Så här felsöker du transistor (BJT) -kretsar korrekt

Felsökning av BJT-kretsar är i grunden en process för att identifiera de elektriska felen i nätverket med hjälp av multimetrar över olika noder i kretsen.

BJT-felsökningstekniker är ett stort ämne och därför kan det vara svårt att inkludera 100% lösningar och strategier inom en enda artikel.

I grund och botten bör användaren känna till en handfull grundläggande rörelser och mätningar som kan göra det möjligt för honom att belysa problemets plats och hjälpa till att känna igen lösningen.

Helt säkert skulle det första steget i att ha förmågan att felsöka en BJT-krets vara att bli grundligt bekant med nätverkets tendenser och att ha en uppfattning om det angivna spännings- och strömområdet.

Kontroll av bas-sändarspänning

Kom ihåg att för alla BJT i ​​det aktiva området är den viktigaste mätbara likströmsnivån faktiskt dess bas-till-emitter-spänning V VARA .

För en BJT som är i påslagen skick, spänningen över basen och sändaren V. VARA bör vara i närheten av 0,7 V.

De korrekta förhållandena för testning av V VARA kan ses i figuren nedan. Observera att den positiva (röda) ledningen på den digitala multimetern berörs på basterminalen för en npn-transistor och den negativa (svarta) ledningen till emitterterminalen.

Varje annan bildskärm som inte matchar ungefär 0,7 V, såsom 0, 4 eller 12 V, eller en negativ kan vara en indikation på en felaktig enhet, och nätverksanslutningarna kan kräva en djupare analys under en sådan situation.

För en pnp-transistor kan samma strategi användas, men mätprobens polaritet måste omvändas för att få ett liknande svar.

Kontroll av kollektor-sändarspänning

Under felsökning av en BJT är en annan spänningsnivå med lika betydelse kollektor-till-emitterspänningen.

Kom ihåg från allmänna egenskaper hos en BJT de värdena på V DETTA i närheten av 0,3 V indikerar att enheten är mättad - en situation som inte egentligen måste existera om inte naturligtvis om BJT fungerar i ett omkopplingsläge. Med det sagt:

För en standard bipolär Junction Transistor förstärkare som arbetar i det aktiva området, V. DETTA är normalt cirka 25% till 75% av V DC .

Till exempel om matningsspänning V DC = 20 V, och en display på mätaren för kollektor-emitterström V DETTA kan vara 1 till 2 V eller 18 till 20 V då är det utan tvekan ett onormalt resultat. Om inte annat är avsiktligt utformat måste nätverket och anslutningar inspekteras. Detta kan ses i bilden nedan.

Kontrollerar BJT Open Loop-anslutningar

Om kollektor-emitter spänning V DETTA = 20 V (med matning V. DC = 20 V) det kan finnas ett minimum av två chanser som kan uppstå, antingen enheten (BJT) är skadad och har utvecklat egenskaperna hos en öppen krets över kollektor- och emitterstift, eller kanske en sammankoppling mellan kollektor-emitter eller bas- emitterkretsloopen är öppen.

Situationen kan bevittnas nedan, vilket kan skapa en samlarström I C är vid 0 mA och V. RC = 0 V.

Här kan vi se att den svarta sonden på voltmätaren är ansluten till källans gemensamma jord och den röda sonden till motståndets nedre terminal. Med kollektorström inte närvarande och motsvarande nollspänningsfall runt R C kan resultera i en avläsning på 20 V.

När mätaren är ansluten till BJT: s kollektorterminal kommer avläsningen troligen att vara 0 V eftersom matningen V DC är avstängd från den aktiva enheten på grund av den öppna kretsen.

Kontrollerar felaktigt motstånd

Troligtvis är de vanligaste felen i felsökningsförfarandena införlivandet av felaktiga motståndsvärden för ett visst nätverk.

Tänk på effekten av att använda ett 680 ohm motstånd för basmotståndet R B , istället för rätt nätverksvärde på 680 k. För matningsspänning V. DC = 20 V och en konfiguration med fast förspänning skulle den resulterande basströmmen vara 28,4 mA, istället för den erforderliga 28,4
μA. En enorm skillnad !!

En basström på 28,4 mA skulle utan tvekan innebära att enheten är i mättnadsregion vilket kan leda till att enheten skadas. På grund av att faktiska motståndsvärden i många fall inte är desamma som det minimala färgkodvärdet, kan det vara tillrådligt att bekräfta motståndsvärdet med en Ohm-meter innan det appliceras i kretsen.

Detta kommer att säkerställa att äkta värden ligger närmare antagande intervall och ger användaren viss försäkran om det korrekta motståndsvärdet som utövas.

Felsökning av okända situationer

Det kan finnas tillfällen då besvikelse kan byggas upp.

Du kanske har inspekterat BJT på en kurvspårare eller någon annan BJT testinstrument och tyckte att det var helt bra.

Alla motståndsnivåer verkar lämpliga, anslutningarna ser tillförlitliga ut och korrekt matningsspänning kan ha använts - vad då ?? Vid denna tidpunkt bör felsökaren anstränga sig för att uppnå en högre nivå av tänkande.

Kan det vara så att det interna nätverket från ledningen och slutanslutningen av en ledning är dålig?

Hur ofta upptäckte du att det bara att trycka på en BJT på vissa lämpliga platser resulterade i ett 'make and break' -förhållande mellan anslutningar?

I en annan omständighet kan du hitta matningen påslagen med rätt spänning men den strömbegränsande kontrollen har felaktigt placerats vid nollpunkten, vilket blockerar den angivna rätt strömmen till kretsen.

Ju större nätets sofistikering är, desto större kan spektrumet av möjligheter vara.

Oavsett fallet är förmodligen de mest framgångsrika strategierna för felsökning av ett BJT-nätverk alltid att undersöka de olika spänningsnivåerna med hänvisning till jord.

Detta görs vanligtvis genom att ansluta den svarta (negativa) sonden på en voltmeter till jord och 'röra' de viktiga punkterna i nätverket med den röda (positiva) sonden.

I figuren ovan, när den röda sonden är ansluten direkt för att mata V DC måste den visa den matade V DC spänningsnivå på mätaren. Detta beror helt enkelt på att nätverket arbetar med en gemensam grund för den anslutna matningen och andra parametrar.

Vid V C avläsningen måste vara mindre, beroende på spänningsfallet över R C . Och spänningen V. ÄR måste vara lägre än V C med en storlek lika med V DETTA eller kollektor-emitterspänningen.

Misslyckandet med att registrera någon av dessa instanser skulle vara tillräckligt för att definiera en felaktig anslutning eller ett fel. Om V RC och V RE bära verkliga värden men V DETTA visar 0 V, kan sannolikheten vara att BJT skadas internt vilket resulterar i en kortslutning avläsning mellan kollektor- och emitterterminaler.

Som nämnts tidigare, om V DETTA registrerar en nivå på cirka 0,3 V enligt V DETTA = V C - V ÄR (på grund av variationen i de två kvantiteterna enligt ovan) kan systemet indikera a mättat tillstånd med en BJT som kan vara defekt eller kanske inte vara defekt.

Det måste vara relativt uppenbart genom ovanstående diskussion att voltmätaren, oavsett om den är analog eller digital, är ganska avgörande för reparationsproceduren.

Strömområden (ampere) bestäms ofta genom själva spänningsnivåerna, mätt över de olika motstånden, snarare än att onödigt 'bryta' nätverket för att sätta in millimeterns sonder för en multimeter.

För att kontrollera större scheman levereras exakta spänningsområden i datablad med referens till mark för enkel testning och igenkänning av troliga besvärliga områden.

Lösa ett praktiskt exempel nr 1

Med hänvisning till de olika spänningsavläsningarna för följande BJT-konfiguration, ta reda på om designen ska fungera korrekt, om inte ange orsaken till den.

Exempel 2

Med hänvisning till avläsningarna som visas i diagrammet, avgöra om transistorn är i 'på' -läge eller inte, och om nätverket fungerar korrekt.

Över till dig

Jag hoppas att handledningen kan upplysa dig om hur du felsöker BJT-transistorkretsar. Artikeln har diskuterats om en npn-enhet hittills. Jag kommer snart att försöka uppdatera inlägget med mer information om felsökningstekniker för en pnp-transistor.

Om du har ytterligare tvivel, använd kommentarrutan nedan för att uttrycka dina tankar.