Проверка цепи транзистора и поиск неисправностей с помощью мультиметра

Поиск неисправностей в транзисторных цепях с помощью мультиметра можно упростить, применяя логический подход, а также используя некоторые подсказки и подсказки, полученные из опыта.

Одно из основных применений мультиметров, будь то аналоговые мультиметры или цифровые мультиметры, цифровые мультиметры — это тестирование и поиск неисправностей в цепях, таких как в транзисторном радиоприемнике. Мультиметры являются идеальными элементами испытательного оборудования для поиска многих неисправностей в транзисторе или другой форме электронной схемы. Однако, чтобы использовать мультиметр для проверки цепи и поиска неисправностей, необходимо иметь некоторые знания о цепи, а также применять логический подход при отслеживании любых неисправностей, которые могут существовать. Небольшой опыт, знание вероятных неисправностей и отказов, которые происходят в различных типах оборудования, также помогает. Для их проверки можно использовать измерительный прибор, который часто очень быстро определяет неисправность.

Для этих простых тестов можно использовать как аналоговые, так и цифровые мультиметры — выбор обычно делается исходя из того, что есть в наличии.

Слово предупреждения

Некоторое электрическое и электронное оборудование может питаться от сети. Только квалифицированный персонал должен пытаться ремонтировать оборудование с питанием от сети или оборудование, содержащее высокое или опасное напряжение. Кроме того, там, где присутствуют высокие напряжения, следует использовать только подходящее испытательное оборудование, имеющее соответствующие сертификаты и способное работать с высокими напряжениями. Высокие напряжения могут убить , так что будьте осторожны!

Ищите очевидные неисправности

Первым шагом при отслеживании любых неисправностей и тестировании транзисторной схемы любого типа является поиск очевидных или серьезных неисправностей. Это один из ключевых этапов ремонта любой техники. К счастью, большинство неисправностей электронного оборудования, такого как транзисторные радиоприемники, найти относительно легко — многие из них вполне очевидны, а для некоторых может даже не понадобиться какое-либо тестовое оборудование. Они часто возникают из-за движения и физических повреждений, поэтому часто легко найти эти неисправности и проблемы.

Соответственно, первым шагом в поиске неисправности является поиск основных проблем.

Проверьте питание цепи. Первые шаги в проверке цепи — убедиться, что на нее подается питание. Это легко сделать с помощью мультиметра, настроенного на диапазон напряжения. Измерьте напряжение с помощью измерительного прибора в точках входа питания на печатную плату. Если мультиметр показывает отсутствие напряжения питания, то может быть несколько возможностей для исследования:
- Батарея может быть разряжена, если оборудование питается от батареи. Иногда это может быть очевидно, поскольку батарея может протекать. В этом случае извлеките аккумулятор и очистите все остатки, которые могли просочиться на держатель аккумулятора и, в частности, на контакты. Остаток может вызвать коррозию контактов, поэтому необходимо хорошо очистить контакты. Будьте осторожны, чтобы не прикасаться к остаткам, так как они могут вызывать коррозию.Если состояние батареи не столь очевидно, то простое измерение напряжения с помощью тестового измерителя может выявить проблему. Проверьте напряжение с помощью тест-метра, когда магнитола включена. Если батарея не может обеспечить требуемый ток, то при включении радиостанции напряжение будет падать.
- Выключатель неисправен. Это можно проверить, отключив любой источник питания — шнур питания должен быть отключен от источника питания, чтобы полностью изолировать оборудование. Затем проверьте целостность цепи на переключателе, проверяя его как во включенном, так и в выключенном положении — для этого используйте диапазон Ом на мультиметре. Также помните, что выключатель может переключаться на обе стороны входного питания, т.е. под напряжением и нейтралью, и любая из этих сторон переключателя может быть нефункциональной.
- Если предохранитель присутствует, то стоит проверить его. В идеале удалите предохранитель и проверьте целостность цепи с помощью мультиметра. Его сопротивление должно быть меньше Ома.
- Корродированный разъем. Одна из распространенных проблем заключается в том, что разъемы со временем подвергаются коррозии, и соединения могут стать очень плохими, особенно если оборудование не использовалось в течение некоторого времени. Чтобы преодолеть это, может помочь отсоединение, а затем повторное соединение разъема.
- Проверьте, не повреждена ли проводка, которая может помешать подаче питания на печатную плату. Со временем и при перемещении оборудования провода могут сломаться. Одной из конкретных областей может быть вывод батареи — эти выводы особенно подвержены повреждениям, поскольку их необходимо перемещать, и если батарея была заменена грубо, это может привести к поломке провода. Проверьте визуальные признаки, а также используйте диапазон Ом мультиметра.
Проверьте выходы на плате: так же, как могут существовать разорванные соединения для линии питания, то же самое может быть верно и для выходов на плате. Опять же, стоит проверить все разъемы, которые со временем подверглись коррозии или окислению, а также проверить, нет ли разорванных соединений.
Проверьте входы схемы: Аналогично, если входы сигналов не достигают платы, она не сможет работать. Опять же, следует проверить все переключатели и разъемы, а также оборванные провода. Часто для проверки целостности проводов можно использовать мультиметр, но сначала убедитесь, что в цепь не подается питание.
Проверьте работу любых других выключателей: Главный выключатель питания, безусловно, важен, но также важны и любые другие выключатели в оборудовании.
Проверьте работу других выключателей: Хотя упомянутый выше выключатель питания может быть одной из возможных проблем, в цепи могут быть и другие выключатели, которые могут вызвать неисправность оборудования. Со временем переключатели могут выйти из строя, так как на их контактах скапливается грязь и коррозия. Грязь и смола могут стать особой проблемой, если оборудование находится в среде, где присутствуют курильщики.Переключатель можно проверить с помощью мультиметра, но иногда простое нажатие переключателя может помочь очистить контакты. Очиститель переключателей также может помочь.

Используя мультиметр для поиска неисправностей, можно найти многие очевидные неисправности, которые могут возникнуть. Если проблема не может быть обнаружена, и кажется, что правильная мощность достигает схемы транзистора, и все входы подключены и присутствуют, а также выходные линии не повреждены, тогда может потребоваться дальнейший поиск неисправности на самой плате транзистора. Опять же, мультиметр может помочь в этом.

Наводя на то, где находится неисправность

Если неисправность не является одной из самых очевидных, то может потребоваться немного больше знаний о схеме, а также использование некоторых простых контрольно-измерительных приборов. Измерительный прибор является одним из ключевых элементов испытательного оборудования, но для тестирования можно использовать несколько других приемов. Одним из ключевых методов является применение систематического подхода, позволяющего сосредоточить внимание на проблеме.

Часто лучше работать от края внутрь. Для радио часто полезно работать с громкоговорителем в обратном направлении, так как можно подавать сигналы и видеть, как они выходят из громкоговорителя, постепенно возвращаясь назад через радио, чтобы увидеть, где сигнал больше не работает. Для других элементов может быть лучше работать по-другому, но каждый из них должен определяться в соответствии с ремонтируемым элементом.

Глядя на пример транзисторного радиоприемника, один тест может заключаться в том, что при работающем радиоприемнике коснитесь щупом измерительного прибора центрального штифта регулятора громкости (с регулятором громкости, повернутым наполовину вверх. Когда щуп мультиметра касается центральный штифт, должен быть слышен небольшой щелчок.

Подобные радиоприемники часто нуждаются в ремонте — измерительные приборы являются одним из основных контрольных инструментов, используемых для обнаружения неисправностей.

Если доступна какая-либо другая форма инжектора аудиосигнала, генератора сигнала и т. д., то ее тоже можно использовать, но часто для быстрой проверки гораздо проще использовать измерительный щуп. Если аудиоусилитель работает, то надо отодвинуть сцену. Большинство радиоприемников являются супергетеродинными радиоприемниками, поэтому далее можно проверить каскады усилителя ПЧ. Установите генератор сигналов на промежуточную частоту (обычно около 455 кГц для старых AM-радиостанций и 10,7 МГц для FM-радиостанций). Если возможно, введите модуляцию, в противном случае слушайте несущую.

Примечание по супергетеродинному радио:

В супергетеродинном радио используется метод, при котором входящие сигналы смешиваются или умножаются с сигналом от локального генератора, генерируемого внутри. Таким образом, сигналы могут быть преобразованы по частоте в промежуточную частоту, где они могут быть отфильтрованы. Используя гетеродин с переменной частотой, можно использовать фильтр промежуточной частоты с фиксированной частотой.

Если можно доказать, что этапы IF работают, переместите этап назад. Убедитесь, что гетеродин работает. Можно услышать гетеродин на другом близком радиоприемнике, настроив его на ожидаемую частоту гетеродина. Обычно это будет на 455 кГц выше частоты приема для AM-радио. Для FM-радио она, скорее всего, будет отличаться от принимаемой частоты на 10,7 МГц. Если LO работает, то проблема скорее всего в каскадах RF. Снова введите сигнал и посмотрите, что произойдет. Возможно, сцена вообще не работает или нечувствительна.

Применяя логический подход, аналогичный тому, который применялся для радио в приведенном выше примере, можно определить место неисправности. Фактический подход будет зависеть от тестируемого элемента, но часто дорогое испытательное оборудование не требуется, и можно использовать измерительный прибор, такой как аналоговый измерительный прибор или цифровой мультиметр. Как только область, в которой находится неисправность, найдена, можно приступать к тестированию цепи с помощью мультиметра.

Ожидаемые напряжения в транзисторной схеме

При тестировании конкретной схемы транзистора можно использовать мультиметр, чтобы определить правильность напряжения в цепи. Чтобы протестировать и найти неисправность конкретной схемы транзистора, необходимо иметь представление о том, какими должны быть установившиеся напряжения. Схема ниже представляет собой типичную базовую схему транзистора. Многие схемы похожи на него, и он обеспечивает хорошую отправную точку для объяснения некоторых моментов, на которые следует обратить внимание.

Ожидаемые показания напряжения при проверке транзисторной схемы мультиметром

На схеме показано несколько точек, в которых можно измерить напряжение в цепи. Большинство из них измеряются относительно земли. Это самый простой способ измерения напряжения, потому что «общий» или отрицательный щуп можно прикрепить к подходящей точке заземления (многие черные щупы, используемые для отрицательной линии, имеют для этой цели зажим типа «крокодил» или «крокодил»). Тогда все измерения можно производить относительно земли. Обычно вокруг транзисторной схемы есть несколько точек, которые легко измерить, и ожидаемые напряжения можно предсказать по большей части, если сделать несколько предположений:

Предположим, что схема работает в линейном режиме, т. е. не является переключающей схемой.
Предположим, что схема работает в режиме с общим эмиттером, как показано на схеме.
Предположим, что цепь имеет резистивную нагрузку коллектора.

Если приведенные выше предположения верны, то можно ожидать следующих напряжений. Если нет, то необходимо сделать поправку на изменения.

Напряжение коллектора должно составлять примерно половину напряжения на шине. В частности, оно должно находиться на уровне половины напряжения на шине за вычетом напряжения на эмиттере. Таким образом можно получить наибольший размах напряжения. Если транзистор имеет индуктивную нагрузку, как в случае усилителя промежуточной частоты в радиоприемнике, который может иметь трансформатор ПЧ в цепи коллектора, то коллектор должен находиться практически под тем же напряжением, что и напряжение на шине.
Напряжение эмиттера должно быть около вольта или двух. В большинстве схем класса А с общим эмиттером включен эмиттерный резистор для обеспечения обратной связи по постоянному току. Напряжение на этом резисторе обычно составляет вольт или около того.
Базовое напряжение должно располагаться на PN-переходе, включающем напряжение выше эмиттера. Для кремниевого транзистора, который является наиболее распространенным типом, это около 0,6 вольта.

Указания типов ожидаемого напряжения можно увидеть на принципиальной схеме.

В дополнение к этому, есть много других типов цепей, которые могут нуждаться в поиске неисправностей. В наши дни довольно распространены схемы переключения, в которых транзисторы используются для управления другими элементами, такими как реле или другие устройства. Они не работают в линейном режиме. Вместо этого все напряжения либо включены, либо выключены. Напряжение на коллекторе будет приблизительно равно нулю, когда транзистор открыт, и приблизительно равно напряжению на шине, когда он выключен. Эмиттер обычно подключается к земле, а базовое напряжение будет высоким, т. е. примерно 0,6 вольт для кремниевого транзистора, когда транзистор включен (т. е. коллектор около нуля), и низким (ноль вольт), когда транзистор выключен и коллектор высокий.

Измерительный прибор, будь то аналоговый или цифровой мультиметр, является идеальной частью испытательного оборудования, помогающего найти неисправность в электронной транзисторной схеме. Часто схемы, такие как транзисторные радиоприемники, выходят из строя после того, как они использовались в течение многих лет, и полезно иметь возможность их починить. Также при сборке оборудования схемы не всегда работают с первого раза, и необходимо найти неисправности этих схем. Хотя с помощью мультиметра невозможно решить все проблемы, он является одним из самых полезных базовых инструментов для любой работы по поиску неисправностей.