Найпростіша вимірювальна лабораторія - РадіобукА
Як перевірити транзистор
З транзисторами ви зустрінетеся у багатьох наших саморобках. Як і інші радіодеталі, транзистори мають параметри, які визначають їх використання у тих чи інших пристроях. Але перш ніж ставити транзистор у конструкцію, його потрібно перевірити. Для перевірки всіх параметрів транзистора знадобиться складний вимірювальний прилад. Зробити такий прилад у аматорських умовах практично неможливо. Та він і не потрібен: адже для більшості конструкцій достатньо знати лише статичний коефіцієнт передачі струму бази, а ще рідше – початковий струм колектора. Тому можна обійтися найпростішими приладами, які вимірюють ці параметри.
Як можна судити про статичний коефіцієнт передачі струму бази (або просто - статичний коефіцієнт передачі струму)? Подивіться на рис. 1. Транзистор підключений до джерела живлення G1, і в кола його бази протікає струм, сила якого залежить від опору резистора R1. Цей струм транзистор посилює. Значення посиленого струму показує стрілка міліамперметра, включеного до ланцюга колектора. Достатньо розділити значення струму колектора на значення струму в кола бази, щоб дізнатися статичний коефіцієнт передачі струму.
Мал. 1. Вимірювання статичного коефіцієнта передачі струму бази транзистора: а - принцип вимірювання; б - принципова схема вимірювального приладу
Існують два позначення коефіцієнта передачі струму - h21е та h21е. Перше значення називається динамічним коефіцієнтом передачі струму і показує відношення збільшення струму колектора до його збільшення струму бази, що викликало його. Вимірювати цей коефіцієнт передачі струму в аматорських умовах важко, тому практично частіше користуються другим позначенням. Це і є статичний коефіцієнт передачі струму,показує ставлення струму колектора до цього струму основи. При невеликих струмах колектора обидва коефіцієнти практично рівні.
На рис. 1 б наведена найпростіша схема практичного приладу для перевірки транзисторів структури р-п-р. Працює прилад так. До затискачів (або гнізд) е, б, підключають висновки транзистора (відповідно емітер, базу, колектор).
При натиснутій кнопці S1 на виводи транзистора подається напруга живлення від батареї GB1. У ланцюзі бази транзистора при цьому починає протікати невеликий струм, значення якого визначається в основному опором резистора R1 (опір емітерного переходу транзистора мізерно мало в порівнянні з опором резистора). Незалежно від якості транзистора, що перевіряється, значення струму бази постійно і в даному випадку обрано рівним 0,03 мА (30 мікроампер). Посилений транзистором струм реєструє міліамперметр РА1 ланцюга колектора. Шкалу міліамперметра можна відградувати безпосередньо у значеннях h21е. Якщо у вас є міліамперметр, розрахований на вимір струму силою до 3 мА, тоді відхилення стрілки на кінцевий поділ шкали буде відповідати коефіцієнту передачі струму 100. Для міліамперметрів з іншими струмами відхилення стрілки на кінцевий поділ шкали це значення буде іншим. Так, для міліамперметра зі шкалою на 5 мА граничне значення коефіцієнта передачі струму при зазначеному вище струмі бази буде близько 166. за нестійкої роботи конструкцій, та необхідності більш ретельного налагодження їх), то для такого міліамперметра бажано зменшити опір резистора R1 до 91 кОм,і тоді шкала приладу буде розрахована на максимальний коефіцієнт передачі струму, що дорівнює 100.
Деталі приладу зовсім не обов'язково розташовувати у відповідному футлярі. Їх можна швидко з'єднати один з одним і перевірити партію транзисторів, що є у вас. Резистор R2 призначений для обмеження струму через міліамперметр, якщо випадково потрапить транзистор з пробитим переходом емітер-колектор.
А як бути, якщо треба перевірити транзистори іншої структури – п-р-п? Тоді доведеться поміняти місцями висновки батареї живлення та міліамперметра.
Схема універсальнішого приладу наведено на рис. 2, а. У ньому дві межі виміру (h21е = 50 і 100), що набагато зручніше, оскільки радіоаматору доводиться мати справу не тільки з транзисторами, що володіють статичним коефіцієнтом передачі струму 60-100, але і з транзисторами, у яких h21е = 15 - 20. отримання двох меж досить встановити два різних струми бази. Це робиться за допомогою перемикача S1. У першому його положенні секцією S1.1 ланцюг бази включається резистор R1 опором 45 кОм (його можна відібрати з групи резисторів опором 43 або 47 ком або скласти з двох резисторів), який задає струм бази близько 0,1 мА. Максимальний коефіцієнт передачі струму, який вимірюється в цьому положенні перемикача, дорівнює 50.
При установці перемикача у друге положення ланцюг бази включається резистор R2, і сила струму обмежується до 0,05 мА, а максимальний вимірюваний коефіцієнт передачі струму дорівнює 100.
У кола колектора стоїть стрілочний індикатор РА1 типу ПМ-70 зі струмом повного відхилення стрілки 5 мА і опором рамки близько 15 Ом.
Цей прилад дозволяє перевіряти і потужні транзистори (наприклад, П201 - П203 П601 та інші). Перевірка їх дещо відрізняється відперевірки малопотужних транзисторів Струм бази тут досягає вже одиниць міліампер, у зв'язку з чим у ланцюзі колектора повинен стояти стрілочний індикатор, розрахований на струм у десятки міліампер. У нашому приладі сила струму бази обрана рівною 1 мА, максимальний коефіцієнт передачі струму — 50, отже, стрілочний індикатор повинен бути розрахований на максимальний струм повного відхилення стрілки до 50 мА. Шунтування стрілочного індикатора РА1 до такого струму проводиться секцією S1.2, яка в третьому положенні перемикача підключає паралельно індикатору R6 резистор опором 1,7 0м. Резистор із таким опором доведеться виготовити самим із дроту із високим, питомим опором (ніхром, константан, манганін).
Інші резистори можна взяти будь-якого типу потужністю не менше 0,25 Вт. Перемикач S1 - галетного типу, з двома платами на три положення (наприклад, 3П3Н). Перемикач S2 – типу тумблер із двома секціями. Він використовується для зміни полярності підключення стрілочного індикатора та батареї живлення під час перевірки транзисторів різної структури. Якщо у вас виявляться два односекційні тумлери, їх теж можна використовувати в приладі, встановивши між ручками тумблерів жорстку перемичку. Вимикач S3 – будь-якого типу.
Корпус приладу та розташування деталей на його верхній панелі можуть бути такими, як показано на рис. 2, б.
Перш ніж приступити до вимірювання коефіцієнта передачі струму, знайдіть у довіднику цоколівку транзистора, і тільки після цього підключайте його висновки до затискачів (або гнізд) приладу. Пам'ятайте, що навіть невелика помилка при підключенні може стати фатальною для здоров'я транзистора.
Крім статичного коефіцієнта передачі струму бажано перевірити початковий струм колектора. У цьому випадку висновкиемітера та колектора залишаються підключеними до затискачів приладу, а виведення бази з'єднують із виведенням емітера. За значенням початкового струму колектора можна будувати висновки про якості транзистора. У будь-якого транзистора, що використовується в кишеньковому приймачі, початковий струм колектора не повинен перевищувати 30 мкА. Транзистор з великим початковим струмом може спричинити нестабільну роботу конструкції.
Буває, що початковий струм нормальний, але змінюється на очах — «пливе». Ставити такий транзистор у конструкцію не можна.
Звісно, точно виміряти значення початкового струму за шкалою наших приладів важко — відхилення стрілки ледь помітне. Але й цього у багатьох випадках буває достатньо, щоб виявити поганий транзистор.