Lucrare de laborator nr. 2
Scopul lucrării este de a dobândi competențe în diagnosticarea principalelor electro-radioelemente utilizate în sistemele de instrumentație și automatizare.
Verificarea defecțiunilor diodelor semiconductoare.
Cu ajutorul unui astfel de instrument universal de măsurare (UTI) ca un ohmmetru, este posibil să se determine care dintre conductorii de diode corespund anodului și care unul la catod. În direcția înainte, rezistența diodei este mică: o sonda pozitivă a ohmmetrului în acest caz este conectată la anod, negativă la catod; în direcția opusă, rezistența diodei este mare. Dacă dioda este scurtcircuitată, ohmmetrul va afișa o rezistență scăzută (sau zero) în direcția înainte și înapoi, dacă în diodă pauza este o rezistență ridicată în ambele direcții.
Recomandări de testare:
1. Verificați polaritatea sondei de intrare a dispozitivului. La unele dispozitive la măsurarea rezistențelor, un minus corespunde unei concluzii "înalte" (este marcat cu roșu). Asigurați-vă că tensiunea nu este atât de mare încât poate dezactiva dioda prin trecerea unui curent inacceptabil de mare înainte. Deoarece rezistența dispozitivului limitează curentul și în domeniul R x l este mic, nu verificați diodele cu curent scăzut din acest interval.
2. Asigurați-vă că tensiunea pe sonde este suficientă pentru a evalua calitatea diodei (ar trebui să fie cel puțin 0,3V pentru diodele germaniu și 0,7V pentru diodele de siliciu). UTI cu o sursă constantă de curent în modul de măsurare a rezistenței poate să nu furnizeze tensiunea necesară. Unele dispozitive au un mod special pentru testarea rezistenței diodelor.
3. Diferitele instrumente sau același dispozitiv la diferite intervale de măsurare pot să nu prezinte aceleași rezultate ale măsurătorilor rezistenței diodelor în direcția înainte. Nelinearitatea caracteristicilor diodelor conduce la dependența rezistenței de curentul care trece prin diodă. Pentru măsurători exacte, dioda trebuie să fie conectată în serie cu sursa de curent și rezistența de limitare curentă. Prin schimbarea tensiunii sursei, setați curentul dorit prin ID-ul diodei. măsurați căderea de tensiune pe dioda UD și calculați RD = U D / I D (RD este rezistența statică a diodei).
Pentru a testa diodele de înaltă frecvență, circuitul prezentat în figura 1 este asamblat, dioda de testare este conectată la sloturile G1 și G2 iar bucla LC este reglată la postul local de radiodifuziune. Dacă dioda funcționează, receptorul funcționează normal. Dacă dioda este ruptă sau ruptă, atunci nu există recepție.
Metoda descrisă poate verifica diodele de înaltă frecvență, de exemplu tipul D2B, D9M și multe altele. Diodele de rectificare D7ZH, D303 și altele nu pot fi verificate prin această metodă.
Figura 1. Diagrama unui dispozitiv pentru testarea diodelor de înaltă frecvență (punct)
O fotodiodă este un dispozitiv semiconductor care convertește semnalele luminoase în semnale electrice.
Pentru a evalua calitatea fotodiodelor, circuitul prezentat în figura 2 este asamblat, se iau caracteristicile de tensiune curentă ale probei de încercare și se determină parametrii principali ai acesteia, adică curentul întunecat și sensibilitatea integrală.
Ca sursă de lumină, se utilizează o lampă cu incandescență de 75 wați, din care se colectează o lumină paralelă cu ajutorul unei lentile. Constanța fluxului luminos este asigurată prin alimentarea lămpii de la o sursă de tensiune alternativă stabilizată.
În condițiile de reparație, verificarea funcționării fotodiodului este simplificată, reducându-l la o inspecție externă și măsurând prin ohmmetrul rezistența înainte și înapoi a fotodiodului întunecat și iluminat.
Procesul simplificat de testare este următorul:
1) este conectat la dioda cricuri de testare „comune“ și „X 100“ ohmmetru (Figura 3a) și o notificare ohmmetru cu o lampă de iluminat 60-100 watt diode (distanța dintre fotodiodă și becul este determinată să fie 60-80 mm) și întunecându-l prin acoperirea ferestrei diodei cu un deget;
2) schimbați concluziile fotodiodului (figura 3, b) și măsurați din nou rezistența când eșantionul de test este întunecat și iluminat.
În primul caz (Figura 3a), rezistența fotodiodei, egală, de exemplu, atunci când este iluminat de două sau trei zeci de kohmi, crește întunecare cu 150-200 kOhm, iar al doilea este cazul (figura 3, b) - a crescut de la 1500 Ohm (sub iluminare) până la 1530-1560 Ohm (cu diminuare), apoi eșantionul testat este considerat util.
Figura 2. Schema de conectare a unei surse de alimentare și a dispozitivelor de măsurare cu o fotodiodă pentru îndepărtarea caracteristicilor sale de volt-amperi
Figura 3. Diagrama de conectare a unei fotodiode cu un ohmmetru cu un test de fotodiodă simplificat
În unele fotodiode, se observă un fenomen nedorit care se manifestă printr-o schimbare haotică a curentului prin joncțiunea cu electroni, în ciuda absenței influențelor externe. Această inconsecvență a curentului invers al fotodiodului a fost numită "creep". Fotodioda este testată pentru "fluaj" prin aplicarea unei tensiuni constante egale cu 9 V la proba de testare în direcția de blocare (figura 4) și observarea pentru o anumită perioadă a valorii curentului invers. În cazul în care acul microammetrului în timpul acestui test rămâne în staționare, se consideră că proba de testare a trecut testul "fluaj".
Figura 4. Diagrama de conectare a unei fotodiode cu o sursă de alimentare și un microametru atunci când fotodioda este testată pentru "fluaj".
Verificarea tranzistorilor fără lipire din circuite poate fi efectuată prin măsurarea rezistenței dintre emițător și bornele colectorului la conectarea bazei la colector, atunci când se conectează baza la emițător. Cu un tranzistor bun, ohmmetrul va arăta o mică rezistență în primul caz, iar în al doilea caz va fi de ordinul a câteva mii sau zeci de mii de Ohmi.
Verificarea tranzistorilor care nu sunt incluși în circuit pentru absența scurt-circuitelor se face prin măsurarea rezistenței dintre electrozii lor. Ohmmetrul este conectat alternativ la bază și emițător, la bază și colector, la emițător și la colector, schimbând polaritatea conexiunii ohmmetrului.
Deoarece tranzistorul constă din două tranziții, fiecare dintre acestea fiind o diodă semiconductoră, puteți verifica tranzistorul în același mod ca și dioda.
Să ne ocupăm de unele măsuri de precauție. Rezistențele măsurate între colector și emițător trebuie să fie moderat mari (nu neapărat egale), în funcție de direcția în care sunt măsurate (polaritatea ohmmetrului).
La verificarea tranzistorilor de înaltă frecvență, tensiunea bateriei ohmmetrului nu trebuie să depășească 1,5V.
Pentru a testa tranzistorul inclus în circuitul și care operează într-o regiune liniară, de exemplu, o clasă A amplificator, este necesar să se măsoare colectorul de tensiune de CC - emițător Uke și bază - tensiune Ube emițător. Tensiunea DC a colectorului-emițător trebuie să se situeze în intervalul între 0 și tensiunea UCC a sursei de alimentare cu colector (dar nu să atingă valori extreme). tensiune UBE aproximativ + 0,65V la n-p-n-tranzistor și -0,65V pentru p-n-p-tranzistor (0,3V pentru tranzistor germaniu). Dacă această tensiune este zero, tranziția este scurtată, dacă este mai mare decât valoarea specificată, există o deschidere în tranziție.
Pentru includerea corectă a unui triod semiconductor, trebuie să știți locația terminalelor sale. Dacă aceste date nu sunt disponibile, ele pot fi obținute prin măsurarea rezistențelor dintre conductele electrozilor. Faceți acest lucru pentru tranzistori germaniu după cum urmează.
Pregătiți un ohmmetru pentru a măsura rezistența pe scala "X 100" și conectați cablurile dispozitivului alternativ la fiecare pereche de terminale ale electrozilor tranzistorului. Deoarece polaritatea tensiunii dintre electrozii unui triod semiconductor poate varia, evident vor fi șase astfel de perechi: E + - B-. E + - K-. B + -K-. E-B +. E-K +. B- - R +. unde semnele "+" și "-" (indicii inferiori) indică conectarea la borna electrod a tranzistorului polului pozitiv sau negativ al ohmmetrului.
Pentru a defini emitor și colector terminale atașează suficient un ohmmetru la cele două terminale rămase ale tranzistorului și măsurați valoarea rezistenței, schimbați cablurile de legătură și locurile Ometri fixe din nou masurate intre. Dacă acesta din urmă este mai mare decât primul, atunci ieșirea emițătorului este ieșirea conectată (în a doua măsurătoare) la polul negativ al ohmmetrului. În cazul în lectura a doua este mai mică decât prima, atunci terminalul este terminalul emițător conectat (a doua dimensiune) la polul pozitiv al unui ohmmetru.
Metoda descrisă se aplică la structura tranzistorilor p-n-p, dar poate fi utilizat în determinarea concluziilor structura tranzistor n-p-n. Pentru a face acest lucru, trebuie doar să schimbe semnele polare au inversat în două fraze penultima, adică. E. Să presupunem că în cazul în a doua lectură ohmmetru mai mare decât primul, apoi retragerea emițător este un terminal conectat la (a doua dimensiune), cu polul pozitiv al ohmmetru. În cazul în lectura a doua este mai mică decât prima, atunci terminalul este terminalul emițător conectat (a doua dimensiune) pol ohmmetru negativ.
Testarea FET pe teren
Acest test se bazează pe ipoteza că din mulți parametri ai tranzistorilor cu efect de câmp, numai două sunt de o importanță practică: Ic. - curentul de scurgere la tensiunea zero pe poarta și S - panta caracteristică. Acești parametri pot fi măsurate utilizând diagrama prezentată în Figura 5: milliammeter SP (avometr la limita de măsurare corespunzătoare), B1 baterie de 9V ( „Crown“) B2 - un element de „332“ sau „316“.
Ieșirea porții este conectată la terminalul sursă printr-un jumper de sârmă. În acest caz, miliammetrul va fixa primul parametru al tranzistorului - curentul de scurgere, a cărui valoare trebuie notată. Apoi scoateți jumperul și conectați în schimb elementul B2 - miliammetrul va arăta un curent mai mic în circuitul de scurgere. Dacă acum diferența dintre valorile milimetrice este împărțită la tensiunea celulei, rezultatul va corespunde valorii efective a parametrului S al tranzistorului cu efect de câmp care este testat.
Să luăm în considerare caracteristicile de design ale tranzistoarelor, ceea ce este important în determinarea de bază, emițător și colector: în baza de tranzistor de joasă frecvență este injectat în organism, toate tranzistori de putere concepute să funcționeze pe radiator, ieșire colector de locuințe. Toate tranzistor de înaltă frecvență (cu excepția proiectarea coaxial și cernut, de exemplu, GT311, GT313) terminalul colector este conectat la carcasă.
Figura 5. Circuit de testare FET
Dacă tiristor este conectat la circuit, rezistența între orice pereche de electrozi (un anod, un catod, un electrod de control) trebuie să fie mare, indiferent de polaritatea, cu excepția electrodului de control al rezistenței - catod, care trebuie să fie redusă la potențialul pozitiv al poarta electrodului. Cu alte cuvinte, o mică rezistență poate fi măsurată doar prin conectarea unei cleme pozitive de ohmmetru la electrodul de comandă și a unui dispozitiv negativ la catod.
Pentru a verifica funcționarea tiristorului, este necesar să asamblați un circuit cu o sursă de alimentare și rezistențe care limitează curenții (Figura 6). Rezistența rezistorului R ar trebui să fie de așa natură încât
Figura 6. Schema de verificare a funcționării tiristorului
IUD 2 · 0.25 = 400 Ohm, rezistența este de 390 Ohm. Disiparea puterii rezistorului este selectată din condiția PR> U ct / R. Cu o creștere treptată a tensiunii E, tensiunea măsurată crește corespunzător pentru a atinge U ct. Cu o creștere suplimentară în E, tensiunea U rămâne aproximativ constantă, egală cu U ct. Nu creșteți tensiunea E peste 2 · U ct.
Figura 8. Circuitul de testare a diodelor Zener