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使用數字萬用表測量晶體管

發布時間:2011/12/14 13:45:05 訪問次數:5538

     使用數字電表是一種快速又簡便的方法,可測試晶體管結面是否開路或是短路。在圖4. 32中,使用這種測試方法時,可將NPN和PNP兩種晶體管都視為兩個二極管連接在一起。基極一集電極是一個二極管,基極一發射極則是另一個二極管。

                     
    請回憶一下,正常的二極管在反向偏壓時,會有極高的阻抗(或是開路),并且在正向偏壓時,有非常低的阻抗值。開路故障的二極管,在正向和反向偏壓時,都會顯示出極高的阻抗值(或是開路)。短路故障或呈電阻性的二極管,在正向或反向偏壓時,都顯示出零或非常低的阻抗值。開路的二極管是最常見的故障情形。既然晶體管的PN結實際土與二極管相同,所以可以套用相同的基本特性。
    1.數字萬用表的二極管測試文件
    很多數字萬用表(DMM)有二極管測試擋提供很方便的方法來測試晶體管。標準的數字萬用表如圖4.33所示,有一個很小的二極管符號,是用來表示這個功能的位置。當我們將數字萬用表轉到這個二極管測試擋時,電表會提供一個足夠的電壓,對晶體管接面施加正向偏壓和反向偏壓。不同廠牌的數字萬用表會提供不同的內部電壓,可是一般的電壓值范圍在2. 5~3. 5V間。電表上出現提供一個電壓讀數,顯示測試中晶體管PN結偏置的情況。

     
    2.當晶體管沒有故障
     在圖4. 33(a)中,電表的紅色(正極)測試端接到晶體管的基極,黑色(負極)測試端接到發射極,就可提供基極一發射極結的正向偏壓。假如PN結是正常的,你會得到一個介于0. 5V和0.9V間的讀數,一般的正向偏壓是0.7V。
    在圖4. 33(b)中,將測試端交換,就可施加反向偏壓于基極一發肘極結。假如晶體管工作正常,你會得到一個電壓讀數,此電壓值是電表內部的電壓源。圖中的2. 6V代表一個標準值,并且表示PN結有一個極高的反向阻抗,并且基本上所有的內部電壓都出現在此阻抗上。
    對于基極一集電極,剛剛敘述的程序重復再作一次,如圖4.33(c)和4.33(d)所示。對于PNP晶體管,每個測試的電表測試端都要相反。
    3.當晶體管有故障時
    當晶體管因為PN結開路或是內部連接開路,而沒通過測試,你會得到一個電路開路的電壓讀數(對大部分的數字萬用表,此標準讀數是2.6V),不論這個PN結是正向或是反向偏壓,如圖4. 34(a)所示。當PN結短路,不論正向或是反向偏壓測試,電表都會讀出OV,如圖(b)所示。有時,損壞的PN結對于兩種偏壓,仍會有一個小阻抗存在,而不是完全短路。在這種情況下,電表會顯示一個遠小于正常的開路電壓的微小電壓值。例如,成電阻性PN結在兩個偏壓的情況下,可能都會有1.1 V的讀數,而不是正確的在正向偏壓時的0. 7V和在反向偏壓的2.6V。
    有些數字萬用表會在前面面板提供一個測試插座,用來測試晶體管的hFE(βDC)值。當晶體管不正確地插在插座中,或是在PN結或內部連接故障,導致不正常的動作,一般的電表會顯示1或是0。當顯示的晶體管測試值在正常范圍內,這個元件就是正常的。風、的正常范圍,可以從特性數據表中判讀出來。

                    
    4.使用OHM擋檢查晶體管
    若數字萬用表沒有二極管測試文件或是插座,可以轉到電表的OHM擋來測試晶體管PN結是否開路或短路。對于正常的晶體管PN結進行正向偏壓檢查,你會得到一個阻抗讀數,這讀數會隨著電表內部電池電壓而改變。很多數字萬用表在OHM文件的位置,無法提供足夠的電壓將PN結正向偏壓,你可能會讀到從幾百歐[姆]到幾千歐[姆]的讀數。
    對于正常的晶體管反向偏壓檢查,大部分的數字萬用表會出現超出測量范圍的信息,這是因為反向阻抗昀值太高而無法量測。依據電表各自的規定,超過范圍的信息可能是閃爍的1或是顯示出短橫線。
    雖然你可能無法從電表上得到準確的正向或反向阻抗值,但是相對的讀值就足以判斷晶體管的PN結是否正確地工作。如你所預期的,超過范圍的信息就表示反向阻抗值非常大。如你所預料的,在正向偏壓時所讀到的幾百到幾千歐[姆]的數值,相對于反向偏壓時的阻抗值算是很小的值。
    5.晶體管測試器
    個別的晶體管可以在電路上或電路外,用晶體管測試器來進行測試。例如,在某個印制板電路( PCB)中的放大器工作不正常。正確的故障檢修步驟應該是除非你合理地確定該元件已經損壞,或是你無法將故障縮小到某個單獨元件,千萬不要將元件從電路板上拆下來。當元件拆除后,會傷害到PC板的焊接點和繞線。
    檢查晶體管電路的第一個步驟,就是使用如圖4. 35所示的晶體管測試器進行在線檢查。三個探測夾分別接到晶體管的端點,如果晶體管是正常的,測試器會提供一個正面的測試結果。

                        
    情況1
    假如晶體管測試結果是損壞的,應該要很小心的將它移除,并更換一個正常的元件。在線路外測試替換元件是個很好的主意,可以先確定它是正常的。品體管插在晶體管測試器的插座上,就可進行電路外測試。
    情況2
    假如晶體管在電路中測試是好的,可是電路工作仍不正常,檢查電路板的集電極接點是否冷焊,或是電路板的金屬箔線有斷裂的現象。焊接不良通常會導致開路或是高阻抗的接點。對電路的實體位置進行實際的電壓測量,在這種情況是非常重要的。例如,你測量集電極的引腳,當集電極接點有外部開路的情形,你將會測量到一個浮點電壓。假如你測量的是電路板上的金屬箔線或是Re的端點,你會讀到u。數值。這種情況如圖4.36所示。

                     
    6.故障檢修時測量點的重要性
    在情況2,假如你一開始測量的是晶體管引腳處, V1000LA80A而且晶體管內部開路,如圖4. 37所示,你會測量到VCC。這在使用測試器前,就已經可以指出晶體管損壞了。在某些特定故障檢修的情況下,這個簡單的概念強調了量測點的重要性。

                     

  

     使用數字電表是一種快速又簡便的方法,可測試晶體管結面是否開路或是短路。在圖4. 32中,使用這種測試方法時,可將NPN和PNP兩種晶體管都視為兩個二極管連接在一起。基極一集電極是一個二極管,基極一發射極則是另一個二極管。

                     
    請回憶一下,正常的二極管在反向偏壓時,會有極高的阻抗(或是開路),并且在正向偏壓時,有非常低的阻抗值。開路故障的二極管,在正向和反向偏壓時,都會顯示出極高的阻抗值(或是開路)。短路故障或呈電阻性的二極管,在正向或反向偏壓時,都顯示出零或非常低的阻抗值。開路的二極管是最常見的故障情形。既然晶體管的PN結實際土與二極管相同,所以可以套用相同的基本特性。
    1.數字萬用表的二極管測試文件
    很多數字萬用表(DMM)有二極管測試擋提供很方便的方法來測試晶體管。標準的數字萬用表如圖4.33所示,有一個很小的二極管符號,是用來表示這個功能的位置。當我們將數字萬用表轉到這個二極管測試擋時,電表會提供一個足夠的電壓,對晶體管接面施加正向偏壓和反向偏壓。不同廠牌的數字萬用表會提供不同的內部電壓,可是一般的電壓值范圍在2. 5~3. 5V間。電表上出現提供一個電壓讀數,顯示測試中晶體管PN結偏置的情況。

     
    2.當晶體管沒有故障
     在圖4. 33(a)中,電表的紅色(正極)測試端接到晶體管的基極,黑色(負極)測試端接到發射極,就可提供基極一發射極結的正向偏壓。假如PN結是正常的,你會得到一個介于0. 5V和0.9V間的讀數,一般的正向偏壓是0.7V。
    在圖4. 33(b)中,將測試端交換,就可施加反向偏壓于基極一發肘極結。假如晶體管工作正常,你會得到一個電壓讀數,此電壓值是電表內部的電壓源。圖中的2. 6V代表一個標準值,并且表示PN結有一個極高的反向阻抗,并且基本上所有的內部電壓都出現在此阻抗上。
    對于基極一集電極,剛剛敘述的程序重復再作一次,如圖4.33(c)和4.33(d)所示。對于PNP晶體管,每個測試的電表測試端都要相反。
    3.當晶體管有故障時
    當晶體管因為PN結開路或是內部連接開路,而沒通過測試,你會得到一個電路開路的電壓讀數(對大部分的數字萬用表,此標準讀數是2.6V),不論這個PN結是正向或是反向偏壓,如圖4. 34(a)所示。當PN結短路,不論正向或是反向偏壓測試,電表都會讀出OV,如圖(b)所示。有時,損壞的PN結對于兩種偏壓,仍會有一個小阻抗存在,而不是完全短路。在這種情況下,電表會顯示一個遠小于正常的開路電壓的微小電壓值。例如,成電阻性PN結在兩個偏壓的情況下,可能都會有1.1 V的讀數,而不是正確的在正向偏壓時的0. 7V和在反向偏壓的2.6V。
    有些數字萬用表會在前面面板提供一個測試插座,用來測試晶體管的hFE(βDC)值。當晶體管不正確地插在插座中,或是在PN結或內部連接故障,導致不正常的動作,一般的電表會顯示1或是0。當顯示的晶體管測試值在正常范圍內,這個元件就是正常的。風、的正常范圍,可以從特性數據表中判讀出來。

                    
    4.使用OHM擋檢查晶體管
    若數字萬用表沒有二極管測試文件或是插座,可以轉到電表的OHM擋來測試晶體管PN結是否開路或短路。對于正常的晶體管PN結進行正向偏壓檢查,你會得到一個阻抗讀數,這讀數會隨著電表內部電池電壓而改變。很多數字萬用表在OHM文件的位置,無法提供足夠的電壓將PN結正向偏壓,你可能會讀到從幾百歐[姆]到幾千歐[姆]的讀數。
    對于正常的晶體管反向偏壓檢查,大部分的數字萬用表會出現超出測量范圍的信息,這是因為反向阻抗昀值太高而無法量測。依據電表各自的規定,超過范圍的信息可能是閃爍的1或是顯示出短橫線。
    雖然你可能無法從電表上得到準確的正向或反向阻抗值,但是相對的讀值就足以判斷晶體管的PN結是否正確地工作。如你所預期的,超過范圍的信息就表示反向阻抗值非常大。如你所預料的,在正向偏壓時所讀到的幾百到幾千歐[姆]的數值,相對于反向偏壓時的阻抗值算是很小的值。
    5.晶體管測試器
    個別的晶體管可以在電路上或電路外,用晶體管測試器來進行測試。例如,在某個印制板電路( PCB)中的放大器工作不正常。正確的故障檢修步驟應該是除非你合理地確定該元件已經損壞,或是你無法將故障縮小到某個單獨元件,千萬不要將元件從電路板上拆下來。當元件拆除后,會傷害到PC板的焊接點和繞線。
    檢查晶體管電路的第一個步驟,就是使用如圖4. 35所示的晶體管測試器進行在線檢查。三個探測夾分別接到晶體管的端點,如果晶體管是正常的,測試器會提供一個正面的測試結果。

                        
    情況1
    假如晶體管測試結果是損壞的,應該要很小心的將它移除,并更換一個正常的元件。在線路外測試替換元件是個很好的主意,可以先確定它是正常的。品體管插在晶體管測試器的插座上,就可進行電路外測試。
    情況2
    假如晶體管在電路中測試是好的,可是電路工作仍不正常,檢查電路板的集電極接點是否冷焊,或是電路板的金屬箔線有斷裂的現象。焊接不良通常會導致開路或是高阻抗的接點。對電路的實體位置進行實際的電壓測量,在這種情況是非常重要的。例如,你測量集電極的引腳,當集電極接點有外部開路的情形,你將會測量到一個浮點電壓。假如你測量的是電路板上的金屬箔線或是Re的端點,你會讀到u。數值。這種情況如圖4.36所示。

                     
    6.故障檢修時測量點的重要性
    在情況2,假如你一開始測量的是晶體管引腳處, V1000LA80A而且晶體管內部開路,如圖4. 37所示,你會測量到VCC。這在使用測試器前,就已經可以指出晶體管損壞了。在某些特定故障檢修的情況下,這個簡單的概念強調了量測點的重要性。

                     

  

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