Messung von Parametern von Halbleiterdioden und Transistoren

Die Kenntnis der Parameter von Dioden und Transistoren ermöglicht es, die Qualität und Zuverlässigkeit des Betriebs elektronischer Schaltkreise auf Basis von Dioden und Transistoren zu verbessern und den Ort der Fehlfunktion bei der Reparatur und Einstellung elektronischer Geräte zu lokalisieren.

Die wichtigsten messtechnischen Eigenschaften von Parametertestern für Halbleiterbauelemente sind auf den Frontplatten der Geräte und in ihren Pässen angegeben.

Parametertester für Halbleiterdioden und Transistoren werden nach folgenden Kriterien klassifiziert:

• nach Art der Anzeige – analog und digital,

• nach Vereinbarung – Multimeter, Messgeräte (Tester) für Parameter von Halbleiterdioden, Transistoren und integrierten Schaltkreisen (L2), Logikanalysatoren (LA).

Die wichtigsten messtechnischen Merkmale der Tester sind: der Zweck des Geräts, die Liste der gemessenen Parameter, der Messbereich der Parameter, der Messfehler jedes Parameters.

Die Eignung von Halbleiterdioden, Transistoren und analogen integrierten Schaltkreisen wird durch Messung qualitativer Parameter und anschließendem Vergleich mit Referenzparametern überprüft. Wenn die gemessenen Parameter mit den Referenzparametern übereinstimmen, gilt die getestete Diode, der getestete Transistor oder der analoge integrierte Schaltkreis als geeignet.

Multimeter (analog und digital) werden verwendet, um die Integrität von pn-Übergängen in Dioden und Transistoren zu überprüfen. Dieser Vorgang wird als „Wählen“ bezeichnet.

Die Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Dioden besteht aus der Messung des Vorwärts- und Rückwärtswiderstands des pn-Übergangs. Das Ohmmeter wird zunächst mit der negativen Sonde an die Anode der Diode und der positiven Sonde an die Kathode angeschlossen. Wenn diese Option aktiviert ist, ist der pn-Übergang der Diode in Sperrrichtung vorgespannt und das Ohmmeter zeigt einen hohen Widerstand an, ausgedrückt in Megaohm.

Dann wird die Polarität der Bindung umgekehrt. Das Ohmmeter registriert einen niedrigen Vorwärts-pn-Übergangswiderstand. Ein niedriger Widerstand weist darauf hin, dass der pn-Übergang der Diode in beide Richtungen unterbrochen ist. Ein sehr hoher Widerstand weist auf einen offenen Stromkreis in einem pn-Übergang hin.

Beim „Wählen“ eines pn-Übergangs mit einem Digitalmultimeter wird ein spezieller Teilbereich in diesen eingeführt, der durch die herkömmliche grafische Bezeichnung der Halbleiterdiode am Parametermess-Endschalter angezeigt wird. Die Betriebsspannung der Sonden beträgt in diesem Modus 0,2 V und der durch die Sonden fließende Strom überschreitet nicht 1 μA. Mit einem solchen Strom ist es unmöglich, auch nur den kleinsten Halbleiter zu durchbrechen.

Bei der Überprüfung von Bipolartransistoren müssen Sie bedenken, dass diese über zwei pn-Übergänge verfügen und wie Dioden „klingeln“. Eine Sonde wird an den Basisanschluss angeschlossen, die zweite Sonde berührt abwechselnd den Kollektor- und den Emitteranschluss.

Beim „Klingeln“ von Transistoren ist es sehr praktisch, eine Funktion eines Digitalmultimeters zu nutzen: Bei der Widerstandsmessung überschreitet die maximale Spannung seiner Sonden 0,2 V nicht. Da sich die pn-Übergänge von Siliziumhalbleitern bei einer Spannung über 0 öffnen. 6 V, dann öffnen sich im Widerstandsmessmodus mit einem Digitalmultimeter die pn-Übergänge der auf die Platine gelöteten Halbleiterbauelemente nicht. In diesem Modus misst ein Digitalmultimeter im Gegensatz zu einem Analogmultimeter nur den Widerstand des zu prüfenden Geräts. Bei einem analogen Multimeter reicht die Sondenspannung in diesem Modus aus, um pn-Übergänge zu öffnen.

Mit einigen Multimetertypen können Sie eine Reihe qualitativer Parameter von Bipolartransistoren messen:

h21b (h21e) – Stromübertragungskoeffizient in einem Stromkreis mit gemeinsamer Basis (gemeinsamer Emitter),

Azsvo – Rückwärtskollektorstrom (Minderheitsträgerstrom, thermischer Strom),

h22 – Ausgangsleitfähigkeit.

Spezialisierte Tester der L2-Gruppe prüfen die Qualitätsparameter von Dioden und Transistoren effektiver.

Die von den Testern überprüften Hauptparameter unterscheiden sich bei Dioden und Transistoren:

• für Gleichrichterdioden – Durchlassspannung UKpr und Rückstrom AzCobra,

• für Zenerdioden – Stabilisierungsspannung Uz,

• für Bipolartransistoren – Übertragungskoeffizient Z21, Rückstromkollektor Aznegov, Ausgangsleitfähigkeit Hz2, Grenzfrequenz EGR.

Messung der wichtigsten Qualitätsparameter von Dioden.

Um die Qualitätsparameter der Dioden mit dem Tester L2 zu messen, müssen folgende Vorgänge durchgeführt werden:

• Stellen Sie den Schalter „Diode / Transistor“ auf die Position „Diode“.

• schalten Sie den „Mode“-Schalter auf die Position „30“,

• Stellen Sie die Taste «> 0 <» auf der Frontplatte auf die Position «I»Ja»,

• Taste „Modus / Messen.»Einstellen auf» Messen. » und mit dem Potentiometer «> 0 <» auf der Rückseite des Testers den Anzeigepfeil nahe an die Nullmarke stellen,

• Taste „Modus/Messung“. auf Mittelstellung stellen,

• Verbinden Sie die getestete Diode mit den Kontakten „+“ und „-“,

Stellen Sie einen Dioden-Rückstrommessmodus bereit, für den Sie die folgenden Vorgänge durchführen:

• Taste „Modus/Messung“. Stellen Sie die Position „Mode“ ein und stellen Sie mit dem Schalter „Mode“ (Bereiche 30, 100 und 400 V) und dem Knopf „URV“ den erforderlichen Wert der Dioden-Sperrspannung auf der Geräteanzeige ein.

• Geben Sie die Taste „Modus / Messung“ zurück. in die Ausgangsposition bringen und auf der Skala „10 U, I“ der Geräteanzeige den Wert des Rückstroms ablesen, indem Sie mit dem oberen rechten Schalter einen solchen Messbereich (0,1 – 1 – 10 – 100 mA) auswählen eine zuverlässige Ablesung der Indikatorwerte möglich.

Messen Sie die Durchlassspannung der Diode und führen Sie dazu die folgenden Vorgänge durch:

• Bewegen Sie den unteren rechten Schalter in die Position «UR, V».

• Drehen Sie den oberen rechten Schalter auf Position «3 ~»,

• Taste „Modus/Messung“. Mit dem Schalter „Mode“ (Bereiche 30 und 100 mA) und „Azn mA“ auf die Position „Mode“ stellen, den gewünschten Wert des Gleichstroms entsprechend der Geräteanzeige einstellen,

• Taste „Modus/Messung“. auf „Messung“ eingestellt. und lesen Sie den Wert von URpr ab, nachdem Sie mit dem oberen rechten Schalter einen solchen Messbereich (1 … 3 V) ausgewählt haben, damit die Anzeigewerte gezählt werden können. Geben Sie die Taste „Modus / Messung“ zurück. in die mittlere Position.

Messung der wichtigsten Qualitätsparameter von Transistoren.

Bereiten Sie den Tester für die Arbeit vor, indem Sie die folgenden Vorgänge durchführen:

• Stellen Sie den Schalter „Diode / Transistor“ auf die Position „p-n-p“ oder „n-p-n“ (abhängig von der Struktur des getesteten Transistors).

• Verbinden Sie den getesteten Transistor entsprechend den Markierungen und der Position seiner Anschlüsse mit der Halterung, den Emitter des getesteten Transistors mit dem Kontakt E2, den Kollektor mit dem Anschluss „C“, die Basis mit „B“.

• Stellen Sie den unteren rechten Schalter auf Position «K3, h22»,

• Stellen Sie den oberen rechten Schalter auf die Position „▼ h“.

• Taste „Modus/Messung“. auf „Messung“ eingestellt. und mit dem Knopf „▼ h“ den Anzeigepfeil auf die „4“-Teilung der „h22“-Skala bewegen,

• Taste „Modus/Messung“. auf „Messung“ eingestellt. und lesen Sie den Wert der Ausgangsleitfähigkeit „h22“ in μS auf der Skala der Anzeige des Geräts ab. Geben Sie die Taste „Modus / Messung“ zurück. in die mittlere Position.

Messen Sie den Stromübertragungskoeffizienten des Transistors, indem Sie die folgenden Operationen durchführen:

• Stellen Sie den unteren rechten Schalter auf Position «h21»,

• Taste „Modus/Messung“. auf „Messung“ eingestellt. und bewegen Sie den Anzeigepfeil mit der Taste „t / g“ auf die Teilung „0,9“ der Skala „h21v“. Geben Sie die Taste „Modus / Messung“ zurück. in die Mittelstellung,

• Stellen Sie den oberen rechten Schalter auf Position «h21»,

• Taste „Modus/Messung“. auf „Messung“ eingestellt. Lesen Sie auf der Skala „h21b“ oder „h21e“ der Anzeige des Geräts den Wert „h21“ ab. Geben Sie die Taste „Modus / Messung“ zurück. in die mittlere Position.

Messen Sie den Minoritätsträgerfluss, indem Sie die folgenden Operationen durchführen:

• Stellen Sie den unteren rechten Schalter auf die Position «Azsvo, ma «,

• Modus-/Messtaste. auf „Messung“ eingestellt.und auf der Skala „10 U, Az»Die Geräteanzeige zeigt den Wert des Rückstroms des Kollektors Azsvo an, indem Sie den Schalter des Messbereichs (0,1-1-10-100 mA) so auswählen, dass Sie kann Beweise sicher lesen. Geben Sie die Taste „Modus / Messung“ zurück. in die Position „Messung“ bringen.