Mesura de paràmetres de díodes i transistors semiconductors

Conèixer els paràmetres dels díodes i transistors permet millorar la qualitat i la fiabilitat del funcionament dels circuits electrònics basats en díodes i transistors i localitzar el lloc de mal funcionament durant la reparació i l'ajust d'equips electrònics.

Les principals característiques metrològiques dels provadors de paràmetres de dispositius semiconductors es donen als panells frontals dels dispositius i als seus passaports.

Els provadors de paràmetres de díodes i transistors semiconductors es classifiquen segons els criteris següents:

• per tipus d'indicació: analògic i digital,

• amb cita prèvia — multímetres, dispositius de mesura (provadors) de paràmetres de díodes semiconductors, transistors i circuits integrats (L2), analitzadors lògics (LA).

Les principals característiques metrològiques dels provadors són: la finalitat del dispositiu, la llista de paràmetres mesurats, el rang de mesura dels paràmetres, l'error de mesura de cada paràmetre.

La idoneïtat dels díodes semiconductors, transistors i circuits integrats analògics es comprova mitjançant la mesura de paràmetres qualitatius i la seva posterior comparació amb els de referència. Si els paràmetres mesurats corresponen als de referència, es considera adequat el díode, transistor o circuit integrat analògic provat.

Els multímetres (analògics i digitals) s'utilitzen per comprovar la integritat de les unions p-n en díodes i transistors. Aquesta operació s'anomena «Marcat».

La comprovació de la salut dels díodes consisteix a mesurar la resistència directa i inversa de la unió p-n. L'ohmetre es connecta primer amb la sonda negativa a l'ànode del díode i la sonda positiva al càtode. Amb això activat, la unió p-n del díode té polarització inversa i l'ohmímetre mostrarà una gran resistència expressada en megaohms.

Aleshores s'inverteix la polaritat de l'enllaç. L'ohmímetre registra una baixa resistència de la unió p-n cap endavant. La baixa resistència indica que en ambdues direccions la unió p-n del díode està trencada. Una resistència molt alta indica un circuit obert en una unió p-n.

Quan es "marca" una unió p-n amb un multímetre digital, s'hi introdueix un sub-rang especial, indicat per la designació gràfica convencional del díode semiconductor a l'interruptor de límit de mesura de paràmetres. La tensió de funcionament de les sondes en aquest mode correspon a 0,2 V i el corrent que passa per les sondes no supera 1 μA. És impossible trencar fins i tot el semiconductor més petit amb aquest corrent.

Quan comproveu els transistors bipolars, heu de recordar que tenen dues unions p-n i que "sonen" de la mateixa manera que els díodes. Una sonda està connectada al terminal base, la segona sonda toca alternativament els terminals del col·lector i de l'emissor.

Quan els transistors "sonen", és molt convenient utilitzar una funció d'un multímetre digital: quan es mesura la resistència, la tensió màxima de les seves sondes no supera els 0,2 V. Atès que les unions p-n- dels semiconductors de silici s'obren a una tensió superior a 0 . 6 V, llavors en el mode de mesura de resistència amb un multímetre digital, les unions p-n dels dispositius semiconductors soldats a la placa no s'obren. En aquest mode, un multímetre digital, a diferència d'un analògic, només mesura la resistència del dispositiu que s'està provant. En un multímetre analògic, la tensió de la sonda en aquest mode és suficient per obrir les unions p-n.

Alguns tipus de multímetres permeten mesurar una sèrie de paràmetres qualitatius dels transistors bipolars:

h21b (h21e) — coeficient de transferència de corrent en un circuit amb una base comuna (emissor comú),

Azsvo: corrent de col·lector invers (corrent portadora minoritària, corrent tèrmica),

h22 — conductivitat de sortida.

Els provadors especialitzats del grup L2 són més efectius per comprovar els paràmetres de qualitat dels díodes i transistors.

Els principals paràmetres comprovats pels provadors són diferents per als díodes i transistors:

• per a díodes rectificadors: tensió directa UKpr i corrent inversa AzCobra,

• per a díodes zener: tensió d'estabilització Uz,

• per a transistors bipolars — coeficient de transmissió z21, col·lector de corrent inversa Aznegov, conductivitat de sortida hz2, freqüència límit egr.

Mesura dels principals paràmetres de qualitat dels díodes.

Per mesurar els paràmetres de qualitat dels díodes amb el tester L2, cal realitzar les operacions següents:

• Canvieu l'interruptor «Díode / Transistor» a la posició «Díode»,

• Canvieu l'interruptor «Mode» a la posició «30»,

• establiu el botó «> 0 <» del panell frontal a la posició «I»Sí»,

• tecla "Mode / mesura.»Estableix a» Mes. » i amb el potenciòmetre «> 0 <» al panell posterior del provador, col·loqueu la fletxa indicadora prop de la marca zero,

• Tecla "Mode / mesura". posat a la posició mitjana,

• connecteu el díode provat als contactes «+» i «-»,

Proporcioneu un mode de mesura de corrent inversa de díode per al qual realitzeu les operacions següents:

• Tecla "Mode / mesura". posat a la posició «Mode», utilitzant l'interruptor «Mode» (rangs 30, 100 i 400 V) i el botó «URV», configureu el valor necessari de la tensió inversa del díode a l'indicador del dispositiu,

• retorneu la clau «Mode / Mesura». a la posició inicial i a l'escala «10 U, I» de l'indicador del dispositiu, llegiu el valor del corrent invers seleccionant aquest rang de mesura mitjançant l'interruptor superior dret (0,1 — 1 — 10 — 100 mA) de manera que sigui possible fer una lectura fiable de les lectures dels indicadors.

Mesureu la tensió directa del díode, per al qual realitzeu les operacions següents:

• moveu l'interruptor inferior dret a la posició «UR, V»,

• gireu l'interruptor superior dret a la posició «3 ~»,

• Tecla "Mode / mesura". ajustar-se a la posició «Mode» mitjançant l'interruptor «Mode» (rangs 30 i 100 mA) i «Azn mA» establir el valor requerit del corrent continu segons l'indicador del dispositiu,

• Tecla "Mode / mesura". establir a "Meas". i llegiu el valor d'URpr després de seleccionar aquest rang de mesura (1 ... 3 V) amb l'interruptor superior dret perquè es puguin comptar les lectures de l'indicador. Torna la tecla "Mode / Mesurament". a la posició mitjana.

Mesura dels principals paràmetres de qualitat dels transistors.

Prepareu el provador per al treball, per al qual realitzeu les operacions següents:

• establiu l'interruptor «Díode / Transistor» a la posició «p-n-p» o «n-p-n» (segons l'estructura del transistor provat),

• connecteu el transistor provat al suport segons les marques i la ubicació dels seus terminals, l'emissor del transistor provat al contacte E2, el col·lector al terminal «C», la base a «B»,

• posa l'interruptor inferior dret a la posició «K3, h22»,

• posa l'interruptor superior dret a la posició «▼ h»,

• Tecla "Mode / mesura". establir a "Meas". i utilitzant el botó "▼ h", moveu la fletxa indicadora a la divisió "4" de l'escala "h22",

• Tecla "Mode / mesura". establir a "Meas". i llegiu el valor de la conductivitat de sortida «h22» en μS a l'escala de l'indicador del dispositiu. Torna la tecla "Mode / Mesurament". a la posició mitjana.

Mesureu el coeficient de transferència de corrent del transistor, per al qual realitzeu les operacions següents:

• posa l'interruptor inferior dret a la posició «h21»,

• Tecla "Mode / mesura". establir a "Meas". i utilitzeu la tecla «t / g» per moure la fletxa indicadora a la divisió «0,9» de l'escala «h21v». Torneu a la tecla «Mode / Mesura». a la posició mitjana,

• posa l'interruptor superior dret a la posició «h21»,

• Tecla "Mode / mesura". establir a "Meas". i a l'escala "h21b" o "h21e" de l'indicador del dispositiu, llegiu el valor "h21". Torna la tecla "Mode / Mesurament". a la posició mitjana.

Mesureu el flux del portador minoritari realitzant les operacions següents:

• posa l'interruptor inferior dret a la posició «Azsvo, ma «,

• Tecla Mode / Mesura. establir a "Meas".i a l'escala "10 U, Az»L'indicador del dispositiu llegeix el valor del corrent de retorn del col·lector Azsvo, seleccionant l'interruptor del rang de mesura (0,1-1-10-100 mA) d'aquest rang, de manera que pot llegir amb confiança les proves. Torna la tecla "Mode / Mesurament". a la posició «Mesura».