Breves consejos sobre cómo comprobar el transistor

Breves consejos sobre cómo comprobar el transistor

• Que es un transistor - información básica
• Cómo verificar el transistor - métodos para probar el funcionamiento correcto
  • Lea cómo verificar el transistor con un medidor
  • Transistores MOSFET y JFET
• Comprobación de transistores con comprobadores de componentes electrónicos
• Cómo comprobar el transistor sin desoldar
• Cómo verificar un transistor con un multímetro de la oferta de TME

Los transistores creados a mediados del siglo XX se convirtieron en la base para el rápido desarrollo de la electrónica. Al reemplazar los tubos de electrones, comenzaron la era de la miniaturización de dispositivos y dispositivos electrónicos, que continúa hasta el día de hoy. Como cualquier otro componente, el transistor también puede funcionar mal o dañarse. En este artículo te mostraremos cómo comprobar el correcto funcionamiento de estos componentes electrónicos.

Que es un transistor - información básica

La explicación más simple de lo que es un transistor se puede obtener en una oración bastante simple: el transistor está formado por 3\electrodos (tres pines) o, a veces por 4\electrodos, un elemento electrónico semiconductor con la capacidad de amplificar una señal eléctrica, que puede actuar como un dispositivo de control de corriente en el circuito eléctrico.

La aparición de transistores a mediados del siglo pasado cambió por completo el desarrollo de todas las tecnologías, incluida la electrónica. Reemplazar tubos de electrones grandes y que consumen energía por estos elementos en miniatura, hoy producidos en tamaños a escala nanométrica, como es el caso de los microprocesadores de computadora, aceleró el desarrollo de la tecnología y nos condujo al nivel actual de progreso de la civilización.

Los transistores se clasifican según varios criterios, siendo las siguientes tipologías las más importantes:

1. Transistores bipolares y unipolares;
2. Transistores de germanio, silicio y otros para técnicas de muy alta frecuencia (carburo de silicio, nitruro de galio, arseniuro de galio);
3. Transistores de baja o alta potencia y al mismo tiempo de baja o alta frecuencia.

Los dos últimos se refieren a los materiales utilizados para fabricar los transistores y los parámetros básicos y no son tan importantes como la sistemática descrita en el primer punto. Esta tipología es crucial porque en realidad describe dos tipos básicos de transistores, que difieren en su principio de funcionamiento: transistores de efecto de campo (unipolares) y transistores bipolares. Por supuesto, dentro de cada uno de estos tipos hay subtipos adicionales de transistores (MOSFET, JFET, IGBT, etc.), pero el principio clave de funcionamiento es común a ellos.

Los transistores de efecto de campo se caracterizan por el hecho de que la corriente fluye en ellos a través de un semiconductor con un tipo de conductividad, por lo que la corriente de salida es en su caso una función de la tensión de control. El principio de funcionamiento es simple: el semiconductor está equipado con dos electrodos, fuente S y drenaje D, entre los cuales fluye la corriente (el llamado canal). Un tercer electrodo adicional (puerta G) corre a lo largo del canal, que, bajo la influencia del voltaje aplicado, cambia la conductividad del canal y, por lo tanto, influye en la corriente que fluye. De esta manera simple, el transistor de efecto de campo permite controlar la corriente dentro de un circuito dado.

Los transistores bipolares tienen una estructura más compleja. Están formados por tres capas de semiconductores de diferentes tipos de conductividad: n o p (n - negativo, es decir, negativo, p - positivo, es decir, positivo). La disposición de estas tres capas conductoras diferentes puede tener la secuencia de npn o pnp, sin embargo, independientemente de con cuál tratemos, las capas E (emisor), B (base) y C (colector) siempre se distinguen aquí. El principio de estos transistores es utilizar una pequeña corriente que fluye entre la base y el emisor para impulsar la corriente más grande que fluye entre el colector y el emisor. Si el voltaje de CC fluye entre los terminales del transistor de tal manera que hay un polo positivo en el terminal py un polo negativo en el terminal n, entonces obtendremos un flujo de corriente y una puerta abierta de algún tipo. En polaridad inversa, la puerta se cierra debido a la alta resistencia y se evita el flujo de corriente.

Gracias a sus propiedades amplificadoras, los transistores se utilizan, entre otros, en al construir todo tipo de amplificadores. Son el elemento estructural básico de una gran cantidad de circuitos electrónicos, como fuentes de corriente, generadores, estabilizadores o también llaves electrónicas, que se empezaron a utilizar en la construcción de puertas lógicas. Por lo tanto, está cerca de la aplicación más conocida de transistores en la construcción de memorias RAM y ROM de semiconductores, es decir, para microprocesadores. Su implementación no sería posible sin la tecnología de integración (circuitos integrados), cuyo uso ya se ha generalizado.

Cómo verificar el transistor - métodos para probar el funcionamiento correcto

Actualmente, para verificar el funcionamiento correcto de un transistor, puede usar una de las dos formas más populares: verifíquelo con un multímetro clásico o usando probadores especialmente diseñados para probar varios componentes electrónicos, incluidos los transistores. Usando estos métodos, el transistor debe desoldarse del circuito y retirarse de la placa de circuito impreso, aunque, como presentaremos más adelante en el texto, también es posible probar estos componentes sin esta necesidad.

Lea cómo verificar el transistor con un medidor

Esta prueba de transistor bipolar se puede realizar cambiando el multímetro al modo de ohmímetro (prueba de resistencia) o yendo a la prueba de diodos, en el primer caso, el límite debe establecerse en 2kOhm. El siguiente paso es determinar si se trata de un transistor npn o pnp; la documentación técnica puede ayudar con esto. Suponiendo que estamos tratando con un tipo pnp y decidimos probar en modo ohmímetro, procedemos de la siguiente manera:

• La sonda negativa del multímetro está conectada a la salida de la base (generalmente es una sonda negra) y la sonda positiva (roja) primero al colector y luego al emisor. Obtener un valor en el rango ~500-1500Ohm confirma el correcto funcionamiento del transistor.
• La sonda roja se conecta a la base y la sonda negra se coloca en el colector y una vez en el emisor. Para que un transistor funcione correctamente, el multímetro debe indicar que el valor medido está fuera del rango especificado.
• Tanto la sonda positiva como la negativa tocan las patas del transistor, que son los equivalentes del colector y el emisor. El resultado medido debe ser 1, independientemente de si aplicamos una sonda positiva o negativa.
• Probamos la resistencia de al menos una de las transiciones en ambas direcciones. Obtener un resultado de 1 en ambas direcciones, que denota la resistencia que tiende al infinito, confirma la falla del transistor. Interpretamos el mismo resultado como cero o casi cero.

Suponiendo que nuestro transistor es del tipo npn y decidiendo probar el diodo (porque este tipo de transistor se asemeja a un sistema con dos diodos paralelos), primero debemos cambiar el multímetro a la posición apropiada, luego conectar el diodo rojo a la base y al uno negro al emisor. Después de este procedimiento, el medidor debe mostrar un valor de voltaje de CC específico en su pantalla, que debe compararse con los datos en la documentación técnica del transistor probado. Se trata de comprobar si la medida obtenida se encuentra en el rango entre el mínimo y el máximo dado por el fabricante del componente. Si es así, inferimos el correcto funcionamiento del transistor.

Además de las pruebas anteriores para el correcto funcionamiento del transistor, también puede intentar determinar la amplificación (ganancia de corriente), es decir, la ganancia de corriente marcada con el símbolo h21, pero para este propósito el medidor debe estar equipado con una toma especial para probar dichos elementos. Si este es el caso, cambie el dispositivo al modo hFE, luego inserte los terminales del transistor en los conectores de enchufe apropiados marcados con los símbolos B, E y C (base, emisor, colector) y lea el valor de ganancia de CC medido en la pantalla LCD .

Transistores MOSFET y JFET

En desafío interesante presentan los transistores de efecto de campo del tipo MOSFET. En su caso, también colocamos el medidor en la posición de "prueba de diodo", y luego realizamos la siguiente secuencia:

• sonda positiva al drenaje, negativa a la compuerta (durante unos 2 segundos),
• sonda negativa a la fuente (durante unos 2 segundos),
• sonda negativa al drenaje, positiva a la puerta,
• sonda positiva a la fuente.

Después de hacer esta combinación, la última vez que se conectó la sonda roja a la fuente, no antes, debería aparecer algún valor medido en la pantalla del multímetro. Si aparecieran lecturas con conexiones anteriores, se concluiría que el transistor está dañado. Esto se debe a un simple hecho: la puerta debe estar aislada de las otras manos y no debe mostrarse nada con tales combinaciones.

En caso de los transistores tipo JFET sigue siendo diferente. Si desea probarlos, recuerde que tienen una baja resistencia entre el drenaje y la fuente, y además, el canal de estos transistores se cierra bajo la influencia de la tensión aplicada. Por lo tanto, si aún registramos una falla, concluimos que dicho transistor debe reemplazarse por uno nuevo, porque la unidad probada ciertamente está defectuosa.

Vale la pena agregar que los transistores unipolares (efecto de campo) son elementos sensibles a la electricidad estática. Por lo tanto, una medición descuidada o inadecuada puede dañar un componente previamente funcional. Esto se aplica aún más a los IGBT.

Comprobación de transistores con comprobadores de componentes electrónicos

Los probadores multifunción de componentes electrónicos son pequeños dispositivos que se asemejan a los multímetros clásicos, pero su dominio es probar transistores, resistencias, condensadores, diodos y muchos otros elementos utilizados en la electrónica convencional. Pueden medir voltaje, resistencia y varios otros parámetros, y presentar los parámetros medidos en sus pantallas. Suelen estar alimentados por una batería (la mayoría de las veces de 9V o 12V), se caracterizan por una alta automatización de funcionamiento, tienen tomas de conexión especiales en la parte frontal, lo que los hace muy fáciles de usar. Algunos, en lugar de los casquillos para los pies de los elementos probados, tienen sondas clásicas, pero incluso en su caso, todo se hace de forma automática. Es suficiente aplicar cualquier sonda a cualquier pie, y el probador identificará automáticamente todos los pines, reconocerá el tipo de unión de semiconductores, determinará el tipo de transistor y probará el voltaje directo, voltaje de corte (para transistores MOSFET), fugas corriente, voltaje umbral, resistencia o medir la ganancia de corriente.

Cómo comprobar el transistor sin desoldar

Verificar la eficiencia del transistor sin desoldarlo del sistema es muy problemático e implica un alto riesgo de error, porque el resultado de la medición puede verse influenciado por otros elementos del sistema. Para que dicha prueba sea confiable, es importante conocer el esquema del sistema y la especificidad de sus elementos individuales y sus interacciones. Sin embargo, existen dispositivos disponibles en el mercado que cuentan con una función que nos permite comprobar el correcto funcionamiento de los transistores sin necesidad de desoldarlos. Estos pueden ser, por ejemplo, osciloscopios con función de comprobador de componentes de la marca Rohde&Schwarz. Es importante destacar que en la documentación técnica de estos medidores podemos encontrar tablas que muestran el correcto funcionamiento de los componentes seleccionados. Osciloscopios con función de prueba de componentes

Por supuesto, la compra de un osciloscopio con la función de prueba de componentes está asociada a un gasto considerable, pero, por ejemplo, en el caso de servicios profesionales, es una excelente inversión, porque la función de prueba de componentes le permite comparar rápidamente las características. de dispositivos, cuya eficacia no tenemos ninguna objeción a las características de los que requieren reparación. Son herramientas de diagnóstico ideales que reducirán significativamente el tiempo dedicado a las reparaciones.

Cómo verificar un transistor con un multímetro de la oferta de TME

Al utilizar el catálogo TME, en la categoría de producto "multímetros digitales portátiles", vale la pena utilizar el filtro "prueba de transistores". Luego obtenemos una lista de estos modelos que le permiten probar el transistor, tanto con el uso de sondas clásicas, como con el uso de ranuras de clavijas especiales, que cooperan con transistores pnp y npn. Los productos de interés son las marcas como, entre otros, Peaktech, B&K Precision, Axiomet o Uni-T. Todos los modelos seleccionados son dispositivos compactos, equipados con pantallas de cristal líquido iluminadas, varios enchufes y un dial principal transparente para seleccionar el modo de funcionamiento. La mayoría de ellos también están protegidos por cubiertas hechas de plásticos duraderos y que absorben los impactos para aumentar su vida útil.