Как проверить различные типы транзисторов мультиметром? Приборы биполярного типа. Проверка транзисторов мультиметром: нештатный режим

Практически каждый опытный радиолюбитель знает, что исправность почти всех типов транзисторов можно определить простым омметром. Им же можно «вычислить» и проводимость – главное знать, что и как должно «звониться». Сегодня я приведу небольшую памятку, заглядывая в которую, научимся это делать и мы. Прежде всего сразу определимся, что прозванивать транзисторы (как и любые полупроводники) нужно обязательно постоянным током.

Такой режим обеспечивают практически все бытовые стрелочные тестеры, а вот с цифровыми дело обстоит несколько хуже, поскольку многие из них проводят измерение сопротивлений переменным током. Для наших целей подойдут лишь те приборы, которые предназначены для проверки диодов. На таких устройствах для этого обычно используется один из диапазонов измерения сопротивлений, дополнительно обозначенный значком диода:

На приборе слева для прозвонки диода существует специальный диапазон (обозначен значком диода), прибор справа сможет проверить диод на пределе 2000 Ом

Поставьте тестер на этот диапазон и прозвоните заведомо исправный диод. В одну сторону прибор покажет обрыв, в другую – некоторое сопротивление, которое будет зависеть от типа и мощности диода. Если получилось, то наш прибор справится и с транзисторами.

Ну а теперь посмотрим, что представляет собой транзистор с «точки зрения» тестера. Обычный биполярный транзистор будет выглядеть как два диода, соединенные катодами (p-n-p проводимости) или анодами (n-p-n проводимости):

Таким образом, вывод базы будет в обрыве с коллектором и эмиттером при одной полярности, а если ее сменить (поменять местами щупы омметра), то переход база-эмиттер и база-коллектор покажут сопротивление, как обычные диоды.

Точно так же звонится и составной транзистор, но прямое сопротивление база-эмиттер будет несколько выше сопротивления база-коллектор, поскольку его эквивалентная схема выглядит так:

Прозавнивая мощные биполярные транзисторы следует обращать внимание на то, не предусмотрен ли конструкторами защитный диод (обозначен пунктиром), который может стоять между коллектором-эмиттером или базой-эмиттером. Если диод стоит, но вы о нем не знаете, то транзистор можно ошибочно принять за неисправный.

А вот так будет выглядеть однопереходной транзистор, причем сопротивление база1-эмиттер будет ниже, чем сопротивление эмиттер-база2:

Ну и остался полевой транзистор. К сожалению, убедиться в исправности прибора с изолированным затвором (к ним относятся и так называемые MOSFET-транзисторы) при помощи тестера не удастся – слишком высоко сопротивление изолированного затвора, но полевой транзистор на основе p-n перехода можно и прозвонить:

Единственно, перед тем, как измерить сопротивление исток-сток, кратковременно замкните вывод затвора на исток – это снимет с него оставшийся после предыдущих измерений заряд и исключит неверный результат измерения.

Ну и не стоит забывать, что полевые транзисторы (особенно с изолированным затвором) очень чувствительны к статическому электричеству, которое может накапливаться на нашем теле. Поэтому перед тем, как взять в руки такой транзистор, коснитесь любого заземленного предмета (водопроводная труба, батарея отопления, контур заземления и т.п.) – это снимет заряд с тела и, возможно, спасет жизнь транзистору.

В заключение хочу сказать, что прозвонка транзистора тестером не дает полной гарантии, что прибор (в смысле транзистор) исправен, но вероятность того, что он жив, достаточно высока – обычно неисправность заключается либо в пробое, либо в выгорании перехода.

Перед тем как собрать какую-то схему или начать ремонт электронного устройства необходимо убедиться в исправности элементов, которые будут установлены в схему. Даже если эти элементы новые, необходимо быть уверенным в их работоспособности. Обязательной проверке подлежат и такие распространенные элементы электронных схем как транзисторы.

Для проверки всех параметров транзисторов существуют сложные приборы. Но в некоторых случаях достаточно провести простую проверку и определить годность транзистора. Для такой проверки достаточно иметь мультиметр.

В технике используются различные виды транзисторов – биполярные, полевые, составные, многоэмиттерные, фототранзисторы и тому подобные. В данном случае будут рассматриваться наиболее распространенные и простые — биполярные транзисторы.

Такой транзистор имеет 2 р-n перехода. Его можно представить как пластину с чередующимися слоями с разными типами проводимости. Если в крайних областях полупроводникового прибора преобладает дырочная проводимость (p), а в средней – электронная проводимость (n), то прибор называется транзистор р-n-p. Если наоборот, то прибор называется транзистором типа n-p-n. Для разных видов биполярных транзисторов меняется полярность источников питания, которые подключаются к нему в схемах.

Наличие в транзисторе двух переходов позволяет представить в упрощенном виде его эквивалентную схему как последовательное соединение двух диодов.

При этом для p-n-p прибора в эквивалентной схеме между собой соединены катоды диодов, а для n-p-n прибора – аноды диодов.

В соответствии с этими эквивалентными схемами и производится проверка биполярного транзистора мультиметром на исправность.

Порядок проверки устройства — следуем по инструкции

Процесс измерений состоит из следующих этапов:

• проверка работы измерительного прибора;
• определение типа транзистора;
• измерение прямых сопротивлений эмиттерного и коллекторного переходов;
• измерение обратных сопротивлений эмиттерного и коллекторного переходов;
• оценка исправности транзистора.

Перед тем, как проверить биполярный транзистор мультиметром, необходимо убедиться в исправности измерительного прибора. Для этого вначале надо проверить индикатор заряда батареи мультиметра и, при необходимости, заменить батарею. При проверке транзисторов важна будет полярность подключения. Надо учитывать, что у мультиметра на выводе «COM» имеется отрицательный полюс, а на выводе «VΩmA» – плюсовой. Для определенности к выводу «COM» желательно подключить щуп черного цвета, а к выводу «VΩmA» -красного.

Чтобы к выводам транзистора подключить щупы мультиметра правильной полярности, необходимо определить тип прибора и маркировку его выводов. С этой целью необходимо обратиться к справочнику или найти описание транзистора в Интернете.

На следующем этапе проверки переключатель операций мультиметра устанавливается в положение измерения сопротивлений. Выбирается предел измерения в «2к».

Перед тем, как проверить pnp транзистор мультиметром, надо минусовой щуп подключить к базе устройства. Это позволит измерить прямые сопротивления переходов радиоэлемента типа p-n-p. Плюсовой щуп подключается по очереди к эмиттеру и коллектору. Если сопротивления переходов равны 500-1200 Ом, то эти переходы исправны.

При проверке обратных сопротивлений переходов к базе транзистора подключается плюсовой щуп, а минусовой по очереди подключается к эмиттеру и коллектору.

Если эти переходы исправны, то в обоих случаях фиксируется большое сопротивление.

Проверка npn транзистора мультиметром происходит по такой же методике, но при этом полярность подключаемых щупов меняется на противоположную. По результатам измерений определяется исправность транзистора:

1. если измеренные прямое и обратное сопротивления перехода большие, то это значит, что в приборе имеется обрыв;
2. если измеренные прямое и обратное сопротивления перехода малы, то это означает, что в приборе имеется пробой.

В обоих случаях транзистор является неисправным.

Оценка коэффициента усиления

Характеристики транзисторов обычно имеют большой разброс по величине. Иногда при сборке схемы требуется использовать транзисторы, у которых имеется близкий по величине коэффициент усиления по току. Мультиметр позволяет подобрать такие транзисторы. Для этого в нем имеется режим переключения «hFE» и специальный разъем для подключения выводов транзисторов 2 типов.

Подключив в разъем выводы транзистора соответствующего типа можно увидеть на экране величину параметра h21.

Выводы :

1. С помощью мультиметра можно определить исправность биполярных транзисторов.
2. Для проведения правильных измерений прямого и обратного сопротивлений переходов транзистора необходимо знать тип транзистора и маркировку его выводов.
3. С помощью мультиметра можно подобрать транзисторы с желаемым коэффициентом усиления.

Видео о том, как проверить транзистор мультиметром

Как проверить биполярный транзистор мультиметром?

Биполярный транзистор состоит из двух . Существуют два вида биполярных транзисторов: PNP-транзистор и NPN-транзистор.

На рисунке ниже структурная схема PNP-транзистора:

Схематическое обозначение PNP-транзистора в схеме выглядит так:

где Э — это эмиттер, Б — база, К — коллектор.

Существует также другая разновидность биполярного транзистора: NPN-транзистор. Здесь уже материал P заключен между двумя материалами N.

Вот его схематическое изображение на схемах

Так как диод состоит из одного PN-перехода, а транзистор из двух, то значит можно представить транзистор, как два диода! Эврика!

Теперь же мы с вами можем проверить транзистор, проверяя эти два диода, из которых, грубо говоря, состоит транзистор. Как проверить диод мультиметром, можно прочитать .

Проверяем транзистор с помощью мультиметра

Ну что же, давайте на практике определим работоспособность нашего транзистора. А вот и наш пациент:

Внимательно читаем, что написано на транзисторе: С4106. Теперь открываем поисковик и ищем документ-описание на этот транзистор. По-английски он называется datasheet. Прямо так и вбиваем в поисковике «C4106 datasheet». Имейте ввиду, что импортные транзисторы пишутся английскими буквами.

Нас больше всего интересует распиновка контактов и какого он типа: NPN или PNP. То есть нам нужно узнать, какой вывод что из себя представляет. Для этого транзистора нам нужно узнать, где у него база, где эмиттер, а где коллектор.

А вот и схемка распиновки:

Теперь нам понятно, что первый вывод — это база, второй вывод — это коллектор, ну а третий — эмиттер.

Возвращаемся к нашему рисунку

Наш подопечный — это NPN-транзистор.

Ставим на прозвонку и начинаем проверять «диоды» транзистора. Для начала ставим «плюс» к базе, а «минус» к коллектору

Все ОК, прямой PN-переход должен обладать небольшим падением напряжения для кремниевых транзисторов 0,5-0,7 Вольт, а для германиевых 0,3-0,4 Вольта. На фото 543 милливольта или 0,54 Вольта.

Проверяем переход база-эмиттер, поставив на базу «плюс» , а на эмиттер «минус».

Видим снова падение напряжения прямого PN перехода. Все ОК.

Меняем щупы местами. Ставим «минус» на базу, а «плюс» на коллектор. Сейчас мы замеряем обратное падение напряжения на PN переходе.

Все ОК, так как видим единичку.

Проверяем теперь обратное падение напряжения перехода база-эмиттер.

Здесь у нас мультиметр также показывает единичку. Значит можно дать диагноз транзистору — здоров.

Давайте проверим еще один транзистор. Он подобен транзистору, который мы вами рассмотрели. Его распиновка (то есть положение и значение выводов) такая же, как у нашего первого героя. Также ставим мультиметр на прозвонку и цепляемся к нашему подопечному.

Нолики… Это не есть хорошо. Это говорит о том, что PN-переход пробит. Можно смело выкидывать такой транзистор в мусор.

Очень удобно проверять транзисторы, имея

Заключение

В заключении статьи, хотелось бы добавить, что лучше всегда находить даташит на проверяемый транзистор. Бывают так называемые составные транзисторы. Что это значит? Это значит, что в одном конструктивном корпусе транзистора могут быть вмонтированы два или даже больше транзисторов. Имейте также ввиду, что некоторые радиоэлементы имеют такой же корпус, как и транзисторы. Это могут быть тиристоры, стабилизаторы, преобразователи напряжения или даже какая-нибудь заморская микросхема. Поэтому, не ленитесь пользоваться интернетом.

Проверку транзисторов приходится делать достаточно часто. Даже если у Вас в руках заведомо новый, не паяный ни разу , то перед установкой в схему лучше все-таки его проверить. Нередки случаи, когда купленные на радиорынке транзисторы, оказывались негодными, и даже не один единственный экземпляр, а целая партия штук на 50 - 100. Чаще всего это происходит с мощными транзисторами отечественного производства, реже с импортными.

Иногда в описаниях конструкции приводятся некоторые требования к транзисторам, например, рекомендуемый коэффициент передачи. Для этих целей существуют различные испытатели транзисторов, достаточно сложной конструкции и измеряющие почти все параметры, которые приводятся в справочниках. Но чаще приходится проверять транзисторы по принципу «годен, не годен». Именно о таких методах проверки и пойдет речь в данной статье.

Часто в домашней лаборатории под рукой оказываются транзисторы, бывшие в употреблении, добытые когда-то из каких-то старых плат. В этом случае необходим стопроцентный «входной контроль»: намного проще сразу определить негодный транзистор, чем потом искать его в неработающей конструкции.

Хотя многие авторы современных книг и статей настоятельно не рекомендуют использовать детали неизвестного происхождения, достаточно часто эту рекомендацию приходится нарушать. Ведь не всегда же есть возможность пойти в магазин и купить нужную деталь. В связи с подобными обстоятельствами и приходится проверять каждый транзистор, резистор, конденсатор или диод. Далее речь пойдет в основном о проверке транзисторов.

Проверку транзисторов в любительских условиях обычно проводят или старым аналоговым авометром.

Проверка транзисторов мультиметром

Большинству современных радиолюбителей знаком универсальный прибор под названием мультиметр. С его помощью возможно измерение постоянных и переменных напряжений и токов, а также сопротивления проводников постоянному току. Один из пределов измерения сопротивлений предназначен для «прозвонки» полупроводников. Как правило, около переключателя в этом положении нарисован символ диода и звучащего динамика.

Перед тем, как производить проверку транзисторов или диодов, следует убедиться в исправности самого прибора. Прежде всего, посмотреть на индикатор заряда батареи, если требуется, то батарею сразу заменить. При включении мультиметра в режим «прозвонки» полупроводников на экране индикатора должна появиться единица в старшем разряде.

Затем проверить исправность , для чего соединить их вместе: на индикаторе высветятся нули, и раздастся звуковой сигнал. Это не напрасное предупреждение, поскольку обрыв проводов в китайских щупах явление довольно распространенное, и об этом забывать не следует.

У радиолюбителей и профессиональных инженеров - электронщиков старшего поколения такой жест (проверка щупов) выполняется машинально, ведь при пользовании стрелочным тестером при каждом переключении в режим измерения сопротивлений приходилось устанавливать стрелку на нулевое деление шкалы.

После того, как указанные проверки произведены, можно приступить к проверке полупроводников, - диодов и транзисторов. Следует обратить внимание на полярность напряжения на щупах. Отрицательный полюс находится на гнезде с надписью «COM» (общий), на гнезде с надписью VΩmA положительный. Чтобы в процессе измерения об этом не забывать, в это гнездо следует вставить щуп красного цвета.

Рисунок 1. Мультиметр

Это замечание не настолько праздное, как может показаться на первый взгляд. Дело в том, что у стрелочных авометров (АмперВольтОмметр) в режиме измерения сопротивлений положительный полюс измерительного напряжения находится на гнезде с маркировкой «минус» или «общий», ну с точностью до наоборот, по сравнению с цифровым мультиметром. Хотя в настоящее время больше используются цифровые мультиметры, стрелочные тестеры применяются до сих пор и в ряде случаев позволяют получить более достоверные результаты. Об этом будет рассказано чуть ниже.

Рисунок 2. Стрелочный авометр

Что показывает мультиметр в режиме «прозвонки»

Проверка диодов

Наиболее простым полупроводниковым элементом является , который содержит всего один P-N переход. Основным свойством диода является односторонняя проводимость. Поэтому если положительный полюс мультиметра (красный щуп) подключить к аноду диода, то на индикаторе появятся цифры, показывающие прямое напряжение на P-N переходе в милливольтах.

Рисунок 3.

Для кремниевых диодов это будет порядка 650 - 800 мВ, а для германиевых порядка 180 - 300, как показано на рисунках 4 и 5. Таким образом, по показаниям прибора можно определить полупроводниковый материал, из которого сделан диод. Следует заметить, что эти цифры зависят не только от конкретного диода или транзистора, но еще от температуры, при увеличении которой на 1 градус прямое напряжение падает приблизительно на 2 милливольта. Этот параметр называется температурным коэффициентом напряжения.

Рисунок 4.

Рисунок 5.

Если после этой проверки щупы мультиметра подключить в обратной полярности, то на индикаторе прибора покажется единица в старшем разряде. Такие результаты будут в том случае, если диод оказался исправный. Вот собственно и вся методика проверки полупроводников: в прямом направлении сопротивление незначительно, а в обратном практически бесконечно.

Если же диод «пробит» (анод и катод замкнуты накоротко), то скорей всего раздастся звуковой сигнал, причем в обоих направлениях. В случае, если диод «в обрыве», как ни меняй полярность подключения щупов, на индикаторе, так и будет светиться единица.

Проверка транзисторов

В отличие от диодов транзисторы имеют два P-N перехода, и имеют структуры P-N-P и N-P-N, причем последние встречаются гораздо чаще. В плане проверки с помощью мультиметра транзистор можно рассматривать, как два диода включенных встречно - последовательно, как показано на рисунке 6. Поэтому проверка транзисторов сводится к «прозвонке» переходов база - коллектор и база - эмиттер в прямом и обратном направлении.

Следовательно, все что было сказано чуть выше о проверке диода, полностью справедливо и для исследования переходов транзистора. Даже показания мультиметра будут такие же, как и для диода.

Рисунок 6.

На рисунке 7 показана полярность включения прибора в прямом направлении для «прозвонки» перехода база - эмиттер транзисторов структуры N-P-N: плюсовой щуп мультиметра подключен к выводу базы. Для измерения перехода база - коллектор минусовой вывод прибора следует подключить к выводу коллектора. В данном случае цифра на табло получена при прозвонке перехода база - эмиттер транзистора КТ3102А.

Рисунок 7.

Если транзистор окажется структуры P-N-P, то к базе транзистора следует подключить минусовой (черный) щуп прибора.

Попутно с этим следует «прозвонить» участок коллектор - эмиттер. У исправного транзистора его сопротивление практически бесконечно, что символизирует единица в старшем разряде индикатора.

Иногда бывает, что переход коллектор - эмиттер пробит, о чем свидетельствует звуковой сигнал мультиметра, хотя переходы база - эмиттер и база - коллектор «звонятся» как будто нормально!

Производится также, как и цифровым мультиметром, при этом не следует забывать, что полярность в режиме омметра обратная по сравнению с режимом измерения постоянного напряжения. Чтобы это не забывать в процессе измерений следует красный щуп прибора включать в гнездо со знаком «-», как было показано на рисунке 2.

Авометры, в отличие от цифровых мультиметров, не имеют режима «прозвонки» полупроводников, поэтому в этом плане их показания заметно различаются в зависимости от конкретной модели. Тут уже приходится ориентироваться на собственный опыт, накопленный в процессе работы с прибором. На рисунке 8 показаны результаты измерений с помощью тестера ТЛ4-М.

Рисунок 8.

На рисунке показано, что измерения проводятся на пределе *1Ω. В этом случае лучше ориентироваться на показания не по шкале для измерения сопротивлений, а по верхней равномерной шкале. Видно, что стрелка находится в районе цифры 4. Если измерения производить на пределе *1000Ω, то стрелка окажется между цифрами 8 и 9.

По сравнению с цифровым мультиметром авометр позволяет более точно определить сопротивление участка база - эмиттер, если этот участок зашунтирован низкоомным резистором (R2_32), как показано на рисунке 9. Это фрагмент схемы выходного каскада усилителя фирмы ALTO.

Рисунок 9.

Все попытки измерить сопротивление участка база - эмиттер с помощью мультиметра приводят к звучанию динамика (короткое замыкание), поскольку сопротивление 22Ω воспринимается мультиметром как КЗ. Аналоговый же тестер на пределе измерений *1Ω показывает некоторую разницу при измерении перехода база - эмиттер в обратном направлении.

Еще один приятный нюанс при пользовании стрелочным тестером можно обнаружить, если проводить измерения на пределе *1000Ω. При подключении щупов, естественно с соблюдением полярности (для транзистора структуры N-P-N плюсовой вывод прибора на коллекторе, минус на эмиттере), стрелка прибора с места не двинется, оставаясь на отметке шкалы бесконечность.

Если теперь послюнить указательный палец, как будто для проверки нагрева утюга, и замкнуть этим пальцем выводы базы и коллектора, то стрелка прибора сдвинется с места, указывая на уменьшение сопротивления участка эмиттер - коллектор (транзистор чуть приоткроется). В ряде случаев этот прием позволяет проверить транзистор без выпаивания его из схемы.

Наиболее эффективен указанный метод при проверке составных транзисторов, например КТ 972, КТ973 и т.п. Не следует только забывать, что составные транзисторы часто имеют защитные диоды, включенные параллельно переходу коллектор - эмиттер, причем в обратной полярности. Если транзистор структуры N-P-N, то к его коллектору подключен катод защитного диода. К таким транзисторам можно подключать индуктивную нагрузку, например, обмотки реле. Внутреннее устройство составного транзистора показано на рисунке 10.

Рисунок 10.

Печать

Самый быстрый и действенный способ проверки исправности транзисторов — это проверка (прозвонка) его переходов мультиметром, хотя 100% гарантии в некоторых случаях это не дает, но об этом ниже.

Итак, как проверить транзистор мультиметром.

Транзистор можно представить в виде двух диодов включенных навстречу (p-n-p — прямой) и в обратном (n-p-n — обратный) направлении. На принципиальных схемах структура транзисторов обозначается стрелкой эмиттерного перехода. Если стрелка направлена к базе, значит это структура p-n-p, а если от базы, значит это транзистор структуры n-p-n. Смотрите рисунки

Чтобы проверить P-N-P транзистор мультиметром , минусовым щупом (черного цвета) касаемся вывода базы, а плюсовым (красного цвета) поочередно касаемся выводов коллектора и эмиттера. Если транзистор цел, то падение напряжения в режиме проверки (прозвонки) в милливольтах, будет находиться в пределах 500 – 1200 Ом и при этом разница этих значений должна быть невелика. После этого меняем местами щупы, мультиметр не должен показывать никакого падения. Далее проверяем коллектор — эмиттер в обе стороны (меняем местами щупы), здесь также не должно быть никаких значений.

Проверка N-P-N транзисторов мультиметром идентична, с той лишь разницей, что мультиметр должен показать падение напряжения на переходах при касании плюсовым щупом базы транзистора, а черным поочерёдно коллектора и эмиттера.

Посмотрите небольшое видео проверки транзистора мультиметром.

В начале я упоминал, что в некоторых случаях, такая проверка может дать ложный вывод. Бывает в ходе ремонта телевизора, при проверке выпаянного транзистора мультиметром, все переходы показывают нормальные значения, но в схеме он не работает. Выявить это можно только заменой.

Составной транзистор проверяется вставляя в отверстия на панели мультиметра или другого прибора. Для этого нужно знать какой проводимости он является и после этого уже вставлять, не забыв переключить в соответствующее положение тестер.

Проверить силовой транзистор, а так же строчный можно по этой же методике исследуя переходы Б-К, Б-Э, К-Э, но так как в этих транзисторах в большинстве случаев имеются встроенные диоды (К-Е) и сопротивления (Б-Э) все это нужно учитывать. При незнакомом элементе лучше посмотреть его даташит.

Как проверить на плате

Проверить транзистор на плате можно аналогичным способом, но в некоторых случаях установленные рядом в обвязке резисторы с малым сопротивлением, дроссели или трансформаторы могут вносить ложные значения. Поэтому лучше иметь специальные приборы предназначенные для таких проверок, типа ESR-mikro v4.0.

Проверить биполярный транзистор не выпаивая может ESR-mikro v4.0

Проверка полевого

Оценить исправность полевого транзистора сложно и если с мощными это вполне безопасно, то с маломощными — труднее. Дело в том что эти элементы управляются по затвору напряжением и легко пробиваются статическим напряжением.

Работоспособность полевых транзисторов проверяется с осторожностью, желательно на антистатическом столе с антистатическим браслетом на руке (хотя по большей части это касается маломощных элементов).

Сами по себе переходы покажут бесконечное сопротивление, но как видно из предложенных выше сильноточный полевой транзистор имеет диод, его можно проверить. Показатель того, что нет короткого замыкания, это уже хороший знак.

Переводим прибор в режим «прозвонки» диодов и вводим полевой тр-тор в режим насыщения. Если он N-типа, то минусом касаемся стока, а плюсом — затвора. Исправный транзистор должен открыться. Далее плюсовой, не отрывая минусового, переводим на исток, мультиметр покажет какое-то сопротивление. Далее нужно запереть радиодеталь. Не отрывая «плюса» от истока, минусовым нужно коснуться затвора и возвратить на сток. Транзистор будет заперт.

Для элементов P- типа щупы меняем местами.