تبلیغات
انجمن مهندسین برق و الکترونیک - آشنایی با ترانزیستور های BJT و تشخیص پایه های آن

اسلایدر



 تبلیغات انجمن مهندسین برق و الکترونیک


 تبلیغات انجمن مهندسین برق و الکترونیک


تست ترانزیستور های BJT و تشخیص پایه های آن و چگونگی انتخاب تراتزیستور معادل:


طریقه شناسایی پایه های ترانزیستور توسط مولتی متر آنالوگ :

ابتدا مولتی متر را در رنج RX1 قرار داده و سپس به دنبال پایه ای می گردیم كه به دو پایه ی دیگر راه بدهد . این پایه B ( بیس ) است
و اگر این پایه به وسیله سیم قرمز شناسایی شود معرف نوع ترانزیستور PNP ویا اصطلاحاً مثبت است .
و در صورتیكه توسط ترمینال مشكی تشخیص داده شود گویند كه ترانزیستورNPN و یا منفی است .
حال پایه B و نوع ترانزیستور مشخص شده است . جهت تشخیص دو پایه ی دیگر مولتی متر را در رنج RX10K قرار داده و در هردو جهت این دو پایه را نسبت به هم تست می كنیم در جهتی كه مولتی متر راه می دهد ترمینالی كه B ( بیس ) را شناسایی كرده است E ترانزیستور را تشخیص می دهد . و طبعاً پایه بعدی كلكتور است .

 




آشنایی با ترانزیستور ها:


ترانزیستور یکی از مهمترین قطعات الکترونیکی می‌باشد. ترانزیستور یکی از ادوات حالت جامد است که از مواد نیمه رسانایی مانند سیلیسیم و ژرمانیم ساخته می‌شود. یک ترانزیستور در ساختار خود دارای پیوندهای پیوند نوع N و پیوند نوع P می‌باشد.

ترانزیستورهای جدید به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند: ترانزیستورهای اتصال دوقطبی (BJT) و ترانزیستورهای اثر میدانی (FET). اعمال جریان در BJTها و ولتاژ در FETها بین ورودی وترمینال مشترک رسانایی بین خروجی و ترمینال مشترک را افزایش می‌دهد، از اینرو سبب کنترل جریان بین آنها می‌شود. مشخصات ترانزیستورها به نوع آن بستگی دارد. لغت «ترانزیستور» به نوع اتصال نقطه‌ای آن اشاره دارد، اما انی سمبل قدیمی با سمبل‌هایی را کردند که اختلاف ساختار ترانزیستور دوقطبی را به صورت دقیقتر نشان می‌داد، اما این ایده خیلی زود رها شد.[نیازمند منبع] در مدارهای آنالوگ، ترانزیستورها در تقویت کننده‌ها استفاده می‌شوند، (تقویت کننده‌های جریان مستقیم، تقویت کننده‌های صدا، تقویت کننده‌های امواج رادیویی) و منابع تغذیه تنظیم شده خطی. همچنین از ترانزیستورها در مدارات دیجیتال بعنوان یک سوئیچ الکترونیکی استفاده می‌شود، اما به ندرت به صورت یک قطعه جدا، بلکه به صورت بهم پیوسته در مدارات مجتمع یکپارچه بکار می‌روند. مداراهای دیجیتال شامل گیت‌های منطقی، حافظه با دسترسی تصادفی (RAM)، میکروپروسسورها و پردازنده‌های سیگنال دیجیتال (DSPs) هستند. ترانزیستور می‌تواند به عنوان سوییچ نیز کار کند. ترانزستور سه پایه دارد.



ساختمان ترانزیستور:

BJT از اتصال سه لایه بلور نیمه هادی تشکیل می‌شود. لایه وسطی بیس(base)، و دو لایه جانبی، یکی امیتر(emitter) و دیگری کلکتور(collector) نام دارد. نوع بلور بیس، با نوع بلورهای امیتر و کلکتور متفاوت است.معمولاً میزان ناخالصی در امیتر بیشتر از دو لایه دیگر وهمچنین عرض لایه بیس کمتر و عرض لایه کلکتور بیشتر از لایه های دیگر است.[۱] دریک ترانزیستور دوقطبی، لایه امیتر یا گسیلنده بیشترین مقدار ناخالصی را دارد. که الکترونها از امیتر به سوی لایه کلکتور که ناخالصی کمتری دارد، گسیل داده می شود

اهمیت:

ترانزیستور از سوی بسیاری بعنوان یکی از بزرگترین اختراعات در تاریخ نوین مطرح شده‌است، در رتبه بندی از لحاظ اهمیت در کنار ماشین چاپ، خودرو و ارتباطات الکترونیکی و الکتریکی قرار دارد. ترانزیستور عنصر فعال کلیدی در الکترونیک مدرن است. اهمیت ترانزیستور در جامعه امروز متکی به قابلیت آن برای تولید انبوه که از یک فرایند (ساخت) کاملاً اتوماتیک که قیمت تمام شده هر ترانزیستور در آن بسیار ناچیز است استفاده می‌کند. اگرچه میلیون‌ها ترانزیستور هنوز تکی (به صورت جداگانه) استفاده می‌شوند ولی اکثریت آنها به صورت مدار مجتمع (اغلب به صورت مختصر IC و همچنین میکرو چیپ یا به صورت ساده چیپ نامیده می‌شوند) همراه با دیودها، مقاومت‌ها، خازن‌ها و دیگر قطعات الکترونیکی برای ساخت
یک مدار کامل الکترونیک ساخته می‌شوند. یک گیت منطقی حاوی حدود بیست ترانزیستور است در مقابل یک ریزپردازنده پیشرفته سال ۲۰۰۶ که می‌تواند از بیش از ۷/۱ میلیون ترانزیستور استفاده کند (ماسفت‌ها)[۱]. قیمت کم، انعطاف پذیری و اطمینان از ترانزیستور یک قطعه همه کاره برای وظایف غیرمکانیکی مثل محاسبه دیجیتال ساخته‌است. مدارات ترانزیستوری به خوبی جایگزین دستگاه‌های کنترل ادوات و ماشین‌ها شده‌اند. استفاده از یک میکروکنترلر استاندارد و نوشتن یک برنامه رایانه‌ای که عمل کنترل را انجام می‌دهد اغلب ارزان تر و موثرتر از طراحی مکانیکی معادل آن می‌باشد. بعلت قیمت کم ترانزیستورها و ازاینرو رایانه‌ها گرایشی برای دیجیتال کردن اطلاعات وجود دارد. با رایانه‌های دیجیتالی که توانایی جستجوی سریع، دسته بندی و پردازش اطلاعات دیجیتال را ارائه می‌کنند، تلاش بیشتری برای دیجیتال کردن اطلاعات شده‌است. در نتیجه امروزه داده‌های رسانه‌ای بیشتری به دیجیتال تبدیل می‌شوند، در پایان توسط رایانه تبدیل شده و به صورت آنالوگ در اختیار قرار می‌گیرد. تلویزیون، رادیو و روزنامه‌ها چیزهایی هستند که تحت تاثیر این انقلاب دیجیتال واقع شده‌اند.

تست ترانزیستور های BJT و تشخیص پایه های آن و چگونگی انتخاب تراتزیستور معادل:

ابتدا یک ترانزیستور سالم را بررسی می کنیم:
یک ترانزیستور یا مثبت (pnp) و یا منفی (npn) می باشد .
برای تشخیص تیپ ترانزیستور چندین روش وجود دارد .
تیپ بعضی از ترانزیستورهارا از روی نامگذاری می توان مشخص نمود .


طریقه شناسایی پایه های ترانزیستور توسط مولتی متر آنالوگ :


ابتدا مولتی متر را در رنج RX1 قرار داده و سپس به دنبال پایه ای می گردیم كه به دو پایه ی دیگر راه بدهد . این پایه B ( بیس ) است
و اگر این پایه به وسیله سیم قرمز شناسایی شود معرف نوع ترانزیستور PNP ویا اصطلاحاً مثبت است .
و در صورتیكه توسط ترمینال مشكی تشخیص داده شود گویند كه ترانزیستورNPN و یا منفی است .
حال پایه B و نوع ترانزیستور مشخص شده است .
جهت تشخیص دو پایه ی دیگر مولتی متر را در رنج RX10K قرار داده و در هردو جهت این دو پایه را نسبت به هم تست می كنیم در جهتی كه مولتی متر راه می دهد ترمینالی كه B ( بیس ) را شناسایی كرده است E ترانزیستور را تشخیص می دهد . و طبعاً پایه بعدی كلكتور است .

 


چگونه ترانزیستور را تست كنیم ؟

ابتدا یک ترانزیستور سالم را بررسی می کنیم:
یک ترانزیستور یا مثبت (pnp) و یا منفی (npn) می باشد .
برای تشخیص تیپ ترانزیستور چندین روش وجود دارد .
تیپ بعضی از ترانزیستورهارا از روی نامگذاری می توان مشخص نمود .
وبرای تشخیص از این راه باید سیستم های نامگذاری ترانزیستور را بشناسیم.
1- سیستم نامگذاری ژاپنی:
نام گذاری ترانزیستور در این سیستم به شرح زیر است :
با 2Sدر ابتداشروع و اگر حرف بعدی A و یا B باشدترانزیستور مثبت (PNP) میباشد پس 2SAیعنی ترانزیستور مثبت بافرکانس کار بالا و 2SB یعنی ترانزیستور مثبت (PNP )با فرکانس کار پائین می باشد.
مثال :
2SA1015 این ترانزیستور از نوع مثبت با فرکانس کار زیاد می باشد.
ویا 2SB941 این ترانزیستور از نوع مثبت با فرکانس کار پائین می باشد.

اگر ترانزیستور با 2SC و یا 2SD شروع شود در این روش یعنی ترانزیستور منفی می باشد .
2SCیعنی ترانزیستور منفی فرکانس بالا و 2SD یعنی ترانزیستور منفی وبا فرکانس کار پائین است .
اما در روش نامگذاری اروپایی که را آوردن دو حرف دراول و سه عدد در آخر مانند BC337 تیپ ترانزیستور قابل تشخیص نیست .
ویا در روش نامگذاری آمریکایی که با 2N شروع و چند عدد در آخر مانند 2N3055 نوع مثبت ویا منفی مشخص نمی شود .
برای تشخیص مثبت ویامنفی ترانزیستورها دیگر
ضمن اینکه از دیتا شیت ها می توان استفاده
کرد. در صورت داشتن یک ترانزیستور با همان شماره وسالم می توان به شرح زیر عمل کرد .

ابتدا مولتی متر را روی RX1 قرار داده و دنبال پایه ای می گردیم که به دوپایه ی دیگر راه بدهد یعنی عقربه حرکت کند و معمولاً اهم کمتر از 40 قابل قبول است .
دراین حالت اگر مولتی متر آنالوگ (عقربه دار ) داشته باشیم و سیم قرمز مولتی متر به پایه ای که به دو پایه دیگر راه بدهد متصل کنیم ترانزیستور از نوع مثبت است وپایه ای که به دوپایه ی دیگر راه می دهد پایه ی بیس B می باشد .
و اگر سیم مشکی را به پایه ای متصل کنیم که به دو پایه ی دیگر رابدهد ترانزیستور منفی و پایه مشتر ک بیس B می باشد .

برای تشخیص دو پایه دیگر چندین روش وجود دارد که فقط به دوروش ساده آن اشاره می کنم
اگر مولتی متر رنج RX10K داشته باشد می توان در این رنج به شرح زیر C کلکتور را از امیتر E تشخیص داد .

باید در این رنج دستمان به پایه های ترانزیستور تماس نداشته باشد .

در این حالت( RX10K) ترمینال مشکی مولتی متر را اگر به دو پایه دیگر متصل کنیم ( دست با پایه های ترانزیستور تماس نداشته باشد ) فقط در یک جهت عقربه منحرف می شود .

که در این حالت در ترانزیستور منفی سیم مشکی که بیس را تشخیص داد E امیتر را نیز در این حالت مشخص می کند .
و در ترانزیستور مثبت ترمینال قرمز که قبلاً بیس را تعین نموده است اکنون E امیتر را تعیین می کند .

حال که پایه های ترانزیستور را شناختیم چگونه آنرا تست کنیم تا بدانیم که قطعه صدرصد سالم است .
برای تشخیص صحت ترانزیستور بشرح زیر توجه فرمائید .

1 - پایه بیس باید به دو پایه دیگر با مولتی متر آنالوگ و در رنج RX1 راه بدهد و اهم کمی را نشان دهد . طبیعی است که در این حالت دیود بیس امیتر درگرایش مستقیم است .
2 - پایه بیس به دو پایه دیگر حتی در رنج RX1k هم راه ندهد یعنی هیچ گونه نشتی در این حالت قابل قبول نیست . دیود بیس امیتر در گرایش معکوس می باشد .
3 - پایه های C کلکتور و E امیتر نیز در حالیکه مولتی متر در رنج RX1K قرار دارد از هردو سو نشتی ندارند پس در این حال نیز هیچ گونه نشتی قابل قبول نیست ( دست با پایه های ترانزیستور نباید تمای داشته باشد . )

توجه : این آزمایش فقط در یک ترانزیستور ساده بدون دیود داخلی ویا مقاومت داخلی صحت دارد
ودر ترانزیستوردارلینگتون نیز روش تست متفاوت است



چگونه ترانزیستورهای معادل را انتخاب كنیم :
برای انتخاب ترانزیستور معادل و یا جانشین مناسب آن به مهمترین پارامترهای آن توجه كنید .
1 – ماكزیمم ولتاژ قابل تحمل EC
2 – ماكزیمم جریان گذر از EC
3 – توان ترانزیستور
4 – ضریب تقویت ترانزیستور
5 – فركانس قطع ترانزیستور


نكات فوق الذكر در اكثر موارد باید مورد توجه باشد . اگر یك ترانزیستور خروجی هریزنتال و یا یك ترانزیستور سویچینگ تغذیه را انتخاب می كنیم تمام موارد فوق حتی به اضافه ظرفیت خازنی بین BC نیز باید مورد توجه قرار گیرد زیرا فركانس كار هرچه بالاتر رود اهمیت ظرفیت خازنی ما بین پایه های ترانزیستور بیشتر می شود .
نكته مهمی كه در انتخاب ترانزیستور های قدرت حائز اهمیت است مقدار جریان گذر از
EC می باشد در این حالت انتخاب ترانزیستور جانشین باید به صورتی باشد كه نه تنها تحمل جریان گذر را داشته باشد بلكه اندكی از ترانزیستور قبلی نیز بهتر بوده تا طول عمر بیشتری در مدار داشته باشد .
در انتخاب ترانزیستورهای طبقه هریزنتال علاوه بر توجه به جریان گذر اهمیت تحمل ولتاژ كار بالا بیشتر از ترانزستورهای سویچینگ است . زیرا همواره خروجیهای هریزنتال پیكهای ولتاژ بالاتر تولید می كنند . این بدان معنی نیست كه در طبقه POWER SUPPLY یا منبع تغذیه ولتاژ كار ترانزیستور اهمیتی ندارد . به هر حال انتخاب ولتاژ كار با توجه به ماكزیمم دامنه پیكهای تولیدی اهمیت دارد . در ترانزیستورهای خروجی هریزنتال گاهی محدوده ولتاژ كار بالاتر از 1500V می باشد پس الزاماً باید ولتاژ كار این ترانزیستورها بالاتر از پیكهای تولیدی باشد تا تحمل كاردر این وضعیت را داشته باشد .







موضوع : مهندسی الکترونیک (Electronic Engineering)،
برچسب ها : ترانزیستور، BJT، تشخیص پایه، راتزیستور معادل، مولتی متر،




تاریخ : چهارشنبه 1 آبان 1392 | 04:22 ب.ظ | نویسنده : رامین خادم ملت | نظرات

 انجمن مهندسین برق و الکترونیک