Интернет журныл о промышленности в Украине

Що таке біполярний транзистор і як його перевірити

  1. біполярний транзистор
  2. Принцип роботи біполярного транзистора
  3. Як перевірити біполярний транзистор?
  4. Вимірювання коефіцієнта передачі біполярного транзистора по току
  5. Вбудована діодний захист

Добрий день друзі!

Сьогодні ми продовжимо знайомитися з електронними «цеглинками» комп'ютерного «заліза». Ми вже розглядали з вами, як влаштовані польові транзистори, які обов'язково присутні на кожній материнській платі комп'ютера.

Сідайте зручніше - зараз ми зробимо інтелектуально зусилля і спробуємо розібратися, як влаштований

біполярний транзистор

Біполярний транзистор - це напівпровідниковий прилад, який широко застосовується в електронних виробах, в тому числі і комп'ютерних блоках харчування Біполярний транзистор - це напівпровідниковий прилад, який широко застосовується в електронних виробах, в тому числі і комп'ютерних блоках харчування.

Слово «транзистор» (transistor) утворено від двох англійських слів - «translate» і «resistor», що означає «перетворювач опору».

Слово «біполярний» говорить про те, що ток в приладі викликається зарядженими частинками двох полярностей - негативною (електронами) і позитивної (так званими «дірками»).

«Дірка» - це не жаргон, а цілком собі науковий термін. «Дірка» - це не скомпенсований позитивний заряд або, іншими словами, відсутність електрона в кристалічній решітці напівпровідника.

Біполярний транзистор являє собою тришарову структуру з чергуються видами напівпровідників Біполярний транзистор являє собою тришарову структуру з чергуються видами напівпровідників.

Так як існують напівпровідники двох видів, позитивні (positive, p-типу) і негативні (negative, n-типу), то може бути два типи такої структури - pnp і npn.

Середня область такої структури називається базою, а крайні області - емітером і колектором.

На схемах біполярні транзистори позначаються певним чином (див малюнок). Бачимо, що транзистор являє собою, по суті, так pn переходу, з'єднаних послідовно.

Питання на засипку - чому не можна замінити транзистор двома діодами Питання на засипку - чому не можна замінити транзистор двома діодами? Адже в кожному з них є pn перехід, чи не так? Включив два діода послідовно - і справа в капелюсі!

Ні! Справа в тому, що базу в транзисторі під час виготовлення роблять дуже тонкою, чого ніяк не можна досягти при поєднанні двох окремих діодів.

Принцип роботи біполярного транзистора

Основний принцип роботи транзистора полягає в тому, що невеликий струм бази може керувати набагато більшим струмом колектора - в діапазоні практично від нуля до якоїсь максимально можливої ​​величини.

Ставлення струму колектора до струму бази називається коефіцієнтом посилення по току і може становити величину від декількох одиниць до декількох сотень Ставлення струму колектора до струму бази називається коефіцієнтом посилення по току і може становити величину від декількох одиниць до декількох сотень.

Цікаво відзначити, що у малопотужних транзисторів він найчастіше більше, ніж у потужних (а не навпаки, як можна було б подумати).

Це нагадує роботу польового транзистора (ПТ).

Різниця в тому, що на відміну від затвора ПТ, при управлінні струм бази завжди присутній, тобто на управління завжди витрачається якась потужність.

Чим більша напруга між емітером і базою, тим більше струм бази і, відповідно, більше струм колектора. Однак будь-який транзистор має максимально допустимі значення напруг між емітером і базою і між емітером і колектором. За перевищення цих параметрів доведеться розплачуватися новим транзистором.

У робочому режимі зазвичай перехід база-емітер відкритий, а перехід база-колектор закритий.

Біполярний транзистор, подібно реле, може працювати і в ключовому режимі Біполярний транзистор, подібно реле, може працювати і в ключовому режимі. Якщо подати деякий достатній струм в базу (замкнути кнопку S1), транзистор буде добре відкритий. Лампа запалиться.

При цьому опір між емітером і колектором буде невеликим.

Падіння напруги на ділянці емітер - колектор становитиме величину в декілька десятих доль вольта.

Якщо потім припинити подавати струм в базу (розімкнути S1), транзистор закриється, тобто опір між емітером і колектором стане дуже великим.

Лампа згасне.

Як перевірити біполярний транзистор?

Так як біполярний транзистор являє собою два pn переходу, то перевірити його цифровим тестером досить просто Так як біполярний транзистор являє собою два pn переходу, то перевірити його цифровим тестером досить просто.

Треба встановити перемикач роботи тестера в положення перевірки діодів , Приєднавши один щуп до бази, а другий - по черзі до емітера і колектора.

По суті, ми просто послідовно перевіряємо справність pn переходів.

Такий перехід може бути або відкритий, або закритий.

Потім треба змінити полярність щупів і повторити вимірювання Потім треба змінити полярність щупів і повторити вимірювання.

В одному випадку тестер покаже падіння напруга на переходах емітер - база і колектор - база 0,6 - 0,7 В (обидва переходу відкриті).

У другому випадку обидва переходу будуть закриті, і тестер зафіксує це.

Слід зазначити, що в робочому режимі найчастіше один з переходів транзистора відкритий, а другий закритий.

Вимірювання коефіцієнта передачі біполярного транзистора по току

Якщо в тестері є можливість вимірювання коефіцієнта передачі по току, то перевірити працездатність транзистора можна, встановивши висновки транзистора в відповідні гнізда Якщо в тестері є можливість вимірювання коефіцієнта передачі по току, то перевірити працездатність транзистора можна, встановивши висновки транзистора в відповідні гнізда.

Коефіцієнт передачі по струму - це відношення струму колектора до струму бази.

Чим більше коефіцієнт передачі, тим більшим струмом колектора може керувати струм бази при інших рівних умовах.

Цоколевку (найменування висновків) та інші дані можна взяти з data sheets (довідкових даних) на відповідний транзистор. Data sheets можна знайти в Інтернеті через пошукові системи.

Тестер покаже на дисплеї коефіцієнт передачі (посилення) струму, який потрібно порівняти з довідковими даними Тестер покаже на дисплеї коефіцієнт передачі (посилення) струму, який потрібно порівняти з довідковими даними.

Коефіцієнт передачі струму малопотужних транзисторів може досягати декількох сотень.

У потужних транзисторів він істотно менше - кілька одиниць або десятків.

Однак існують потужні транзистори з коефіцієнтом передачі в кілька сотень або тисяч. Це так звані пари Дарлінгтона.

Пара Дарлінгтона є два транзистора Пара Дарлінгтона є два транзистора. Вихідний струм першого транзистора є вхідним струмом для другого.

Загальний коефіцієнт передачі струму - це добуток коефіцієнтів першого і другого транзисторів.

Пара Дарлінгтона робиться в загальному корпусі, але її можна зробити і з двох окремих транзисторів.

Вбудована діодний захист

Деякі транзистори (потужні і високовольтні) можуть бути захищені від зворотного напруги вбудованим діодом Деякі транзистори (потужні і високовольтні) можуть бути захищені від зворотного напруги вбудованим діодом.

Таким чином, якщо підключити щупи тестера до емітера і колектора в режимі перевірки діодів, то він покаже ті ж 0,6 - 0,7 В (якщо діод зміщений в прямому напрямку) або «замкнений діод» (якщо діод зміщений у зворотному напрямку) .

Якщо ж тестер покаже якийсь невелика напруга, та ще в обох напрямках, то транзистор однозначно пробитий і підлягає заміні. Закоротки можна визначити і в режимі вимірювання опору - тестер покаже малий опір.

Зустрічається (на щастя, досить рідко) «підла» несправність транзисторів Зустрічається (на щастя, досить рідко) «підла» несправність транзисторів. Це коли він спочатку працює, а по закінченню деякого часу (або по прогріванню) змінює свої параметри або відмовляє взагалі.

Якщо випаять такий транзистор і перевірити тестером, то він встигне охолонути до приєднання щупів, і тестер покаже, що він нормальний. Переконатися в цьому найкраще заміною «підозрілого» транзистора в пристрої.

На закінчення скажемо, що біполярний транзистор - одна з основних «залізяк» в електроніці. Добре б навчитися впізнавати - «живі» ці «залізяки» чи ні. Звичайно, я дав вам, шановні читачі, дуже спрощену картину.

Насправді, робота біполярного транзистора описується багатьма формулами, існують багато їх різновиди, але це складна наука. Бажаючим копнути глибше можу порекомендувати чудову книгу Хоровіца і Хілла «Мистецтво схемотехніки».

Транзистори для ваших експериментів можна купити

До зустрічі на блозі!


Питання на засипку - чому не можна замінити транзистор двома діодами?
Адже в кожному з них є pn перехід, чи не так?
Як перевірити біполярний транзистор?