первый вывод, а минусовой на третий сигнальный вывод. Мультиметр должен показывать напряжение, близкое к нулю. Теперь подносим к нашему датчику магнит и напряжение должно возрасти до значения близкого к значению напряжения источника питания. Это говорит о том, что датчик Холла исправен.

Транзисторы

В электронике в основном встречаются транзисторы трех типов —

биполярные
полевые
IGBT

Биполярный транзистор среди всех пожалуй наиболее распространен. По своей структуре его можно сравнить с двумя диодами, так как он имеет два p-n перехода, а структура диода представляет собой обычный p-n переход. Общая точка соединения называется базой, а крайние – коллектор и эмиттер. В зависимости от типа биполярный транзистор может быть прямой проводимости p-n-p или обратной n-p-n. Транзистор p-n-p структуры можно представить как два диода, направленных катодами друг к другу, а у n-p-n структуры соответственно базой будут соединены аноды.

Получается, что биполярный транзистор можно проверить на исправность точно так же как диоды, в прямом направлении падение напряжения на переходе будет равно какому-то значению, а в обратном направлении должно стремиться к бесконечности. Давайте убедимся в этом.

Берем какой-нибудь транзистор, узнаем его распиновку, или как говорят цоколевку. Другими словами выясняем какие выводы у него будут базой, коллектором и эмиттером. Теперь берем мультиметр и выставляем его в режим проверки диодов. Если транзистор попался n-p-n структуры, значит красный (+) щуп подключаем к базе, а черный (-) к коллектору. На дисплее должна отображаться величина, соответствующая падению напряжения на переходе. Далее плюсовой щуп оставляем на базе, а черный подключаем к выводу эмиттера. На дисплее также должно отображаться какое либо значение. Теперь проверяем переход база-эмиттер и база-коллектор в обратном направлении. В обоих случаях на дисплее значение должно быть близко к бесконечности, то есть 1.

Если транзистор попался p-n-p структуры, то методика проверки точно такая же, только к базе подключаем минусовой щуп, а плюсовой поочередно подключаем к коллектору и эмиттеру.

Если мультиметр при проверки в прямом и обратном направлении какого либо перехода показывает бесконечность в обе стороны — значит переход находится в обрыве и такой транзистор неисправен. Если же значение при проверке одного из переходов близко или равно 0 — это однозначно говорит о пробое перехода и такой транзистор также является неисправным.

Полевые транзисторы отличаются по своему принципу действия от биполярных, поэтому и методика их проверки будет немного отличаться. Главное отличие полевых транзисторов от биполярных — управление выходным током происходит благодаря изменению приложенного электрического поля, то есть напряжения, тогда как у биполярных выходным током управляет входной ток базы. По своей структуре они разделяются на транзисторы с управляющим p-n переходом (J-FET) и транзисторы с изолированным затвором (MOSFET).

Также как и биполярные полевые транзисторы имеют три вывода — сток (область, куда стекаются носители), исток ( источник носителей тока), затвор (управляющий электрод). Перед проверкой в первую очередь необходимо выяснить структуру транзистора и какой вывод за что отвечает.

Ну а дальше берем мультиметр и выставляем его в режим проверки диодов. Черным минусовым щупом прикасаемся к стоку, а красным плюсовым касаемся истока. Мультиметр покажет падение напряжения на переходе 0,5 — 0,8 В. В обратном направлении прибор покажет бесконечность. Далее черный щуп оставляем на стоке, а красным касаемся затвора и вновь возвращаем его на исток. Мультиметр должен показать близкое к нулю значение, так как транзистор открылся. При смене полярности величина не должна изменяться. Теперь черный щуп кратковременно подключим на затвор и снова вернем его на вывод стока, при этом красный щуп оставляем на истоке. Полевой транзистор должен закрыться и мультиметр будет снова показывать падение напряжения на переходе. такова методика проверки n-канального транзистора. Для p-канального все будет точно также, просто меняем полярность.

Ну и наконец IGBT транзисторы. Это некий гибрид биполярных и полевых транзисторов, о чем свидетельствует даже его название ( IGBT— биполярный транзистор с изолированным затвором). Применяются такие транзисторы в первую очередь в силовой электронике в качестве мощных электронных ключей. Например их часто можно встретить в сварочных инверторах. Можно сказать что в IGBT транзисторе полевой транзистор малой мощности способен управлять мощным биполярным. В сочетании быстродействия полевого транзистора и мощности биполярного и заключается основное преимущество IGBT транзисторов.

Так же как и в случае с другими типами транзисторов перед проверкой IGBT необходимо выяснить назначение его выводов. У IGBT транзистора вывод затвора обозначается буквой G – Gate, вывод эмиттера E –Emitter и вывод коллектора С – Collector. Ну а далее начинаем проверку с помощью мультиметра. Красный щуп ставим на затвор, черный на эмиттер. Мультиметр должен показывать бесконечность. При смене полярности результат должен быть таким же. Далее черный ставим на коллектор, а красный на эмиттер. На дисплее должна отображаться 1, то есть бесконечность. При смене полярности, при наличии в транзисторе шунтирующего диода, мультиметр покажет величину падения напряжения на диоде, если диод отсутствует то прибор будет показывать бесконечность.

В некоторых случаях напряжения мультиметра недостаточно для открытия IGBT транзистора, тогда для заряда понадобится источник постоянного напряжения в 9-15 В.

Также для проверки IGBT можно собрать простенькую схему, которая наглядно продемонстрирует исправность проверяемого транзистора.

В правом положении переключателя IGBT транзистор открыт, о чем будет свидетельствовать свечение лампы. При переключении
тумблера в левое положение — IGBT транзистор закроется. Лампа при этом не должна гореть.

Если лампа не светится в обоих положениях – значит транзистор не пропускает ток. Проверьте правильно ли собрана схема, если все нормально — значит в транзисторе обрыв. Если лампа светится постоянно – это означает короткое замыкание в транзисторе. Такой транзистор неисправен.

Тестирование транзисторов — биполярные транзисторы

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Существует несколько различных способов проверки транзисторов. Их можно проверить, находясь в цепи, упомянутым методом замены или с помощью тестера транзисторов или омметра.

Транзисторные тестеры представляют собой не что иное, как твердотельный эквивалент электронных ламповых тестеров (хотя они работают по другому принципу). С помощью большинства тестеров транзисторов можно проверить транзистор в цепи или вне ее.

При практическом поиске и устранении неисправностей для транзисторов необходимы четыре основных теста: усиление, утечка, пробой и время переключения. Однако для технического обслуживания и ремонта обычно достаточно проверки двух или трех параметров, чтобы определить, нуждается ли транзистор в замене.

Поскольку охватить все различные типы тестеров транзисторов нецелесообразно и поскольку каждый тестер поставляется со своим собственным руководством по эксплуатации, мы перейдем к тому, что вы будете использовать чаще всего для тестирования транзисторов – омметру.

С помощью омметра можно выполнить два теста: коэффициент усиления и сопротивление перехода. Тесты сопротивления перехода транзистора выявят утечку, короткое замыкание и обрыв.

ПРОВЕРКА УСИЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРА .– Базовую проверку усиления транзистора можно выполнить с помощью омметра и простой контрольной схемы. Тестовую схему можно составить всего из пары резисторов и переключателя, как показано на рисунке ниже. Принцип теста заключается в том, что в транзисторе между эмиттером и коллектором будет протекать небольшой ток или вообще не будет течь, пока переход эмиттер-база не будет смещен в прямом направлении. Единственная предосторожность, которую вы должны соблюдать, связана с омметром. В счетчике можно использовать любую внутреннюю батарею при условии, что она не превышает максимальное напряжение пробоя коллектор-эмиттер.

Когда переключатель на рисунке ниже находится в разомкнутом положении, как показано, на базу PNP-транзистора не подается напряжение, и переход эмиттер-база не смещен в прямом направлении. Следовательно, омметр должен показывать высокое сопротивление, как указано на измерителе. Когда ключ замкнут, цепь эмиттер-база смещена в прямом направлении напряжением на резисторах R1 и R2. Теперь ток течет в цепи эмиттер-коллектор, что вызывает более низкие показания сопротивления на омметре. Отношение сопротивлений 10 к 1 в этом тесте между показаниями измерителя указывает на нормальное усиление для транзистора звуковой частоты.

Чтобы проверить NPN-транзистор с помощью этой схемы, просто поменяйте местами выводы омметра и выполните процедуру, описанную ранее.

КОНТРОЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЕРЕХОДА ТРАНЗИСТОРА .– Омметр можно использовать для проверки транзистора на утечку (нежелательное протекание тока) путем измерения прямого и обратного сопротивлений база-эмиттер, база-коллектор и коллектор-эмиттер.

Для простоты представьте тестируемый транзистор на каждом изображении на рисунке ниже как два диода, соединенных встречно-параллельно. Следовательно, каждый диод будет иметь низкое прямое сопротивление и высокое обратное сопротивление. Измерив эти сопротивления омметром, как показано на рисунке, вы можете определить, протекает ли ток транзистора через его переходы. При выполнении этих измерений избегайте использования шкалы R 1 на измерителе или измерителе с высоким напряжением внутренней батареи. Любое из этих условий может повредить маломощный транзистор.

Теперь рассмотрим возможные проблемы с транзистором, которые могут возникнуть, если указанные на рисунке выше показания не будут получены. Список этих проблем представлен в таблице ниже.

ПОКАЗАНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ		ПРОБЛЕМЫ
ВПЕРЕД	НАЗАД	Транзистор:
НИЗКИЙ (НЕ ЗАКОРАЧЕН)	НИЗКИЙ (НЕ ЗАКОРАЧЕН)	УТЕЧКА
НИЗКИЙ (КОРОТКИЙ)	НИЗКИЙ (КОРОТКИЙ)	КОРОТКИЙ
ВЫСОКИЙ	ВЫСОКИЙ	ОТКРЫТ*
*Кроме испытания коллектор-эмиттер.

К настоящему времени вы должны признать, что транзистор, используемый на рисунке выше, является транзистором PNP. Если вы хотите проверить NPN-транзистор на утечку, процедура идентична той, что используется для проверки PNP-транзистора, за исключением того, что полученные показания меняются местами.

При проверке транзисторов (PNP или NPN) следует помнить, что реальные значения сопротивления зависят от шкалы омметра и напряжения аккумулятора. Типичные прямое и обратное сопротивления незначительны. Лучшим индикатором того, хороший транзистор или плохой, является отношение прямого сопротивления к обратному. Если транзистор, который вы тестируете, показывает коэффициент не менее 30 к 1, вероятно, он исправен. Многие транзисторы имеют отношение 100 к 1 или больше.

Простой тестер транзисторов и других компонентов

Этот простой тестер может тестировать биполярные транзисторы NPN и PNP,
но также и другие полупроводники и пассивные компоненты, такие как полевые МОП-транзисторы, диоды, симисторы, тиристоры (тиристоры), светодиоды, переключатели и т. д.
Также можно проверить ток утечки конденсаторов. Пользоваться этим тестером очень просто.
Принцип работы тестера понятен из принципиальной схемы. Светодиоды (любого типа, но лучше ярче) используются в качестве
индикаторы тока между клеммами «+» и «-». Светодиод 1 подключен через транзистор, поэтому он чувствительно указывает
даже небольшой ток. Светодиод 2 указывает на более высокий ток. Переключатель подключает базу (затвор) транзистора к положительному или отрицательному напряжению через резистор 47k.
Выключатель питания не требуется, если клеммы не соприкасаются друг с другом, когда тестер не используется.

• Биполярные транзисторы NPN/PNP:
Для транзистора NPN подключите коллектор к клемме «+», а эмиттер к «-». Переключатель установлен в положение «NPN».
В этот момент светодиод не горит. Затем подключите клемму B к базе, оба светодиода должны загореться.
PNP-транзистор проверяется аналогично, но переключатель переводится в положение «PNP», эмиттер — «+», а коллектор — «-».

• FET, MOSFET (униполярные транзисторы):
Для N-типа подключите D (сток) к «+», S (исток) к «-» и G (затвор) к «B». При переключении в положение «NPN» горят оба светодиода, в положении «PNP» не горит ни один светодиод.
Для P-типа S подключается к «+», а D к «-». Переключатель работает наоборот (в положении PNP загораются светодиоды).

• Тиристоры (тиристоры):
Для тиристоров используются только выводы «+» и «-». Анод подключается к «+», а катод к «-». Сейчас не горит ни один светодиод.
Для типа PNPN соедините G с «+» на мгновение, оба светодиода должны загореться и гореть даже после отключения G от «+». В НПНП (скорее
необычный тип тиристора) соедините G с «-», все остальное аналогично. (Примечание: тестового тока может быть недостаточно, чтобы удерживать большие тиристоры во включенном состоянии.)

• Триаки:
Тестирование симисторов аналогично тестированию SCR, но оно тестируется в обоих направлениях и во всех 3-х или 4-х квадрантах (в зависимости от типа симистора).

• Диоды:
Анод подключен к «+», а катод к «-», горят оба светодиода. В режиме заднего хода светодиод не горит.

• светодиодов:
Анод подключается к «+», а катод к «-», загорятся оба светодиода в тестере и проверяемый светодиод.

• Проверка лампочек, переключателей, кнопок, катушек, кабелей, разъемов:
Используйте клеммы «+» и «-» для проверки проводимости
нить накаливания вольфрамовых лампочек, переключатели, кнопки, катушки, кабель или разъем.
Клеммы «+» и «-» используются просто как тестер проводимости для чего угодно.

• Конденсаторы:
Конденсатор подключен к «+» и «-» и после его зарядки светодиод не горит, иначе конденсатор закорочен или имеет
большой ток утечки. Зарядка больших емкостей может занять много времени, потребуется больше времени, прежде чем светодиоды погаснут.
Для электролитических и других полярных конденсаторов (танталовых) необходимо соблюдать полярность!

• Динамики и наушники:
Подключите динамик или наушники к «+» и «-».