Фототранзистор принцип работы как проверить

Какой мультиметр будем использовать?

В качестве мультиметра использовался многофункциональный мультитестер Victor VC9805 , хотя для измерений подойдёт любой цифровой тестер, вроде всем знакомых DT-83x или MAS-83x. Такие мультиметры можно купить не только на радиорынках, магазинах радиодеталей, но и в магазинах автозапчастей. Подходящий мультиметр можно купить в интернете, например, на Алиэкспресс.

Вначале проведём проверку кремниевого биполярного транзистора отечественного производства КТ503. Он имеет структуру n-p-n. Вот его цоколёвка.

Для тех, кто не знает, что означает это непонятное слово цоколёвка, поясняю. Цоколёвка — это расположение функциональных выводов на корпусе радиоэлемента.

Для транзистора функциональными выводами соответственно будут коллектор (К или англ.- С), эмиттер (Э или англ.

— Е), база (Б или англ.- В).

Сначала подключаем красный ( ) щуп к базе транзистора КТ503, а чёрный (-) щуп к выводу коллектора. Так мы проверяем работу p-n перехода в прямом включении (т. е. когда переход проводит ток). На дисплее появляется величина пробивного напряжения. В данном случае оно равно 687 милливольтам (687 мВ).

Далее не отсоединяя красного щупа от вывода базы, подключаем чёрный («минусовой») щуп к выводу эмиттера транзистора.

Как видим, p-n переход между базой и эмиттером тоже проводит ток. На дисплее опять показывается величина пробивного напряжения равная 691 мВ. Таким образом, мы проверили переходы Б-К и Б-Э при прямом включении.

Чтобы удостовериться в исправности p-n переходов транзистора КТ503 проверим их и в, так называемом, обратном включении. В этом режиме p-n переход ток не проводит, и на дисплее не должно отображаться ничего, кроме «1». Если на дисплее единица «1», то это означает, что сопротивление перехода велико, и он не пропускает ток.

Чтобы проверить p-n переходы Б-К и Б-Э в обратном включении, поменяем полярность подключения щупов к выводам транзистора КТ503. Минусовой («чёрный») щуп подключаем к базе, а плюсовой («красный») сначала подключаем к выводу коллектора…

…А затем, не отключая минусового щупа от вывода базы, к эмиттеру.

Как видим из фотографий, в обоих случаях на дисплее отобразилась единичка «1», что, как уже говорилось, указывает на то, что p-n переход не пропускает ток. Так мы проверили переходы Б-К и Б-Э в обратном включении.

Если вы внимательно следили за изложением, то заметили, что мы провели проверку транзистора согласно ранее изложенной методике. Как видим, транзистор КТ503 оказался исправен.

В случае если какой либо из переходов (Б-К или Б-Э) пробиты, то при их проверке на дисплее мультиметра обнаружиться, что они в обоих направлениях, как в прямом включении, так и в обратном, показывают не пробивное напряжение p-n перехода, а сопротивление. Это сопротивление либо равно нулю «0» (будет пищать буззер), либо будет очень мало.

При обрыве, p-n переход не пропускает ток ни в прямом, ни в обратном направлении – на дисплее в обоих случаях будет «1». При таком дефекте p-n переход как бы превращается в изолятор.

Проверка биполярных транзисторов структуры p-n-p проводится аналогично. Но при этом необходимо сменить полярность подключения измерительных щупов к выводам транзистора. Вспомним рисунок условного изображения транзистора p-n-p в виде двух диодов. Если забыли, то гляньте ещё раз и вы увидите, что катоды диодов соединены вместе.

В качестве образца для наших экспериментов возьмём отечественный кремниевый транзистор КТ3107 структуры p-n-p. Вот его цоколёвка.

В картинках проверка транзистора будет выглядеть так. Проверяем переход Б-К при прямом включении.

Как видим, переход исправен. Мультиметр показал пробивное напряжение перехода – 722 мВ.

То же самое проделываем и для перехода Б-Э.

Как видим, он также исправен. На дисплее – 724 мВ.

1. Теперь проверим исправность переходов в обратном направлении – на наличие «пробоя» перехода.
2. Переход Б-К при обратном включении…
3. Переход Б-Э при обратном включении.

В обоих случаях на дисплее прибора – единичка «1». Транзистор исправен.

Подведём итог и распишем краткий алгоритм проверки транзистора цифровым мультиметром:

• Определение цоколёвки транзистора и его структуры;
• Проверка переходов Б-К и Б-Э в прямом включении с помощью функции проверки диода;
• Проверка переходов Б-К и Б-Э в обратном включении (на наличие «пробоя») с помощью функции проверки диода;

При проверке необходимо помнить о том, что кроме обычных биполярных транзисторов существуют различные модификации этих полупроводниковых компонентов. К таковым можно отнести составные транзисторы (транзисторы Дарлингтона), «цифровые» транзисторы, строчные транзисторы (так называемые «строчники») и т.д.

Все они имеют свои особенности, как, например, встроенные защитные диоды и резисторы. Наличие этих элементов в структуре транзистора порой усложняют их проверку с помощью данной методики.

Поэтому прежде чем проверить неизвестный вам транзистор желательно ознакомиться с документацией на него (даташитом).

Главная » Радиоэлектроника для начинающих » Текущая страница

Как проверить транзистор мультиметром: инструкции, видео

В мире электроники существует большое количество разных приспособлений и деталей. Их счёт идёт на миллионы и постоянно возрастает с изобретением всё новых приборов.

Несмотря на большое количество элементов электроники, каждый специалист данного направления знает о транзисторах. Это радиоэлектронный прибор, работающий на особых частотах, который имеет 3 вывода. Его работа заключается в уменьшении сопротивления силы тока.

• Как уже можно было догадаться сегодня речь пойдёт о том, как проверить транзистор мультиметром.

1. Прежде чем начать работу с мультиметром, нужно уметь им пользоваться, знать какую модель вы применяете, а также уметь подсоединять его к сети.
2. Узнать, что за модель вы используете, можно посмотрев на его маркировку.
3. Обычно маркировка находится на коробке от прибора и там имеется полная информация о нём, а именно:

• Модель транзистора.
• Страна производитель.
• Выпускающая фирма.
• Гарантия на товар.

• Если же по каким-то причинам у вас нет коробки от транзистора, исправить это можно путём поиска похожей фотографии в интернете, где и будет подробное описание прибора.

Далее мы поговорим об инструкции, как проверить транзистор:

• Присоединить большой красный щуп (СЕМ) – это будет считаться минусом, а чёрный присоединить к (МА) – это плюс.
• Далее необходимо включить устройство и перенаправить его в режим прозвонки или можно перевести в режим сопротивления на ваше усмотрение.
• После чего на экране вы увидите величину сопротивления энергии. В норме она колеблется от 0,3 до 0,7 Ом.
• Чтобы отобразить минимальное сопротивление необходимо обозначить мощность вашего перехода, и после всего проделанного ваш прибор полностью настроен и готов к его активному и длительному использованию.

1. Выпаивание любой детали из электроприбора очень ответственно дело, при котором допущение малейшей ошибки может полностью вывести из строя любой электроприбор.
2. Так как проверить транзистор не выпаивая его из схемы?

• Сначала нужно убедиться в его целостности.
• Затем проверить его генерацию.
• Далее вам следует обратить внимание на Л2, которое находится близ размыкания красных щупов.
• Свечение лампы Л2 свидетельствует о его работоспособности.

Если лампа Л2 не будет гореть, то это является верным признаком того, что прибор сломан.

В таком случае не рекомендуется чинить его самостоятельно, так как велика вероятность того, что во время ремонта вы повредить остальные детали.

• Советуем вам обратиться с такой проблемой к грамотному специалисту, который сможет починить транзистор.

Теперь мы переходим к тому, как проверить транзистор на плате? Следует отметить, что это один из самых популярных вопросов по данной тематике.

Его сначала нужно подключить к плюсовой базе с помощью мощного источника. Если сделать всё правильно, то у вас должна загореться лампочка.

1. Чтобы провести аналогичное тестирование нужно аккуратно подать минус, в результате чего лампочка должна перестать светиться.

Проведение таких несложных манипуляций с прибором должно удостоверить вас о работоспособности детали. Если вы не получите таких результатов, то это свидетельствует о поломке транзистора.

Транзистор IGBT был создан в Литве, и поэтому он несколько будет отличаться от отечественных приборов. Для его проверки вам необходимо осуществить каскадное соединение в биполярной структуре и затем посмотреть на показатели.

Далее провести прибор в режим полупроводника. Если все манипуляции сделаны верно, это показатель исправности мультиметра.

Заключение

Спасибо что воспользовались нашей статьёй. Мы попытались грамотно изложить мысли и ответить на все интересующие вопросы.

При работе с электроприборами будьте внимательны и тогда работа с ними принесёт невероятный энтузиазм и удовольствие. Желаем удачи!

Полупроводниковые элементы используются практически во всех электронных схемах. Те, кто называют их наиболее важными и самыми распространенными радиодеталями абсолютно правы.

Но любые компоненты не вечны, перегрузка по напряжению и току, нарушение температурного режима и другие факторы могут вывести их из строя.

Расскажем (не перегружая теорией), как проверить работоспособность различных типов транзисторов (npn, pnp, полярных и составных) пользуясь тестером или мультиметром.

С чего начать?

Прежде, чем проверить мультиметром любой элемент на исправность, будь то транзистор, тиристор, конденсатор или резистор, необходимо определить его тип и характеристики. Сделать это можно по маркировке.

Узнав ее, не составит труда найти техническое описание (даташит) на тематических сайтах. С его помощью мы узнаем тип, цоколевку, основные характеристики и другую полезную информацию, включая аналоги для замены.

Например, в телевизоре перестала работать развертка. Подозрение вызывает строчный транзистор с маркировкой D2499 (кстати, довольно распространенный случай). Найдя в интернете спецификацию (ее фрагмент показан на рисунке 2), мы получаем всю необходимую для тестирования информацию.

Рисунок 2. Фрагмент спецификации на 2SD2499

Большая вероятность, что найденный даташит будет на английском, ничего страшного, технический текст легко воспринимается даже без знания языка.

Определив тип и цоколевку, выпаиваем деталь и приступаем к проверке. Ниже приведены инструкции, с помощью которых мы будем тестировать наиболее распространенные полупроводниковые элементы.

Основные способы проверки транзистора

Транзистор – это очень важный элемент большинства радиосхем. Тем, кто решил заняться радиомоделированием, необходимо в первую очередь знать, как их проверять и какие устройства при этом использовать.

В биполярном транзисторе имеется в наличии 2 PN перехода. Выводы из него называют эмиттером, коллектором и базой.

Эмиттер и коллектор – это элементы, размещенные по краям, а база находится между ними, посередине.

Если рассматривать классическую схему движения тока, то сначала он входит в эмиттер, а затем накапливается в коллекторе. База необходима для того, чтобы регулировать ток в коллекторе.

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:

1. Проверяем обратное сопротивление, для этого присоединяем «плюсовой» щуп прибора к его базе.
2. Тестируется эмиттерный переход, для этого «минусовой» щуп подключаем к эмиттеру.
3. 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:

1. «Минусовой» щуп прибора присоединяем к базе.
2. «Плюсовой» щуп поочередно перемещаем от эмиттера к коллектору.
3. 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.

Тестеры различаются по видам моделей:

1. Существуют приборы, в которых конструкцией предусмотрены устройства, позволяющие измерить коэффициент усиления микротранзисторов малой мощности.
2. Обычные тестеры позволяют осуществить проверку в режиме омметра.
3. Цифровой тестер измеряет транзистор в режиме проверки диодов.

В любом из случаев существует стандартная инструкция:

1. Прежде, чем начать проверку, необходимо снять заряд с затвора. Это делается так – буквально на несколько секунд заряд необходимо замкнуть с истоком.
2. В случае, когда проверяется маломощный полевой транзистор, то перед тем, как взять его в руки, обязательно нужно снять статический заряд со своих рук. Это можно сделать, взявшись рукой за что-нибудь металлическое, имеющее заземление.
3. При проверке стандартным тестером, необходимо в первую очередь определить сопротивление между стоком и истоком. В обоих направлениях оно не должно иметь особого различия. Величина сопротивления при исправном транзисторе будет небольшой.
4. Следующий шаг – измерение сопротивления перехода, сначала прямое, затем обратное. Для этого необходимо подключить щупы тестера к затвору и стоку, а затем к затвору и истоку. Если сопротивление в обоих направлениях имеет разную величину, триодное устройство исправно.

Схема пробника для проверки транзисторов: R1 20 кОм, С1 20 мкФ, Д2 Д7А — Ж.

Выпаивание из схемы определенного элемента сопряжено с некоторыми трудностями – по внешнему виду сложно определить, какое именно из них необходимо выпаивать.

Многие профессионалы для проверки транзистора непосредственно в гнезде предлагают использовать пробник. Этот прибор представляет собой блокинг-генератор, в котором роль активного элемента играет сама деталь, требующая проверки.

Система работы пробника со сложной схемой построена на включении 2 индикаторов, которые сообщают – пробита цепь, или нет. Варианты их изготовления широко представлены в интернете.

Последовательность действий при проверке транзисторов одним из таких приборов, следующая:

1. Сначала тестируется исправный транзистор, с помощью которого проверяют, есть генерация тока, или нет. Если генерация есть, то продолжаем тестирование. При отсутствии генерации меняются местами выводы обмоток.
2. Далее проверяется лампа Л1 на размыкание щупов. Лампочка должна гореть. В случае, если этого не происходит, меняются местами выводы любой из обмоток трансформатора.
3. После этих процедур начинается непосредственная проверка прибором транзистора, который предположительно вышел из строя. К его выводам подключаются щупы.
4. Переключатель устанавливается в положение PNP или NPN, включается питание.

Свечение лампы Л1 свидетельствует о пригодности проверяемого элемента схемы. Если же начинает гореть лампа Л2, значит есть какие-то неполадки (скорее всего пробит переход между коллектором и эмиттером);

В случае если не горит ни одна из ламп, то это признак того, что он вышел из строя.

Существуют также пробники с очень простыми схемами, которые перед началом работы не требуют никакой наладки. Они характеризуются очень малым током, который проходит через элемент, подлежащий тестированию. При этом, опасность его вывода из строя практически нулевая.

К такой категории относятся приборы, состоящие из батарейки и лампочки (или светодиода).

Для проверки нужно последовательно выполнить такие операции:

1. Подключить к наиболее вероятному выходу базы один из щупов.
2. Вторым щупом поочередно касаемся каждого из оставшихся двух выводов. Если в одном из подключений контакта нет, тогда произошла ошибка с выбором базы. Нужно начинать сначала с другой очередностью.
3. Далее советуют проделать те же операции с другим щупом (поменять плюсовый на минусовый) на выбранной базе.
4. Поочередное соединение базы щупами разных полярностей с коллектором и эмиттером в одном случае должно зафиксировать контакт, а в другом нет. Считается, что такой транзистор исправный.

Наиболее часто встречающиеся причины выхода из рабочего состояния триодного элемента в электронной схеме следующие:

1. Обрыв перехода между составными частями.
2. Пробой одного из переходов.
3. Пробой участка коллектора или эмиттера.
4. Утечка мощности под напряжением цепи.
5. Видимое повреждение выводов.

Характерными внешними признаками такой поломки являются почернение детали, вспучивание, появление черного пятна. Поскольку эти изменения оболочки происходят только с мощными транзисторами, то вопрос диагностики маломощных остается актуальным.

Советы

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

Фототранзисторы, как и обычные транзисторы, могут быть р-п-р- и п-р-п-типа. Наибольшее практическое применение нашло включение фототранзистора в схеме с ОЭ, при этом нагрузка включается в коллекторную цепь. Входным сигналом фототранзистора является модулированный световой поток, а выходным — изменение напряжения на резисторе нагрузки в коллекторной цепи.

где /*21б — коэффициент передачи эмиттерного тока.

Рассмотрим принцип работы фототранзистора при включении с плавающей базой. При освещении фототранзистора под действием света в базовой области и коллекторном переходе образуются свободные носители заряда, эти носители диффундируют в базе к коллекторному переходу. Неосновные носители области базы (для транзистора п-р-п-тииа) — электроны — экстрагируют в область коллектора, создавая фототок в коллекторном переходе.

Оставшиеся в объеме базы основные носители (дырки) создают положительный объемный заряд и компенсируют заряд неподвижных ионов примесей на границе эмиттерного перехода. Потенциальный барьер эмиттерного перехода снижается, что увеличивает инжекцию основных носителей (электронов) в область базы. Часть этих электронов рекомбинирует в базе с дырками, а большая часть экстрагирует через коллекторный переход, увеличивая его ток.

Таким образом, ток в коллекторной цепи равен сумме фототока /ф и тока /к, инжектированных эмиттером электронов, дошедших к коллекторному переходу и втянутых его электрическим

Рис. 5.15. Схемы включения фототранзистора с подключенной (а) и свободной (плавающей) базой (б); вольт-амперные характеристики (в) полем в область коллектора. При RK = О коэффициент усиления фототока равен

Фототранзистор увеличивает чувствительность в (к2э 1) раз по сравнению с фотодиодом, что является главным преимуществом фототранзистора перед фотодиодом.

Для обеспечения температурной стабильности энергетических параметров одновременно с оптическим управлением используется также подача напряжения смещения на базу для выбора рабочей точки на входной и выходной характеристиках транзистора. При отсутствии оптического потока темновой ток определяется током базы, что позволяет дополнительно управлять током фототранзистора.

Наряду с фототранзисторами п-р-п- и р-п-р-типа используются полевые фототранзисторы с управляющим р-тг-переходом и МОП-транзисторы.

На рис. 5.16 представлен полевой фототранзистор с управляющим p-тг-переходом и каналом п-типа. Падающий световой поток

С чего нужно начать?

Прежде чем начать работу с мультиметром, нужно уметь им пользоваться, знать какую модель вы применяете, а также уметь подсоединять его к сети.

Узнать, что за модель вы используете, можно посмотрев на его маркировку.

Как проверить транзистор не выпаивая его?

Выпаивание любой детали из электроприбора очень ответственно дело, при котором допущение малейшей ошибки может полностью вывести из строя любой электроприбор.

Так как проверить транзистор не выпаивая его из схемы?

Проверяем транзистор на плате

Проведение таких несложных манипуляций с прибором должно удостоверить вас о работоспособности детали. Если вы не получите таких результатов, то это свидетельствует о поломке транзистора.

Основные характеристики и параметры фототранзисторов

Переход затвор — канал можно рассматривать как фотодиод, фототок которого /3 (ток затвора) создает падение напряжения на резисторе R3, что приводит к уменьшению обратного напряжения на р-п-переходе канал — затвор. Это вызывает дополнительное увеличение толщины канала, уменьшение его сопротивления и приводит к возрастанию тока стока.

МОП-фототранзисторы с индуцированным каналом имеют полупрозрачный затвор, через который световой поток попадает на полупроводник под затвором. В этой области полупроводника генерируются носители заряда, что приводит к изменению значения порогового напряжения, при котором возникает индуцированный канал. Для установления начального режима иногда на затвор подают напряжение смещения.

Основные параметры фототранзистора следующие:

• 1. Рабочее напряжение (10… 15 В).
• 2. Темновой ток (до сотен микроампер).
• 3. Рабочий ток (до десятков миллиампер).
• 4. Максимально допустимая мощность рассеяния (до десятков милливатт).
• 5. Статический коэффициент усиления по фототоку К = 1 Л₂1_Э. Измеряется как отношение фототока коллектора транзистора с плавающей базой к фототоку коллекторного перехода при отключенном эмиттере и постоянном световом потоке (составляет порядка 100…600).
• 6. Интегральная чувствительность — отношение фототока к падающему световому потоку; составляет 0,2…2 А/лм и выше

б (h21э 1) раз по сравнению с чувствительностью эквивалентного диода.

7. Граничная частота — частота, при которой интегральная чувствительность уменьшается в V2 раз по сравнению со своим статическим значением (104…105 Гц). Большую граничную частоту имеют полевые фототранзисторы (107…108 Гц).

Недостатками фототранзисторов являются меньшая граничная частота по сравнению с фотодиодами, что ограничивает их применение в волоконно-оптических системах, а также сравнительно высокий уровень собственных шумов и сильная зависимость темнового тока от температуры.