Ako správne odstraňovať problémy s obvodmi tranzistorov (BJT)

Riešenie problémov s obvodmi BJT je v zásade proces identifikácie elektrických porúch v sieti pomocou multimetrov cez rôzne uzly v obvode.

Techniky riešenia problémov s BJT sú obrovskou témou, a preto môže byť zahrnutie 100% riešení a stratégií v rámci jedného článku asi náročné.

Používateľ by mal v zásade vedieť o niekoľkých zásadných krokoch a meraniach, ktoré mu môžu umožniť odhaliť miesto problému a pomôcť mu rozpoznať nápravu.

Celkom určite je počiatočným krokom v schopnosti riešiť problémy s obvodom BJT dôkladné oboznámenie sa s tendenciami siete a získanie predstavy o špecifikovaných rozsahoch napätia a prúdu.

Kontrola napätia základňového vysielača

Pamätajte, že pre ktorúkoľvek BJT v aktívnej oblasti je najdôležitejšou merateľnou úrovňou jednosmerného prúdu skutočne jej napätie báza-emitor V BE .

Pre BJT, ktorý je v zapnutom stave, napätie cez jeho základňu a vysielač V BE by mala byť v blízkosti 0,7 V.

Správne vzťahy na testovanie V BE je možné vidieť na obrázku nižšie. Všimnite si, že kladný (červený) vodič digitálneho multimetra sa dotýka základnej svorky pre tranzistor npn a záporný (čierny) vodič pre svorku emitora.

Akákoľvek iná forma zobrazenia, ktorá sa nezhoduje s približným 0,7 V, napríklad 0, 4 alebo 12 V, alebo zápor, by mohla byť indikáciou chybného zariadenia a sieťové pripojenia si môžu v takejto situácii vyžadovať hlbšiu analýzu.

Pre pnp tranzistor je možné použiť úplne rovnakú stratégiu, avšak na získanie podobnej odozvy bude potrebné obrátiť polaritu meracej sondy.

Kontrola napätia kolektora-vysielača

Pri odstraňovaní problémov s BJT je ďalšou úrovňou napätia s rovnakým významom napätie kolektora k emitoru.

Spomeňte si na všeobecné charakteristiky BJT že hodnoty V TOTO v blízkosti 0,3 V znamená, že zariadenie je nasýtené - situácia, ktorá v skutočnosti nemusí existovať, pokiaľ samozrejme BJT nepracuje v spínacom režime. Vzhľadom na to, že:

Pre štandardný bipolárny tranzistorový zosilňovač pracujúci v aktívnej oblasti, V TOTO je normálne okolo 25% až 75% V DC .

Napríklad ak napájacie napätie V DC = 20 V a displej na merači pre prúd kolektora a emitora V TOTO môže byť 1 až 2 V alebo 18 až 20 V, potom je to nepochybne abnormálny výsledok. Pokiaľ nie je inak určené zámerne, musí sa skontrolovať sieť a pripojenie. Svedčí o tom nasledujúci obrázok.

Kontrola pripojení otvorenej slučky BJT

Ak napätie kolektora a emitora V TOTO = 20 V (s napájaním V DC = 20 V) môžu existovať minimálne dve šance, buď je zariadenie (BJT) poškodené a má vlastnosti otvoreného obvodu cez kolíky kolektora a vysielača, alebo možno prepojenie medzi kolektorom-vysielačom alebo základňou slučka obvodu emitora je otvorená.

Situáciu je možné sledovať nižšie, čo môže vytvoriť kolektorový prúd I C. je pri 0 mA a V RC = 0 V.

Tu vidíme, že čierna sonda voltmetra je pripojená k spoločnej zemi zdroja a červená sonda k spodnej svorke rezistora. Ak nie je prítomný kolektorový prúd a zodpovedajúci pokles nulového napätia okolo R C. môže viesť k čítaniu 20 V.

Keď je merací prístroj pripojený k terminálu kolektora BJT, bude nameraná hodnota pravdepodobne 0 V, pretože napájací V DC je odpojený od aktívneho zariadenia v dôsledku prerušeného obvodu.

Kontrola nesprávneho odporu

Pravdepodobne najbežnejšou chybou v postupoch riešenia problémov je zabudovanie nesprávnych hodnôt odporu pre danú sieť.

Zamyslite sa nad účinkom využitia odporu 680 Ohmov pre základný odpor R B , namiesto požadovanej správnej sieťovej hodnoty 680 k. Pre napájacie napätie V DC = 20 V a konfigurácia s pevným predpätím, výsledný základný prúd by bol 28,4 mA, namiesto požadovaných 28,4
μA. Obrovský rozdiel !!

Základný prúd 28,4 mA by nepochybne znamenal, že je prístroj v oblasť nasýtenia čo by mohlo mať za následok poškodenie zariadenia. Pretože skutočné hodnoty rezistorov nie sú v mnohých prípadoch rovnaké ako minimálna hodnota farebného kódu, je možné odporučiť pred použitím v rezistore potvrdiť hodnotu rezistora pomocou ohmmetra.

To zabezpečí, že skutočné hodnoty sa budú blížiť predpokladaným rozsahom a poskytne používateľovi istotu, pokiaľ ide o správne uplatňovanú hodnotu odporu.

Riešenie problémov s neznámymi situáciami

Môžu sa vyskytnúť prípady, keď môže dôjsť k sklamaniu.

Možno ste si prezreli BJT na a sledovač kriviek alebo nejaký iný BJT testovací prístroj a zistil som, že je to úplne v poriadku.

Všetky úrovne rezistorov sa javia ako vhodné, vzájomné prepojenia vyzerajú spoľahlivo a mohlo byť použité správne napájacie napätie - čo potom ?? V tomto okamihu by mal nástroj na riešenie problémov vyvinúť úsilie na dosiahnutie vyššej úrovne myslenia.

Môže sa stať, že vnútorná sieť z drôtu a koncové pripojenie elektródy sú zlé?

Ako často ste zistili, že jednoduché stlačenie BJT na niektorých vhodných miestach viedlo k stavu „make and break“ medzi spojeniami?

Za iných okolností môžete nájsť napájanie zapnuté so správnym napätím, ale riadenie obmedzujúce prúd bolo chybne umiestnené v nulovom bode, čo blokuje zadané správne množstvo prúdu v obvode.

Prirodzene, čím je sofistikovanosť siete väčšia, tým väčšie môže byť spektrum možností.

V každom prípade, pravdepodobne najúspešnejšou stratégiou riešenia problémov so sieťou BJT je vždy preskúmanie rôznych úrovní napätia so zreteľom na zem.

Spravidla sa to robí pripojením čiernej (zápornej) sondy voltmetra k zemi a „dotyku“ základných bodov siete s červenou (pozitívnou) sondou.

Na obrázku vyššie, keď je červená sonda pripojená priamo k napájaniu V DC , musí zobrazovať privádzaný V DC úroveň napätia na merači. Je to jednoducho preto, lebo sieť pracuje s jednou spoločnou zemou pre pripojené napájanie a ďalšie parametre.

Na V C. odčítanie musí byť menšie, v závislosti od poklesu napätia na R C. . A napätie V JE musí byť nižšia ako V C. o veľkosť rovnajúcu sa V TOTO alebo napätie kolektor-emitor.

Zlyhanie registrácie niektorého z týchto prípadov by stačilo na definovanie chybného spojenia alebo prvku. Ak V RC a V RE niesť reálne hodnoty, ale V TOTO ukazuje 0 V, je pravdepodobné, že BJT je vnútorne poškodený, čo vedie ku skratovému spôsobu čítania medzi svorkami kolektora a vysielača.

Ako už bolo uvedené skôr, ak V TOTO registruje hladinu asi 0,3 V, ako je definované v TOTO = V C. - V JE (z dôvodu kolísania dvoch veličín, ktoré sa hodnotia vyššie), môže systém označovať a nasýtený stav s BJT, ktoré môžu byť chybné alebo nemusia byť chybné.

Z vyššie uvedenej diskusie musí byť relatívne zrejmé, že voltmetr, či už je analógový alebo digitálny, je pri postupe opravy veľmi zásadný.

Aktuálne (ampérové) rozsahy sa často určujú prostredníctvom samotných úrovní napätia, meraných na rôznych rezistoroch, namiesto toho, aby sa zbytočne „rozbíjalo“ sieť o milimetrové sondy multimetra.

Na kontrolu väčších schém sú v údajových listoch uvedené presné rozsahy napätia s odkazom na zem, aby bolo možné testovanie a rozpoznanie pravdepodobných problémových oblastí bez námahy.

Riešenie praktického príkladu č

S odkazom na rôzne hodnoty napätia pre nasledujúcu konfiguráciu BJT zistite, či má návrh fungovať správne, ak neuvádzate jeho príčinu.

Príklad č

Podľa údajov uvedených v schéme určite, či je tranzistor v polohe „zapnuté“ alebo nie, a či sieť správne funguje.

Pre vás

Dúfam, že vám tento výukový program pomôže objasniť postup pri riešení problémov s tranzistorovými obvodmi BJT. V článku sa zatiaľ hovorilo o zariadení npn. Čoskoro sa pokúsim aktualizovať príspevok o ďalšie informácie týkajúce sa techník riešenia problémov s PNP tranzistorom.

Ak máte ďalšie pochybnosti, na vyjadrenie svojich myšlienok použite pole na komentár nižšie.