Cara mengukur transistor

           Transistor bipolar terbuat dari tiga lapisan semikonduktor "sandwich," baik PNP atau NPN. Dengan demikian, transistor mendaftar sebagai dua dioda terhubung back-to-back saat diuji dengan multimeter "perlawanan" atau "dioda cek" fungsi seperti yang diilustrasikan pada Gambar di bawah ini. Pembacaan resistansi rendah pada dasar dengan negatif hitam (-) mengarah sesuai dengan bahan tipe N di dasar transistor PNP. Pada simbol, bahan tipe N adalah "menunjuk" oleh panah dari pertemuan basis-emitor, yang merupakan dasar untuk contoh ini. P-jenis emitor sesuai dengan ujung panah dari pertemuan basis-emitor, emitor. Kolektor ini sangat mirip dengan emitor, dan juga bahan P-jenis PN junction.

PNP transistor meteran cek: (a) maju BE, BC, resistensi rendah; (B) sebaliknya BE, BC, resistensi ∞.

Di sini saya menduga penggunaan multimeter dengan hanya kisaran kontinuitas tunggal (resistance) berfungsi untuk memeriksa sambungan PN. Beberapa multimeter dilengkapi dengan dua fungsi kontinuitas pemeriksaan terpisah: perlawanan dan "dioda cek," masing-masing dengan tujuan sendiri. Jika meter Anda memiliki "dioda cek" fungsi yang ditunjuk, gunakan bahwa alih-alih "perlawanan" jangkauan, dan meter akan menampilkan tegangan maju sebenarnya dari persimpangan PN dan tidak hanya apakah atau tidak melakukan saat ini.

Pembacaan meter akan justru sebaliknya, tentu saja, untuk transistor NPN, dengan kedua PN persimpangan menghadap ke arah lain. Pembacaan resistansi rendah dengan merah (+) memimpin di pangkalan adalah "berlawanan" kondisi transistor NPN.

Jika multimeter dengan "dioda cek" fungsi digunakan dalam tes ini, maka akan ditemukan bahwa junction emitor-basis memiliki drop tegangan maju sedikit lebih besar dari persimpangan kolektor-basis. Perbedaan tegangan maju Hal ini disebabkan perbedaan dalam konsentrasi doping antara emitor dan kolektor wilayah transistor: emitor adalah jauh lebih berat doped sepotong bahan semikonduktor dari kolektor, menyebabkan persimpangan dengan dasar untuk menghasilkan tegangan maju yang lebih tinggi drop.

Mengetahui hal ini, maka ada kemungkinan untuk menentukan kawat yang pada transistor ditandai. Hal ini penting karena kemasan transistor, sayangnya, tidak standar. Semua transistor bipolar memiliki tiga kabel, tentu saja, tapi posisi tiga kabel pada paket fisik yang sebenarnya tidak diatur dalam universal, agar standar.

Misalkan seorang teknisi menemukan transistor bipolar dan hasil untuk mengukur kontinuitas dengan multimeter set di "dioda cek" mode. Mengukur antara pasangan kabel dan merekam nilai-nilai yang ditampilkan oleh meter, teknisi memperoleh data pada Gambar di bawah .

Meteran menyentuh kawat 1 (+) dan 2 (-): "OL" Meteran menyentuh kawat 1 (-) dan 2 (+): "OL" Meteran menyentuh kawat 1 (+) dan 3 (-): 0,655 V Meteran menyentuh kawat 1 (-) dan 3 (+): "OL" Meteran menyentuh kawat 2 (+) dan 3 (-): 0,621 V Meteran menyentuh kawat 2 (-) dan 3 (+): "OL"

Transistor bipolar diketahui. Terminal yang emitor, basis, dan kolektor? Pembacaan Ω meter antara terminal.

Satu-satunya kombinasi titik uji memberi melakukan pembacaan meter adalah kabel 1 dan 3 (uji lead merah pada 1 dan hitam uji memimpin 3), dan kabel 2 dan 3 (uji lead merah pada 2 dan hitam memimpin uji pada 3). Kedua bacaan harus menunjukkan biasing maju junction emitor-to-base (0,655 volt) dan persimpangan kolektor-ke-basis (0,621 volt).

Sekarang kita mencari satu kawat umum untuk kedua set pembacaan konduktif. Itu harus koneksi basis transistor, karena dasar adalah satu-satunya lapisan perangkat tiga lapis umum untuk kedua set PN junction (emitor-basis dan kolektor-base). Dalam contoh ini, kawat yang nomor 3, yang umum untuk kedua 1-3 dan 2-3 kombinasi titik uji. Dalam kedua orang set pembacaan meter, hitam (-) memimpin uji meteran menyentuh kawat 3, yang mengatakan kepada kita bahwa basis transistor ini terbuat dari N-jenis bahan semikonduktor (hitam = negatif). Dengan demikian, transistor adalah PNP dengan basis pada kawat 3, emitor pada kawat 1 dan kolektor pada kawat 2 seperti yang dijelaskan pada Gambar di bawah.

E dan C yang tinggi R: 1 (+) dan 2 (-): "OL" C dan E yang tinggi R: 1 (-) dan 2 (+): "OL" E dan B maju: 1 (+) dan 3 (-): 0,655 V E dan B terbalik: 1 (-) dan 3 (+): "OL" C dan B ke depan: 2 (+) dan 3 (-): 0,621 V C dan B sebaliknya: 2 (-) dan 3 (+): "OL"

Terminal BJT diidentifikasi oleh Ω meter.

Harap dicatat bahwa kawat dasar dalam contoh ini tidak memimpin tengah transistor, seperti yang sudah diduga dari tiga lapisan "sandwich" model transistor bipolar. Hal ini cukup sering terjadi, dan cenderung membingungkan mahasiswa baru elektronik. Satu-satunya cara untuk memastikan yang memimpin yaitu dengan cek meteran, atau dengan referensi "lembar data" dokumentasi produsen pada nomor bagian tertentu dari transistor.

Mengetahui bahwa transistor bipolar berperilaku sebagai dua back-to-back dioda saat diuji dengan meteran konduktivitas sangat membantu untuk mengidentifikasi transistor diketahui murni dengan pembacaan meter. Hal ini juga membantu untuk pemeriksaan fungsional cepat transistor. Jika teknisi adalah untuk mengukur kontinuitas dalam lebih dari dua atau kurang dari dua dari enam kombinasi memimpin uji, ia akan segera tahu bahwa transistor itu rusak (atau yang lain yang itu bukan transistor bipolar melainkan sesuatu yang lain - kemungkinan berbeda jika tidak ada nomor bagian dapat dirujuk pasti identifikasi)!. Namun, "dua dioda" model transistor gagal untuk menjelaskan bagaimana atau mengapa ia bertindak sebagai perangkat memperkuat.

Untuk lebih menggambarkan paradoks ini, mari kita periksa salah satu sirkuit transistor beralih menggunakan diagram fisik pada Gambar di bawah daripada simbol skematik untuk mewakili transistor.Dengan cara ini dua PN persimpangan akan lebih mudah untuk melihat.

Sebuah arus basis kecil yang mengalir di bias maju basis-emitor memungkinkan arus besar melalui reverse bias basis-kolektor persimpangan.

Sebuah panah diagonal berwarna abu-abu menunjukkan arah aliran elektron melalui sambungan emitor-basis. Bagian ini masuk akal, karena elektron mengalir dari N-tipe emitor ke P-tipe dasar: persimpangan jelas maju-bias. Namun, pertemuan basis-kolektor adalah masalah lain. Perhatikan bagaimana panah tebal berwarna abu-abu yang menunjuk ke arah aliran elektron (up-bangsal) dari dasar ke kolektor. Dengan dasar yang terbuat dari bahan P-jenis dan kolektor N-jenis bahan, arah ini aliran elektron jelas mundur ke arah biasanya terkait dengan persimpangan PN! Sebuah PN junction normal tidak akan mengizinkan hal ini "mundur" arah aliran, setidaknya tidak tanpa menawarkan oposisi yang signifikan. Namun, transistor jenuh menunjukkan sangat sedikit oposisi terhadap elektron, sepanjang jalan dari emitor ke kolektor, yang dibuktikan dengan penerangan lampu itu!

Jelas kemudian, sesuatu yang terjadi di sini yang menentang "dua dioda" model penjelasan sederhana dari transistor bipolar. Ketika saya pertama kali belajar tentang operasi transistor, saya mencoba untuk membangun transistor saya sendiri dari dua back-to-back dioda, seperti pada Gambar .

Sepasang back-to-back dioda tidak bertindak seperti transistor!

Sirkuit saya tidak bekerja, dan aku bingung. Namun berguna "dua dioda" deskripsi transistor mungkin untuk tujuan pengujian, itu tidak menjelaskan bagaimana transistor berperilaku sebagai saklar terkendali.

Apa yang terjadi dalam transistor adalah ini: bias kebalikan dari pertemuan basis-kolektor mencegah arus kolektor saat transistor dalam modus cutoff (yaitu, ketika tidak ada arus basis). Jika pertemuan basis-emitor bias maju oleh sinyal pengendali, tindakan normal-blocking dari pertemuan basis-kolektor ditimpa dan saat ini diizinkan melalui kolektor, meskipun fakta bahwa elektron akan "jalan yang salah" melalui itu PN persimpangan. Tindakan ini tergantung pada fisika kuantum persimpangan semikonduktor, dan hanya dapat terjadi ketika dua persimpangan yang benar spasi dan konsentrasi doping dari tiga lapisan proporsional dengan baik. Dua dioda kabel secara seri gagal memenuhi kriteria ini; dioda atas tidak dapat "menghidupkan" ketika bias terbalik, tidak peduli berapa banyak saat ini berjalan melalui dioda bawah dalam lingkaran kawat dasar. Lihat Bipolar junction transistor, Ch 2 untuk lebih jelasnya.

Bahwa konsentrasi doping memainkan bagian penting dalam kemampuan khusus dari transistor lebih lanjut dibuktikan oleh fakta bahwa kolektor dan emitor tidak bisa saling. Jika transistor hanya dipandang sebagai dua back-to-back PN junction, atau hanya sebagai NPN polos atau sandwich PNP bahan, hal itu mungkin tampak seolah-olah kedua ujung transistor bisa berfungsi sebagai kolektor atau emitor. Ini, bagaimanapun, adalah tidak benar. Jika tersambung "mundur" dalam sebuah rangkaian, arus basis-kolektor akan gagal untuk mengontrol arus antara kolektor dan emitor. Terlepas dari kenyataan bahwa baik emitor dan kolektor lapisan transistor bipolar adalah dari jenis doping yang sama (baik N atau P), kolektor dan emitor pasti tidak identik!

Arus melalui sambungan emitor-basis memungkinkan arus melalui reverse-bias basis-kolektor persimpangan. Tindakan dasar saat ini dapat dianggap sebagai "membuka pintu" bagi arus melalui kolektor. Lebih khusus, setiap jumlah tertentu emitor-to-arus basis memungkinkan jumlah terbatas basa-to-arus kolektor. Untuk setiap elektron yang melewati persimpangan emitor-basis dan melalui kawat dasar, tertentu, jumlah elektron melewati junction basis-kolektor dan tidak lebih.

Pada bagian berikutnya, ini membatasi arus transistor akan diselidiki secara lebih rinci.

• Catatan:
• Diuji dengan multimeter pada "perlawanan" atau "dioda cek" mode, transistor berperilaku seperti dua back-to-back PN (dioda) persimpangan.
• Emitor-basis PN junction memiliki drop tegangan maju sedikit lebih besar dari kolektor-basis PN junction, karena doping berat dari lapisan emitor semikonduktor.
• Reverse-bias basis-kolektor persimpangan biasanya memblok arus melalui transistor antara emitor dan kolektor. Namun, persimpangan yang mulai melakukan jika saat ditarik melalui kawat dasar. Dasar saat ini dapat dianggap sebagai "membuka pintu" untuk tertentu, jumlah terbatas arus melalui kolektor.