Цифровой или аналоговый? Проверка P-N переходов

В последнее время все чаще на форуме можно встретить сообщения о том, что при ремонте транзисторы (диоды) лучше сразу поменять, хотя они звонятся как нормальные!?
Вся проблема кроется в том, какой измерительный прибор используется при ремонте.
Цифровые комбинированные приборы (тестеры) как правило, измеряют только активное сопротивление! Не смотрите, что там присутствует предел, якобы предназначенный для проверки p-n переходов! Возьмите резистор номинала 10 ком, и попробуйте измерить его сопротивление на этом пределе. Какой у Вас получился результат? У меня DT9205A показал переполнение, т.е. «бесконечность». А при измерении сопротивления 1,5к – показал 1001!?
Возьмем Справочник радиолюбителя «Малогабаритная радиоаппаратура» Издание второе, переработанное и дополненное, издательство «НАУКОВА ДУМКА» КИЕВ-1972, авторы: Р. М. ТЕРЕЩУК, К. М. ТЕРЕЩУК, А. Б. ЧАПЛИНСКИЙ, Л, Б. ФУКС, С. А. СЕДОВ. На стр. 139, первый абзац сверху:
«Прямое сопротивление перехода имеет обычно величину порядка десятков или сотен омов, обратное — сотен килоомов или — единиц мегомов. У кремниевых маломощных транзисторов оба сопротивления могут быть выше, а. у мощных германиевых — ниже.»
И мы хотим получить достоверные результаты, пользуясь такими приборами?
А причина в принципе измерения сопротивления, заложенном практически во всех цифровых измерительных приборах. Данный принцип иллюстрирует рис.1.
Рис.1.

Принцип работы омметра мультиметраИзмеряемое сопротивление включено в цепь обратной связи операционного усилителя DА1, входной ток которого задастся резисторами R1— R6, подключаемыми через переключатель к источнику постоянного тока напряжением ±1,111 В. Поскольку сопротивление включаемых резисторов кратно 1,111 кОм, задаваемый ими ток имеет значения, кратные 10, а падение напряжения на измеряемом сопротивлении с точностью до множителя 10ⁿ равно его величине. Это падение напряжения измеряется с помощью АЦП, подключенного непосредственно к измеряемому сопротивлению.
Такое построение омметра позволяет использовать те же резисторы, что и в делителе вольтметра, и исключает их подбор. А кроме того получают линейную шкалу прямого отсчета, в отличие от обратной нелинейной шкалы стрелочных мультиметров, в которых не используются активные элементы (например ОУ).
Для примера далее будем рассматривать DT9205A.
В Таблице 1 приведены результаты измерения напряжения на измерительных щупах мультиметра.
Таблица 1.

	Пределы измерения сопротивления
	1	2	3	4	5	6	7	8
	200 Ом	2к	20к	200к	2М	20М	200М	Про­звонка
Напряжение на зажимах	0,544	0,544	0,544	0,539	0,495	0,272	2,738	2,912

Напряжения на зажимах измерены прибором В7-16А, входное сопротивление 10 МОм.
Очевидно, что напряжение на зажимах на пределах 1 – 6, недостаточны для открытия p-n перехода.  Остаются для испытаний два предела: 200 МОм и «Прозвонка».
Для корректной оценки возможности определения неисправного p-n перехода сравним DT9205A с другими комбинированными приборами – В7-16А, ВУ-15, ТЛ-4М.
В качестве объекта измерения были использованы отобранные из числа неисправных кремниевые транзисторы имеющие переход с утечкой, и два  исправных транзистора - 2SC2625R и КТ361Е.
В7-16А (цифровой)                                                                                                Таблица 2.

№ п/п

Объект

Предел измерения

1к

1000к

Б-Э

Б-К

К-Э

Б-Э

Б-К

К-Э

Прям

Обр

Прям

Обр

Прям

Обр

Прям

Обр

Прям

Обр

Прям

Обр

1

2SC2625R

309,8

П

307,6

П

П

П

171,7

П

166,5

П

П

П

2

КТ361Е

372

П

357

П

П

П

254,6

П

229,8

П

П

П

3

2SC2625

283,3

П

246,5

П

261

269

121,6

П

120,9

П

1,6

1,4

4

2SC2810

4,7

4,7

191,8

449

445,5

187,6

0,2

0,2

2,9

3,3

3,3

2,8

5

КТ361Г

370,8

П

356,5

П

П

П

230,5

П

214

П

П

938

6

КТ361Б

365

П

358,7

П

П

П

227,5

П

221,3

П

П

П

7

КТ315А

358,7

П

353,7

П

П

П

219,2

П

234,3

П

П

П

ВУ-15 (аналоговый, ламповый)                                                                           Таблица 3.

№ п/п

Объект

Предел измерения

х0,1к

х1М

Б-Э

Б-К

К-Э

Б-Э

Б-К

К-Э

Прям

Обр

Прям

Обр

Прям

Обр

Прям

Обр

Прям

Обр

Прям

Обр

1

2SC2625R

4,5

П

4.2

П

П

П

1,0

П

0,85

П

Ш

Ш

2

КТ361Е

14

П

10

П

П

П

1,2

П

1,0

П

П

П

3

2SC2625

3,2

П

230

П

1500

1500

0,35

П

0,35

П

0

0

4

2SC2810

0,05

0,05

1,5

7,5

7,5

1,3

0

0

0

0

0

0

5

КТ361Г

14

П

10

П

П

П

1,4

П

1,2

П

П

Ш

6

КТ361Б

14

П

11

П

П

П

1,2

П

1,2

П

П

Ш

7

КТ315А

11

П

10

П

П

П

1,0

Ш

0,9

Ш

Ш

Ш

DT9205A (цифровой)                                                                                             Таблица 4.

№ п/п	Объект	Предел измерения
		«Прозвонка»						200М
		Б-Э		Б-К		К-Э		Б-Э		Б-К		К-Э
		Прям	Обр	Прям	Обр	Прям	Обр	Прям	Обр	Прям	Обр	Прям	Обр
1	2SC2625R	557	П	548	П	П	П	0,2	П	0,2	П	П	П
2	КТ361Е	695	П	658	П	П	П	0,2	П	0,2	П	П	П
3	2SC2625	504	П	415	П	1598	1527	0,1	П	0,1	П	0	0
4	2SC2810	3	3	282	681	678	277	0	0	0	0	0	0
5	КТ361Г	691	П	668	П	П	П	0,2	П	0,2	П	П	1,3
6	КТ361Б	684	П	674	П	П	П	0,2	П	0,2	П	2,9	П
7	КТ315А	671	П	659	П	П	П	0,2	П	0,2	П	П	1,2

ТЛ-4М (аналоговый)                                                                                              Таблица 5.

№ п/п

Объект

Предел измерения

х1

х103

Б-Э

Б-К

К-Э

Б-Э

Б-К

К-Э

Прям

Обр

Прям

Обр

Прям

Обр

Прям

Обр

Прям

Обр

Прям

Обр

1

2SC2625R

17

П

17

П

П

П

4

П

4

П

П

П

2

КТ361Е

28

П

22

П

П

П

5

П

4,8

П

П

П

3

2SC2625

15

П

13

П

Ш

Ш

0,35

П

0,35

П

0

0

4

2SC2810

4

4

15

200

200

16

0

0

1

2

2

1

5

КТ361Г

30

П

22

П

П

П

5

П

5

П

300

П

6

КТ361Б

27

П

22

П

П

П

5

П

5

П

П

Ш

7

КТ315А

24

П

24

П

П

П

5

П

4,8

П

П

П->200

 Условные обозначения

	Заведомо исправный транзистор
	Неисправный транзистор
	Возможно принятие неверного решения о годности транзистора
П	Переполнение цифрового индикатора или «∞» на стрелочном приборе
Ш	Заметное отклонение стрелки от «∞», но не доходит до оцифрованных отметок
П->200	Отклонение стрелки от «∞» и плавное перемещение и остановки у отметки

 
Итак, прокомментируем измерения.
Два предела использовались из-за разницы прямого и обратного сопротивлений p-n перехода.
Транзисторы №3 и №4 по результатам измерения всеми приборами признаны неисправными.
В7-16А – не позволяет выявить все неисправные маломощные транзисторы (№6, №7). Переход на предел 10М результат не изменил.
ВУ-15 –  если использовать для измерения обратного сопротивления предел х1М – возможна «ложная отбраковка» мощных транзисторов (№1) и в тоже время нечеткая фиксация неисправностей маломощных транзисторов (№5-№7).
DT9205A – если использовать для измерения обратного сопротивления предел 200М – то результат по всем пунктам достоверен!
ТЛ-4М – прямое сопротивление – предел х1, обратное – х10³ – результат также по всем пунктам достоверен! Опыт эксплуатации данного прибора показывает – малейшее шевеление стрелки при измерении обратного сопротивления p-n перехода – транзистор/диод в брак!
Мультиметра серии 83Х в наличии нет, однако анализ доступных схем мультиметров серии 83Х показал, что с помощью этих приборов корректно проверить p-n переход в обратном направлении нельзя.
Приборы из серии DT920ХA также не все можно использовать для данных измерений, а только те, у которых есть предел 200М - DT9202A, DT9205A, DT9207A, DT9208A.ВЫВОД: использовать для определения исправности p-n перехода цифровой прибор можно.
Но!
При проверке биполярных транзисторов обычно можно ограничиться измерением обратного тока коллектора I_КБО (схема измерения приведена на рис. 2)

Рис. 2

или обратного тока коллектор эмиттер I_КЭО либо I_КЭR (рис. 3)

Рис. 3

и одного из коэффициентов передачи тока. При измерении I_КЭR между эмиттером и базой транзистора включают резистор R, если это предусмотрено условиями измерения. Полезно измерять обратный ток эмиттера I_ЭБО (рис. 4).

Рис. 4

Однако при такой проверке высокочастотных и других транзисторов с диффузионным эмиттерным переходом необходимо проявлять особую осторожность: даже небольшое превышение напряжения на этом переходе над допустимым может привести к выходу транзистора из строя.
Из испытуемых здесь приборов именно ТЛ-4М наиболее подходит по всем параметрам – на пределе х1 омметра у него 1, 5 на зажимах.
Кроме того, данным прибором можно проверять утечку электролитических конденсаторов. Стрелочным прибором также удобно наблюдать нестабильность напряжений, однако надо учитывать, что входное сопротивление у этого прибора ниже, чем у цифровых, и он может шунтировать измеряемую цепь.
Для тех, у кого есть неисправный, выкладываю схему и спецификацию.
Кстати видел в продаже стрелочные комбинированные приборы YX-360, здесь можно глянуть в кратком виде характеристики vserinki.ru/sovety/statya_214.html.

Естественно, для проверки исправности радиоэлементов лучше всего применять специализированные приборы. Например, для проверки полупроводниковых приборов можно использовать приборы группы Л2 (Л2-23, Л2-43, Л2-54, и др.). Но приобрести их или повторить самостоятельно не каждому по плечу.
Имея магнитоэлектрический прибор на 100мкА с сопротивлением рамки немного менее 1000 Ом, можно повторить не всю схему, а только часть, отвечающую за измерение сопротивления и параметров транзисторов. Причем, можно ограничиться двумя пределами – х1 и х10³. Схема значительно упрощается. Возможны и такие варианты – использовать индикатор уровня от старого магнитофона, необходимо только правильно определить ток полного отклонения стрелки, сопротивление рамки, и пересчитать резисторы в схеме, или попробовать измерять падение напряжения цифровым прибором на эквивалентном сопротивлении, установленном вместо головки в схему ТЛ-4М. Градуировка здесь практически не нужна, так как оценивается не величина, а качество процесса.
Т.е. при проверке p-n перехода.
- при проверке в прямом направлении – чем больше показания цифрового индикатора/меньше отклонение стрелки стрелочного прибора от конечной отметки – тем лучше;
- при проверке в обратном направлении – чем меньше показания цифрового индикатора/меньше отклонение стрелки стрелочного прибора от начальной (нулевой) отметки – тем лучше.
При проверке утечки конденсатора – чем ближе в процессе зарядки стрелка подойдет к начальной (нулевой) отметке – тем лучше. Аналогично - чем меньше показания цифрового индикатора – тем лучше.
Если нужна дополнительная литература по самостоятельным расчетам – пишите, подберу, выложу.

Прикрепленный файл	Размер
tablicu.rar	5.02 кб
image001.rar	5.01 кб
image002.rar	3.82 кб
image003.rar	3.73 кб
image004.rar	5.4 кб