Gli elementi semiconduttori sono utilizzati in quasi tutti i circuiti elettronici. Chi li definisce i componenti radio più importanti e più comuni ha assolutamente ragione. Ma tutti i componenti non durano per sempre; sovratensione e corrente, variazioni di temperatura e altri fattori possono danneggiarli. Ti diremo (senza sovraccaricare la teoria) come verificare le prestazioni di vari tipi di transistor (npn, pnp, polari e compositi) utilizzando un tester o un multimetro.

Da dove cominciare?

Prima di verificare la funzionalità di qualsiasi elemento con un multimetro, sia esso un transistor, un tiristore, un condensatore o un resistore, è necessario determinarne il tipo e le caratteristiche. Questo può essere fatto contrassegnando. Una volta conosciuto, non sarà difficile trovare una descrizione tecnica (scheda tecnica) sui siti tematici. Con il suo aiuto scopriremo la tipologia, la piedinatura, le caratteristiche principali e altre informazioni utili, compresi gli analoghi sostitutivi.

Ad esempio, la scansione sulla TV ha smesso di funzionare. Il sospetto è sollevato dal transistor di linea contrassegnato con D2499 (a proposito, un caso abbastanza comune). Avendo trovato una specifica su Internet (un frammento di essa è mostrato nella Figura 2), riceviamo tutte le informazioni necessarie per il test.

Figura 2. Frammento di specifica per 2SD2499

C'è un'alta probabilità che la scheda tecnica trovata sia in inglese, nessun problema, il testo tecnico è di facile comprensione anche senza conoscenza della lingua.

Dopo aver determinato il tipo e la piedinatura, saldiamo la parte e iniziamo i test. Di seguito sono riportate le istruzioni con cui testeremo gli elementi semiconduttori più comuni.

Controllo di un transistor bipolare con un multimetro

Questo è il componente più comune, ad esempio la serie KT315, KT361, ecc.

Non ci saranno problemi con il test di questo tipo, è sufficiente immaginare la giunzione pn come un diodo. Quindi le strutture pnp e npn appariranno come due diodi collegati in modo opposto o inverso con un punto medio (vedere Fig. 3).

Figura 3. “Analoghi dei diodi” delle giunzioni pnp e npn

Colleghiamo le sonde al multimetro, nere a "COM" (questo sarà negativo) e rosse alla presa "VΩmA" (più). Accendiamo il dispositivo di test, lo passiamo alla modalità di composizione o misurazione della resistenza (è sufficiente impostare il limite su 2 kOhm) e iniziamo il test. Cominciamo con la conduttività PNP:

1. Colleghiamo la sonda nera al terminale “B” e quella rossa (dalla presa “VΩmA”) alla gamba “E”. Osserviamo le letture del multimetro; dovrebbe visualizzare il valore della resistenza di giunzione. L'intervallo normale è compreso tra 0,6 kOhm e 1,3 kOhm.
2. Allo stesso modo prendiamo le misure tra i terminali “B” e “K”. Le letture dovrebbero essere nello stesso intervallo.

Se durante la prima e/o la seconda misurazione il multimetro visualizza una resistenza minima, significa che si è verificata un'interruzione nelle transizioni e la parte deve essere sostituita.

1. Invertiamo la polarità (sonda rossa e nera) e ripetiamo le misurazioni. Se il componente elettronico funziona correttamente verrà visualizzata la resistenza tendente al valore minimo. Se la lettura è "1" (il valore misurato supera le capacità del dispositivo), si può indicare un'interruzione interna nel circuito, pertanto l'elemento radio dovrà essere sostituito.

Il test di un dispositivo a conduzione inversa segue lo stesso principio, con una leggera modifica:

1. Colleghiamo la sonda rossa alla gamba “B” e controlliamo la resistenza con la sonda nera (toccando a turno i terminali “K” ed “E”), dovrebbe essere minima.
2. Cambiamo la polarità e ripetiamo le misurazioni, il multimetro mostrerà una resistenza nell'intervallo 0,6-1,3 kOhm.

Deviazioni da questi valori indicano un guasto del componente.

Controllo della funzionalità del transistor ad effetto di campo

Questo tipo di elementi semiconduttori è anche chiamato mosfet e componenti mosfet. La Figura 4 mostra la designazione grafica degli interruttori di campo a canale n e p negli schemi elettrici.

Figura 4. Transistor ad effetto di campo (canali N e P)

Per testare questi dispositivi, colleghiamo le sonde al multimetro allo stesso modo di quando testiamo i semiconduttori bipolari e impostiamo il tipo di test su "continuità". Successivamente, procediamo secondo il seguente algoritmo (per un elemento a n canali):

1. Tocchiamo il filo nero con il pin "c" e il filo rosso con il pin "i". Verrà visualizzata la resistenza sul diodo integrato, ricordare la lettura.
2. Adesso bisogna “aprire” il passaggio (solo parzialmente), per fare questo colleghiamo la sonda con il filo rosso al morsetto “z”.
3. Ripetiamo la misurazione effettuata al punto 1, la lettura cambierà verso il basso, il che indica una parziale “apertura” dell'operatore sul campo.
4. Ora è necessario “chiudere” il componente, a questo scopo colleghiamo la sonda negativa (filo nero) alla gamba “z”.
5. Ripetiamo i passaggi 1, verrà visualizzato il valore originale, quindi si è verificata la "chiusura", che indica la funzionalità del componente.

Per testare gli elementi del canale p, la sequenza di azioni rimane la stessa, ad eccezione della polarità delle sonde, che deve essere invertita.

Si noti che gli elementi bipolari a gate isolato (IGBT) vengono testati nello stesso modo descritto sopra. La Figura 5 mostra il componente SC12850 in questa classe.

Fig 5. Transistor IGBT SC12850

Per il test è necessario eseguire le stesse operazioni previste per un elemento semiconduttore ad effetto di campo, tenendo conto che il drain e la source di quest'ultimo corrisponderanno al collettore e all'emettitore.

In alcuni casi, il potenziale sulle sonde del multimetro potrebbe non essere sufficiente (ad esempio, per “aprire” un potente transistor di potenza in una situazione del genere, sarà necessaria energia aggiuntiva (saranno sufficienti 12 volt); Deve essere collegato tramite una resistenza di 1500-2000 Ohm.

Controllo di un transistor composito

Un tale elemento semiconduttore è anche chiamato “transistor Darlington”, infatti si tratta di due elementi assemblati in un unico pacchetto; Ad esempio, la Figura 6 mostra un frammento delle specifiche per KT827A, che mostra il circuito equivalente del suo dispositivo.

Fig 6. Circuito equivalente del transistor KT827A

Non sarà possibile controllare un elemento del genere con un multimetro; sarà necessario realizzare una semplice sonda, il suo diagramma è mostrato nella Figura 7.

Riso. 7. Circuito per testare un transistor composito

Designazione:

• T è l'elemento in prova, nel nostro caso KT827A.
• L – lampadina.
• R è un resistore, il suo valore viene calcolato utilizzando la formula h21E*U/I, ovvero moltiplichiamo la tensione di ingresso per il valore di guadagno minimo (per KT827A - 750), dividiamo il risultato risultante per la corrente di carico. Supponiamo di utilizzare una lampadina delle luci di posizione di un'auto con una potenza di 5 W, la corrente di carico sarà di 0,42 A (5/12). Pertanto, avremo bisogno di una resistenza da 21 kOhm (750 * 12 / 0,42).

Il test viene effettuato come segue:

1. Colleghiamo il plus dalla sorgente alla base, di conseguenza la lampadina dovrebbe accendersi.
2. Applichiamo il meno: la luce si spegne.

Questo risultato indica la funzionalità del componente radio; altri risultati richiederanno la sostituzione.

Come testare un transistor unigiunzione

Prendiamo come esempio KT117; un frammento delle sue specifiche è mostrato nella Figura 8.

Fig 8. KT117, rappresentazione grafica e circuito equivalente

L'elemento viene controllato come segue:

Portiamo il multimetro in modalità continuità e controlliamo la resistenza tra i piedini “B1” e “B2” se è insignificante, possiamo stabilire un guasto;

Come testare un transistor con un multimetro senza dissaldare i circuiti?

Questa domanda è abbastanza rilevante, soprattutto nei casi in cui è necessario testare l'integrità degli elementi SMD. Sfortunatamente, solo i transistor bipolari possono essere controllati con un multimetro senza rimuoverli dalla scheda. Ma anche in questo caso non si può essere sicuri del risultato, poiché spesso ci sono casi in cui la giunzione p-n di un elemento viene deviata con una resistenza a bassa impedenza.

Nel processo di progettazione e riparazione di apparecchiature elettroniche e radio, spesso è necessario verificare la funzionalità del circuito e dei suoi vari elementi. Molto dipende dalle condizioni dell'elemento e dalla necessità di sostituirlo.

Come farlo con un transistor su una scheda senza dissaldarlo di nuovo è un compito semplice e complesso allo stesso tempo. È importante capire come farlo correttamente. Da dove cominciare. Ma prima le cose principali.

Caratteristiche del dispositivo

In base alle loro caratteristiche di progettazione, tutti i transistor sono:

• Bipolare (BT);
• Campo o unipolare (PT);
• Composito (CT).

Prima di iniziare a verificare l'integrità di una parte con un multimetro digitale, è importante capire cos'è un BT. Questo è un semiconduttore a tre strati. In parole povere, si tratta di 2 diodi collegati tra loro. Descrivendolo in questo modo, sarà più facile comprendere lo schema per controllarlo sulla scheda stessa senza dissaldare.

In termini di conduttività, i semiconduttori bipolari sono di due tipi:

• npn;
• pnnp;

Sono anche più facilmente rappresentabili come diodi, le cui fotografie vengono spesso pubblicate per spiegare l'importanza di comprendere la struttura e come funziona. La corrente di uscita avviene con la partecipazione di lacune ed elettroni: due portatori di polarità diverse, che consentono loro di essere controllati.

I contatti coinvolti in un semiconduttore sono chiamati:

• base;
• emettitore;
• collettore.

Lo strato intermedio è collegato alla base. All'emettitore e al collettore: quelli estremi. La direzione della corrente è contrassegnata da una freccia. Si trova vicino all'emettitore.

Controllare un transistor significa identificare la presenza di resistenza tra le sue transizioni sotto tensione inversa e diretta. Quando manca, significa che la parte è guasta e non è adatta per un ulteriore utilizzo.

In un PT, il campo elettrico è diretto perpendicolarmente alla corrente corrente. I loro contatti sono chiamati come segue:

• cancello;
• drenare;
• fonte.

Inoltre nella loro struttura è presente uno strato aggiuntivo (strato conduttivo) per il flusso di corrente elettrica attraverso di esso.

I PT sono disponibili in varie modifiche. Con canali “p” o “p”, disposizione orizzontale e verticale, configurazione prossima alla superficie e volumetrica.

Controllo BT

Prima di iniziare i test, è importante assicurarsi che la batteria del multimetro non sia scarica e che il dispositivo funzioni normalmente. Impostiamo il dispositivo sulla modalità di misurazione della resistenza o dei semiconduttori (dovrebbe apparire sul display) e colleghiamo le estremità delle sonde rossa e nera. Quando il multimetro funziona correttamente, emetterà un segnale acustico e sul display verrà visualizzato il numero "0".

Puoi controllare il transistor bipolare seguendo semplici istruzioni:

Colleghiamo correttamente le uscite del BT e del multimetro. Per noi è importante decidere come identificare con precisione le uscite relative all'emettitore, alla base e al collettore e identificare le coppie.

Posizionare la sonda nera sul primo elettrodo. Lo considereremo la base. Utilizzando la sonda rossa, tocchiamo uno per uno i due contatti rimanenti. La giunzione emettitore-base mostrerà una caduta di resistenza maggiore rispetto alla giunzione collettore-base.

Quindi scambiamo le sonde. Posizioniamo la sonda rossa sulla base identificata e proseguiamo le misurazioni.

Quando il BT funziona correttamente, una polarità dovrebbe mostrare una certa resistenza (non uguale a zero), l'altra dovrebbe mostrare una resistenza infinita (sul display “1”).

Infine, dobbiamo verificare l'integrità passando tra le seguenti coppie:

• Fondo collezionista:
• Emettitore-collettore;
• Base-emettitore.

Molte persone cercano un'alternativa al multimetro, testando il transistor utilizzando lampade sotto carico e altre cose sulla scheda, senza dissaldarlo. Dopo che finalmente si è esaurito, si rendono conto di essersi sbagliati!

Controllo del PT

Il funzionamento di apparecchiature video, monitor e alimentatori dipende dal funzionamento di tali dispositivi elettronici. Durante il controllo, possono sorgere problemi quando si desidera controllarli senza dissaldarli dal microcircuito.

In genere vengono utilizzati transistor ad effetto di campo abbastanza potenti, soggetti all'accumulo di carica statica passiva. Quando li controlli, devi fare attenzione e utilizzare un cinturino da polso antistatico.

È necessario conoscere esattamente la posizione delle uscite principali: source, drain e gate e prestare attenzione ai segni per controllare questo tipo di transistor con le proprie mani.

La salute del dispositivo può essere giudicata quando il multimetro mostra una resistenza infinitamente elevata tra le coppie di contatti. Viene controllato secondo lo stesso schema di BT.

La giunzione drain-source può avere un diodo ponticello. È importante farlo suonare correttamente per assicurarsi che il transistor funzioni correttamente. Scambiamo le sonde e guardiamo le letture del multimetro.

I transistor compositi vengono testati allo stesso modo di quelli bipolari. Hanno le stesse uscite di contatto per i test. Sono progettati per gestire carichi di corrente elevati. Possono essere trovati negli amplificatori di potenza e negli stabilizzatori.

La presenza di diversi transistor bipolari nel proprio circuito consente loro di aumentare significativamente il fattore di amplificazione corrente.

Il controllo non sarà difficile se hai un multimetro funzionante. È importante assicurarsi che la batteria non sia scarica e che i fili della sonda non siano strappati. L'ulteriore funzionamento dell'intero dispositivo dipenderà da come viene controllato l'elemento.

Foto del processo di test dei transistor

I radioamatori sanno che spesso devono dedicare molto tempo alla ricerca di guasti che si verificano nei circuiti elettronici per vari motivi. Se il circuito viene assemblato in modo indipendente, la fase finale del lavoro sarà verificarne la funzionalità. E devi iniziare selezionando componenti elettronici noti. I dispositivi a semiconduttore sono ampiamente utilizzati nella progettazione di radioamatori. Controllare un transistor, come far suonare un transistor con un multimetro: queste sono domande importanti.

Tipi di transistor

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

Dispositivi bipolari

I transistor a semiconduttore bipolari sono gli elementi più comunemente presenti nei circuiti elettronici. Anche se consideriamo la costruzione di vari microcircuiti di grandi dimensioni, possiamo vedere un numero enorme di rappresentanti di semiconduttori di questo tipo.

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

Ogni area della struttura a tre strati ha il proprio terminale 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. L'emettitore e il collettore sono le regioni esterne. L'area interna è la base.

I transistor bipolari formano due gruppi a seconda del tipo di semiconduttore. Sono denominate “p - n - p” e “n - p - n”. Le aree di contatto tra semiconduttori di diverso 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 un'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 pin dell'emettitore è indicato da una freccia., che determina la direzione della corrente principale attraverso il dispositivo. La corrente principale si trova nella sezione collettore-emettitore (o emettitore-collettore, a seconda della direzione della freccia). Ma ciò si verifica solo se la corrente di controllo scorre nel circuito di base. Il rapporto tra queste correnti determina le proprietà di amplificazione del transistor. Pertanto, un transistor bipolare è un dispositivo corrente.

Transistor ad effetto di campo

I transistor di questo tipo differiscono significativamente dai dispositivi bipolari. Se questi ultimi sono dispositivi controllati da una corrente di base debole di una certa polarità, i dispositivi di campo richiedono la presenza di una tensione di controllo (campo elettrico) affinché la corrente possa fluire attraverso il semiconduttore.

Gli elettrodi hanno nomi: 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 con la polarità corretta. 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. Se conosci i principi del suo funzionamento, questo compito non è difficile.

Dispositivi di tipo bipolare

Il loro circuito può essere semplificato sotto forma di due diodi semiconduttori collegati tra loro. Per i dispositivi di conduttività “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 connessione sarà il terminale dell'elettrodo base e gli altri due terminali saranno rispettivamente l'emettitore e il collettore.

Per la struttura “p - n - p” nel diagramma, la freccia dell'emettitore è diretta verso il terminale di base. Di conseguenza, per la conduttività “n - p - n” la freccia dell'emettitore cambierà la sua direzione nella direzione opposta. 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 consultazione o dalla comunicazione su forum tematici.

Per i dispositivi di conducibilità bipolari “p - n - p”, lo stato aperto corrisponderà al collegamento della sonda “negativa” (nera) del tester al terminale della base. La punta “positiva” (rossa) è collegata alternativamente al collettore e all'emettitore. Questa sarà una connessione diretta delle 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 a quella della giunzione dell'emettitore.

Poiché un transistor bipolare si presenta sotto forma di una connessione back-to-back di due diodi a semiconduttore con conduttività unidirezionale, quando si cambia la polarità delle sonde del tester di resistenza, le giunzioni "p - n" dei transistor normalmente funzionanti lo faranno idealmente tendono all'infinito.

La stessa immagine dovrebbe essere osservata quando si misura la resistenza tra i terminali dell'emettitore e del collettore. Inoltre, questo valore elevato non dipende dal cambiamento della polarità delle sonde di misurazione. Tutto questo vale per i transistor funzionanti.

Il processo di verifica della funzionalità (o malfunzionamento) di un elemento semiconduttore bipolare utilizzando un multimetro si riduce a quanto segue:

• determinazione del tipo di dispositivo e del suo schema terminale;
• controllare la resistenza delle sue giunzioni “p - n” nella direzione in avanti;
• cambiare la polarità delle sonde e determinare le resistenze di transizione con tale connessione;
• verificando la resistenza collettore-emettitore in entrambe le direzioni.

Determinare lo stato dei dispositivi con struttura "n - p - n" differisce solo dal fatto che per attivare direttamente le transizioni, è necessario collegare il filo rosso "positivo" del multimetro al terminale di base e alternativamente collegare il filo nero (negativo) ai terminali dell'emettitore e del collettore. L'immagine con i valori di resistenza per questa conduttività dovrebbe essere ripetuta.

I segni di un transistor bipolare difettoso includono quanto segue:

• la "continuità" delle giunzioni "p - n" presenta valori di resistenza troppo bassi;
• La transizione “p - n” non “suona” in entrambe le direzioni.

Nel primo caso si può parlare di guasto elettrico della giunzione o addirittura di cortocircuito.

Il secondo caso mostra una rottura 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 la funzionalità di questo elemento, utilizziamo lo stesso multimetro del dispositivo bipolare. Va ricordato che gli operatori sul campo possono essere a canale N e a canale P.

Per verificare un elemento del primo tipo è necessario eseguire i seguenti passaggi:

Per determinare la resistenza di un dispositivo chiuso con un canale n, toccare il terminale "source" con il filo rosso e il terminale "drain" con il filo nero.

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

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

La chiusura del dispositivo si ottiene applicando un potenziale negativo al suo “cancello” (filo nero del multimetro). Successivamente la resistenza della sezione drain-source ritornerà al suo valore originale.

Quando si controlla un dispositivo a canale P, ripetere tutti i passaggi precedenti, cambiando la polarità delle sonde di misurazione del tester.

Prima di testare i dispositivi sul campo, è necessario adottare misure per proteggerli dagli effetti delle cariche statiche, che possono introdurre difficoltà significative nel processo di test o addirittura danneggiare completamente il prodotto da testare. Tali misure comprovate includono il semplice tocco con la mano del radiatore del riscaldamento centralizzato. Gli esperti utilizzano un braccialetto che ha proprietà antistatiche.

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 chiuso. Ciò significa che un diodo protettivo integrato nel corpo del dispositivo è collegato tra “source” e “drain”. Cambiare la polarità dei cavi del tester aiuta a verificarlo.

Controllo dei dispositivi nel circuito

Come testare un transistor con un multimetro senza dissaldarlo, come testare 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. È necessario avere nel proprio arsenale un saldatore a bassa tensione con una punta sottile e un braccialetto che protegga dalle scariche statiche. I conduttori del circuito stampato possono surriscaldarsi durante il funzionamento o addirittura cortocircuitarsi accidentalmente tra loro.

Sebbene, se hai esperienza in questo tipo di lavoro, il compito è completamente risolvibile. Naturalmente bisogna saper leggere gli schemi elettrici e immaginare il funzionamento di ogni suo componente.

Valutare le prestazioni dei transistor bipolari di bassa e media potenza differisce poco dal controllare questi elementi “sul tavolo”, quando tutti i terminali del dispositivo sono in una posizione accessibile per il test.

È più difficile controllare direttamente nel circuito dei dispositivi ad alta potenza utilizzati nei circuiti degli stadi di uscita degli amplificatori e degli alimentatori a commutazione. Questi circuiti contengono elementi che proteggono i transistor dal raggiungimento delle modalità massime consentite. In questi casi, controllando gli stati delle transizioni “p - n”, è possibile ottenere risultati assolutamente errati. La via d'uscita è saldare l'uscita di base.

Il controllo dei dispositivi sul campo può dare risultati lontani dalla realtà. 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 numerosi tipi diversi di transistor, per valutare le cui condizioni è necessario utilizzare varie sonde speciali. Ma questo è un argomento per un articolo separato.

Nessun circuito moderno può fare a meno dei dispositivi a semiconduttore. Il più comune di questi è il transistor ed è proprio questo che spesso si guasta. La ragione di ciò sono le cadute di tensione presenti nelle nostre reti, carichi, ecc. Consideriamo due modi per verificare la funzionalità di un transistor utilizzando un multimetro.

Per capire se funziona o meno bisogna sapere almeno nei termini più generali come funziona e funziona. Questo è un componente elettronico attivo, che è un dispositivo a semiconduttore. Esistono due tipi principali: NPN e PNP. Ciascuno di essi ha tre elettrodi: base, emettitore e collettore.

Il principio di funzionamento dei transistor può essere brevemente formulato in questo modo: è un interruttore elettronico controllato. Passa la corrente nella direzione dal collettore all'emettitore nel caso del tipo NPN e dall'emettitore al collettore in PNP quando c'è tensione alla base. Inoltre, modificando il potenziale alla base, modifichiamo il grado di “apertura” della giunzione, regolando la quantità di corrente passata. Cioè, se viene fornita più corrente alla base, abbiamo una corrente collettore-emettitore maggiore, riduciamo il potenziale alla base e riduciamo la corrente che scorre attraverso il transistor.

Un'altra cosa importante da sapere è che la corrente non può fluire nella direzione opposta. E non importa se c'è potenziale sulla base o meno. Scorre sempre nella direzione indicata dalla freccia nel diagramma. In realtà, queste sono tutte le informazioni di cui abbiamo bisogno per sapere come funziona il transistor.

Tsokolevka

I transistor bipolari di media e alta potenza hanno la stessa piedinatura, sostanzialmente da sinistra a destra: emettitore, collettore, base. È meglio controllare i transistor a bassa potenza. Questo è importante perché quando determiniamo le prestazioni, avremo bisogno di queste informazioni.

Aspetto di un transistor bipolare di media potenza e relativa piedinatura

Cioè, se devi determinare se un transistor bipolare funziona o meno, devi cercare la sua piedinatura. Se vuoi essere sicuro o non sai dove si trova la "faccia", cerca informazioni in un libro di consultazione o digita il "nome" del tuo dispositivo a semiconduttore sul tuo computer e aggiungi la parola "scheda tecnica". Questa è una traslitterazione dall'inglese Datasheet, che si traduce come "dati tecnici". Per questa richiesta riceverai l'elenco delle caratteristiche del dispositivo e la sua piedinatura.

Come testare un transistor con un multimetro con funzione integrata

Cominciamo dal fatto che esistono multimetri con la funzione di verificare la funzionalità del transistor e determinare il guadagno. Sono identificabili dalla presenza di un caratteristico blocchetto sul pannello frontale. Ha una presa per l'installazione di un transistor, un inserto rotondo in plastica colorata con fori per le gambe del dispositivo a semiconduttore. Il colore dell'inserto può essere qualsiasi, ma di solito risalta.

Prima di tutto, spostare l'interruttore della gamma (manopola grande) nella posizione appropriata. La modalità può essere identificata dalla scritta - hFE. Prima di controllare il transistor con un multimetro, determiniamo il tipo NPN o PNP.

Successivamente, consideriamo i connettori in cui devono essere inseriti gli elettrodi. Sono firmati in lettere latine: E - emettitore, B - base, C - collettore. Secondo le iscrizioni, inseriamo i conduttori dell'elemento semiconduttore nelle prese. Dopo qualche istante sullo schermo viene visualizzato il risultato della misurazione: questo è il guadagno del transistor. Se il dispositivo è difettoso, non ci saranno letture, il transistor è difettoso.

Come puoi vedere, è facile verificare se un transistor funziona o meno con un multimetro con funzione di test integrata. Ma non tutti gli elettrodi si inseriscono correttamente nelle prese. È conveniente installare transistor con conduttori sottili S9014, S8550, KT3107, KT3102. Per quelli di grandi dimensioni, è necessario modificare la forma dei terminali con una pinzetta o una pinza, ma in questo modo non è possibile controllare il transistor sulla scheda. In alcuni casi, è più semplice controllare le transizioni del transistor in modalità continuità e determinarne la funzionalità.

Controllo a bordo

Per controllare il transistor con un multimetro senza dissaldare, è necessario un multimetro con funzione di continuità del diodo. Spostiamo l'interruttore in questa posizione, la connessione delle sonde è standard: nera al collegamento comune (COM o con simbolo di terra), rossa al centro (presa per misurare resistenza, corrente, tensione).

Come controllare un transistor con un multimetro senza dissaldare

Per comprendere il principio del test, dobbiamo ricordare la struttura dei transistor bipolari. Come già accennato, sono di due tipi: PNP e NPN. Cioè, si tratta di tre aree consecutive con due transizioni, unite da un'area comune: la base.

La struttura di un transistor bipolare e come può essere rappresentato per capire come lo testeremo

Convenzionalmente, possiamo immaginare questo dispositivo come due diodi. Nel caso della tipologia PNP sono rivolti uno verso l'altro, nel caso della NPN sono speculari. Questa rappresentazione è nell'immagine nella colonna di destra e non rispecchia in alcun modo la struttura di questo dispositivo a semiconduttore, ma spiega cosa dovremmo vedere quando effettuiamo una chiamata.

Test di un transistor bipolare di tipo PNP

Quindi, iniziamo controllando il bipolare di tipo PNP. Questo è ciò che dovremmo ottenere:

Pertanto, il transistor PNP sarà aperto solo quando viene applicato il positivo all'emettitore o al collettore. Se durante il test si riscontrano delle deviazioni, l'elemento non è più utilizzabile.

Testare la funzionalità del transistor NPN

Come puoi vedere, la situazione sarà diversa in un dispositivo NPN. In pratica è diametralmente opposto:

• Se applichi un più (sonda rossa) alla base e un meno all'emettitore o al collettore, la giunzione sarà aperta e le letture appariranno sullo schermo - da 600 a 800 mV.
• Se si scambiano le sonde: più al collettore o all'emettitore, meno alla base, le transizioni sono bloccate, non c'è corrente.
• Toccando l'emettitore e il collettore con le sonde, non dovrebbe esserci ancora corrente.

Come puoi vedere, questo dispositivo funziona nella direzione opposta. Per capire se un transistor funziona o meno è necessario conoscerne il tipo. Questo è l'unico modo per controllare il transistor con un multimetro senza dissaldarlo dalla scheda.

E ancora una volta attiriamo la vostra attenzione sul fatto che le immagini con diodi non riflettono in alcun modo la struttura di questo dispositivo a semiconduttore. Servono solo per capire cosa dovremmo vedere quando controlliamo le transizioni. Ciò rende più facile ricordare e comprendere le letture sullo schermo del multimetro.

Come identificare base, collettore ed emettitore

A volte ci sono situazioni in cui non hai un libro di consultazione a portata di mano e non hai la possibilità di trovare la piedinatura su Internet e l'iscrizione sul corpo del transistor è diventata illeggibile. Quindi, utilizzando circuiti con diodi, puoi trovare sperimentalmente la base e determinare il tipo di dispositivo.

Attraverso la ricerca cerchiamo la posizione delle sonde in cui “suonano” tutti e tre gli elettrodi. La conclusione su cui appariranno le letture delle altre due costituirà la base. Pertanto, più o meno viene applicato alla base, determiniamo il tipo, PNP o NPN. Se applichiamo un più alla base è di tipo NPN, se viene applicato un meno è di tipo PNP.

Per determinare dove si trova l'emettitore e dove si trova il collettore, è necessario confrontare le letture del multimetro durante la misurazione. C'è sempre più corrente sull'emettitore. Quindi troveremo empiricamente la base, l'emettitore e il collettore.

Per testare i transistor, esistono molti tester specializzati, misuratori e dispositivi simili costosi. Qui viene descritto come utilizzare un dispositivo accessibile per verificare la funzionalità o determinare lo scopo dei terminali. Alcuni modelli dispongono di una presa speciale per il collegamento di un transistor, che consente di rilevarne le caratteristiche, ma per verificarne la funzionalità sono sufficienti due sonde con cavi. Il filo nero è collegato all'ingresso COM del multimetro e il filo rosso è collegato alla presa di misurazione della resistenza. La modalità di misurazione del diodo è attivata oppure la modalità di misurazione della resistenza è attivata con un limite di 2000 Ohm.

È importante comprendere la struttura e il principio di funzionamento del transistor da testare e accedere ai materiali di riferimento.

Un transistor è un componente radioelettronico a semiconduttore per convertire la corrente in modalità di amplificazione, quando un grande segnale di uscita cambia in proporzione a un piccolo segnale di ingresso, o di commutazione, quando il transistor è completamente aperto o chiuso a seconda della presenza di un segnale di ingresso, modalità. Per quanto riguarda la tecnologia di produzione, possono essere suddivisi in radioelementi bipolari e di campo. Le componenti bipolari sono di conduzione diretta (pn-p) o inversa (n-p-n). I dispositivi da campo possono essere di tipo n o di tipo p, con un canale isolato o integrato.

Controllare lo stato di uno specifico transistor richiede una certa conoscenza dell'elettronica. È sufficiente far suonare i terminali del transistor come un circuito elettrico per assicurarsi che il transistor funzioni. La sonda con il filo nero è collegata all'ingresso COM del dispositivo. Il filo rosso è collegato all'ingresso di misurazione della resistenza.

Come testare un transistor bipolare con un multimetro

Testare un transistor bipolare con un multimetro consente di identificare un componente difettoso o determinare la posizione dei terminali (collettore K, emettitore E e base B). Per sapere come verificarne la funzionalità, è necessario immaginare un analogo del circuito a transistor sotto forma di due diodi back-to-back (p-n-p) o inversi (n-p-n) collegati con un punto medio equivalente al terminale di base . E i restanti due sono identici ai pin dell'emettitore e del collettore. Per i transistor a conduzione diretta, i catodi sono collegati alla base ("bastoncini" secondo lo schema) e gli anodi ("frecce") sono collegati alla conduzione inversa. Quando si collega un diodo rosso (filo positivo) all'anodo e un diodo nero al catodo, il tester mostrerà un valore sull'indicatore. Se è molto piccolo significa che il diodo da misurare è rotto. E se è molto grande, il diodo è rotto.

I valori normali per la resistenza della giunzione dell'emettitore o del collettore sono compresi tra 0,4 e 1,6 kOhm, a seconda del transistor specifico. Collegando a coppie i terminali del transistor con le sonde del multimetro si determinano le coppie di terminali “B-E” e “B-K”. La resistenza alla transizione K-E è sempre molto elevata. Se la coppia non viene trovata o la resistenza della giunzione collettore-emettitore è piccola, il transistor è difettoso. Vale la pena considerare che la resistenza del collettore rispetto alla base è sempre inferiore alla resistenza della giunzione B-E, il che aiuterà a determinare la piedinatura di una parte funzionante.

Quanto sopra vale sia quando si verifica un transistor a conduzione diretta che un transistor a struttura n-p-n. In quest'ultimo caso le misurazioni vengono effettuate con i fili del tester collegati con polarità inversa.

Come testare un transistor ad effetto di campo

Per i transistor ad effetto di campo, i terminali sono chiamati drain (C), source (I) e gate (G). Nonostante il fatto che la fisica del funzionamento differisca da quella bipolare, quando si verifica la funzionalità è possibile utilizzare anche l'equivalente diodo del circuito.

Il circuito di test dei transistor ad effetto di campo di tipo p è simile al test pn-p. Prima del controllo è necessario collegare tutti i terminali per scaricare le capacità di giunzione. La resistenza quando si collegano le sonde alle coppie di terminali “C, Z” e “I, Z” deve essere mostrata solo in una delle direzioni. Colleghiamo la sonda nera al terminale “C” e quella rossa al terminale “I”. È necessario ricordare il valore della resistenza indicata (400-700 Ohm). Successivamente colleghiamo il filo rosso al cancello per un secondo, aprendo così la transizione. Successivamente, misuriamo la resistenza alla transizione. La sua diminuzione indica che il transistor si è parzialmente aperto. Ora colleghiamo anche il filo nero al terminale “Z” e chiudiamo la transizione. Il ripristino del valore iniziale della resistenza di transizione indica la funzionalità del componente radio. La differenza tra il test di un dispositivo da campo di tipo n sta solo nel cambiare la polarità di collegamento delle sonde del dispositivo.

Quando si testano i transistor ad effetto di campo con gate isolato, viene verificata l'assenza di conduttività tra il gate e la sorgente. Quindi combiniamo la fonte con il cancello. La conduttività bilaterale apparirà in un transistor di tipo a svuotamento. Per le parti di tipo arricchito la conduttività sarà unilaterale.

Controllo di un transistor composito con un multimetro

Come testare un transistor Darlington? È possibile controllare un transistor composto allo stesso modo di uno bipolare, utilizzando un multimetro digitale con test di continuità dei transistor in modalità test diodi. L'unica differenza è che la tensione diretta alla coppia di terminali B-E dovrebbe essere 1,2-1,4 volt. Se il dispositivo esistente non è in grado di fornire ciò, il test è impossibile. E allora meglio utilizzare una semplice sonda dotata di batteria da 12 V, una resistenza da 22 kOhm inclusa nella base e una lampadina per auto da 5 W. Successivamente, colleghiamo il "meno" della sorgente all'emettitore e colleghiamo il collettore alla lampada. Colleghiamo il secondo terminale della lampada al "più" della batteria. Se colleghi un resistore al terminale positivo, la luce si accenderà. Ora passiamo il resistore su "più": la luce si spegne. Ciò significa che il transistor da testare funziona.

Come controllare un transistor senza dissaldarlo dall'installazione

È possibile controllare il transistor con un multimetro dopo aver controllato il circuito per identificare possibili cortocircuiti dei terminali dell'elemento in prova con resistori a bassa resistenza. Se ne vengono trovati, la parte dovrà essere rimossa per l'ispezione. In caso contrario, il controllo viene eseguito utilizzando i metodi sopra descritti, ma l'affidabilità del test sarà bassa. A volte è sufficiente dissaldare l'uscita base.

È meglio controllare i transistor ad effetto di campo separatamente dalla scheda. Sono molto sensibili all'elettricità statica, quindi è necessario utilizzare un cinturino da polso antistatico.

Come testare un transistor senza multimetro

Non è sempre possibile testare un transistor senza utilizzare un multimetro. L'uso di lampadine e alimentatori nelle misurazioni può con un'alta probabilità danneggiare l'elemento in prova.

Il controllo di un transistor bipolare può essere effettuato con un semplice test utilizzando una batteria da 4,5 V, il cui negativo è collegato alla lampadina di una torcia. Collegare il "più" e il secondo contatto della lampada ai terminali in coppia. Se, collegata con qualsiasi polarità alla coppia “K-E”, la lampada non si accende, la transizione funziona. Collegare tramite un resistore limitatore “più” a “B”. Colleghiamo alternativamente la lampada ai terminali “E” o “K” e controlliamo queste transizioni. Per testare un transistor di struttura diversa, cambiamo la polarità della connessione.

Per testare i transistor, è efficace utilizzare dispositivi fatti a mano i cui circuiti siano abbastanza accessibili.