Misura dei parametri di diodi e transistor a semiconduttore

La conoscenza dei parametri di diodi e transistor consente di migliorare la qualità e l'affidabilità del funzionamento dei circuiti elettronici basati su diodi e transistor e di individuare il luogo del malfunzionamento durante la riparazione e la regolazione delle apparecchiature elettroniche.

Le principali caratteristiche metrologiche dei tester dei parametri dei dispositivi a semiconduttore sono riportate sui pannelli frontali dei dispositivi e nei loro passaporti.

I tester dei parametri di diodi e transistor a semiconduttore sono classificati secondo i seguenti criteri:

• per tipo di indicazione — analogico e digitale,

• su appuntamento - multimetri, dispositivi di misurazione (tester) di parametri di diodi semiconduttori, transistor e circuiti integrati (L2), analizzatori logici (LA).

Le principali caratteristiche metrologiche dei tester sono: lo scopo del dispositivo, l'elenco dei parametri misurati, l'intervallo di misurazione dei parametri, l'errore di misurazione di ciascun parametro.

L'idoneità di diodi a semiconduttore, transistor e circuiti integrati analogici viene verificata misurando parametri qualitativi con il loro successivo confronto con quelli di riferimento. Se i parametri misurati corrispondono a quelli di riferimento, il diodo, transistor o circuito integrato analogico testato è considerato idoneo.

I multimetri (analogici e digitali) vengono utilizzati per verificare l'integrità delle giunzioni p-n in diodi e transistor. Questa operazione si chiama «Dialing».

Il controllo della salute dei diodi consiste nel misurare la resistenza diretta e inversa della giunzione p-n. L'ohmmetro viene prima collegato con la sonda negativa all'anodo del diodo e la sonda positiva al catodo. Con questo attivato, la giunzione p-n del diodo è polarizzata inversamente e l'ohmmetro mostrerà un'elevata resistenza espressa in megaohm.

Quindi la polarità del legame è invertita. L'ohmmetro registra una bassa resistenza di giunzione p-n diretta. Una bassa resistenza indica che in entrambe le direzioni la giunzione p-n del diodo è rotta. Una resistenza molto elevata indica un circuito aperto in una giunzione p-n.

Quando si "compone" una giunzione p-n con un multimetro digitale, viene introdotto uno speciale sottointervallo, indicato dalla designazione grafica convenzionale del diodo a semiconduttore sull'interruttore di finecorsa di misurazione dei parametri. La tensione operativa delle sonde in questa modalità corrisponde a 0,2 V e la corrente che passa attraverso le sonde non supera 1 μA. È impossibile sfondare anche il più piccolo semiconduttore con una tale corrente.

Quando si controllano i transistor bipolari, è necessario ricordare che hanno due giunzioni p-n e "suonano" allo stesso modo dei diodi. Una sonda è collegata al terminale di base, la seconda sonda tocca alternativamente i terminali di collettore ed emettitore.

Quando i transistor "suonano", è molto conveniente utilizzare una funzione di un multimetro digitale: quando si misura la resistenza, la tensione massima delle sue sonde non supera 0,2 V. Poiché le giunzioni p-n- dei semiconduttori di silicio si aprono a una tensione superiore a 0 . 6 V, quindi nella modalità di misurazione della resistenza con un multimetro digitale, le giunzioni p-n dei dispositivi a semiconduttore saldati alla scheda non si aprono. In questa modalità, un multimetro digitale, a differenza di uno analogico, misura solo la resistenza del dispositivo in prova. In un multimetro analogico, la tensione della sonda in questa modalità è sufficiente per aprire le giunzioni p-n.

Alcuni tipi di multimetri consentono di misurare una serie di parametri qualitativi dei transistor bipolari:

h21b (h21e) — coefficiente di trasferimento di corrente in un circuito con una base comune (emettitore comune),

Azsvo - corrente di collettore inversa (corrente portatrice minoritaria, corrente termica),

h22 — conducibilità in uscita.

I tester specializzati del gruppo L2 sono più efficaci nel controllare i parametri di qualità di diodi e transistor.

I parametri principali controllati dai tester sono diversi per diodi e transistor:

• per diodi raddrizzatori — tensione diretta UKpr e corrente inversa AzCobra,

• per i diodi zener — tensione di stabilizzazione Uz,

• per transistor bipolari — coefficiente di trasmissione z21, collettore di corrente inversa Aznegov, conduttività di uscita hz2, frequenza limite egr.

Misura dei principali parametri di qualità dei diodi.

Per misurare i parametri di qualità dei diodi con il tester L2, è necessario eseguire le seguenti operazioni:

• spostare l'interruttore «Diodo / Transistor» in posizione «Diodo»,

• spostare l'interruttore «Mode» in posizione «30»,

• impostare il pulsante «> 0 <» sul pannello frontale in posizione «I»Sì»,

• tasto "Modalità / misura»Imposta su» Mis. » e con il potenziometro «> 0 <» sul pannello posteriore del tester, posizionare la freccia dell'indicatore vicino alla tacca zero,

• Tasto "modalità / misura". impostato in posizione centrale,

• collegare il diodo testato ai contatti «+» e «-»,

Fornire una modalità di misurazione della corrente inversa del diodo per la quale eseguire le seguenti operazioni:

• Tasto "modalità / misura". impostare sulla posizione «Mode», utilizzando l'interruttore «Mode» (gamme 30, 100 e 400 V) e la manopola «URV», impostare il valore desiderato della tensione inversa del diodo sull'indicatore del dispositivo,

• restituire il tasto «Modalità / Misurazione». alla posizione iniziale e sulla scala «10 U, I» dell'indicatore del dispositivo, leggere il valore della corrente inversa selezionando tale campo di misura utilizzando l'interruttore in alto a destra (0,1 — 1 — 10 — 100 mA) in modo che sia possibile effettuare una lettura affidabile delle letture dell'indicatore.

Misurare la tensione diretta del diodo, per il quale eseguire le seguenti operazioni:

• spostare l'interruttore in basso a destra in posizione «UR, V»,

• ruotare l'interruttore in alto a destra in posizione «3 ~»,

• Tasto "modalità / misura". impostare sulla posizione «Mode» utilizzando l'interruttore «Mode» (gamme 30 e 100 mA) e «Azn mA «impostare il valore richiesto della corrente continua in base all'indicatore del dispositivo,

• Tasto "modalità / misura". impostato su "Misura". e leggere il valore di URpr dopo aver selezionato tale intervallo di misurazione (1 … 3 V) con l'interruttore in alto a destra in modo da poter contare le letture dell'indicatore. Restituire il tasto "Modalità / Misurazione". alla posizione intermedia.

Misura dei principali parametri di qualità dei transistor.

Preparare il tester per il lavoro, per il quale eseguire le seguenti operazioni:

• impostare l'interruttore «Diodo / Transistor» in posizione «p-n-p» o «n-p-n» (a seconda della struttura del transistor testato),

• collegare il transistor testato al supporto in base ai contrassegni e alla posizione dei suoi terminali, l'emettitore del transistor testato al contatto E2, il collettore al terminale «C», la base a «B»,

• impostare l'interruttore in basso a destra in posizione «K3, h22»,

• impostare l'interruttore in alto a destra in posizione «▼ h»,

• Tasto "modalità / misura". impostato su "Misura". e utilizzando la manopola "▼ h", spostare la freccia dell'indicatore sulla divisione "4" della scala "h22",

• Tasto "modalità / misura". impostato su "Misura". e leggere il valore della conducibilità di uscita «h22» in μS sulla scala dell'indicatore del dispositivo. Restituire il tasto "Modalità / Misurazione". alla posizione intermedia.

Misurare il coefficiente di trasferimento di corrente del transistor, per il quale eseguire le seguenti operazioni:

• impostare l'interruttore in basso a destra in posizione «h21»,

• Tasto "modalità / misura". impostato su "Misura". e utilizzare il tasto «t / g» per spostare la freccia dell'indicatore sulla divisione «0.9» della scala «h21v» Riportare il tasto «Mode / Measurement». in posizione intermedia,

• impostare l'interruttore in alto a destra in posizione «h21»,

• Tasto "modalità / misura". impostato su "Misura". e sulla scala "h21b" o "h21e" dell'indicatore del dispositivo, leggere il valore "h21". Restituire il tasto "Modalità / Misurazione". alla posizione intermedia.

Misurare il flusso di portatori di minoranza eseguendo le seguenti operazioni:

• impostare l'interruttore in basso a destra sulla posizione «Azsvo, ma «,

• Tasto Modalità / Misura. impostato su "Misura".e sulla scala "10 U, Az»L'indicatore del dispositivo legge il valore della corrente di ritorno del collettore Azsvo, selezionando l'interruttore dell'intervallo di misurazione (0,1-1-10-100 mA) tale intervallo, in modo che tu può leggere con sicurezza le prove. Restituire il tasto "Modalità / Misurazione". alla posizione «Misura».