Універсальний тестер радиокомпонентов

Радіоелектроніка для початківців

Вимірювач ESR R / C / L і тестер напівпровідників

Будь-якому, хто працює з електронікою, потрібно тестер радіоелектронних компонентів. У більшості випадків електронщики всіх мастей обходяться цифровим мультиметром. Їм можна перевірити з достатньою точністю самі частоїспользуємиє електронні компоненти. діоди. біполярні транзистори, конденсатори. резистори та ін.

Але, серед радіодеталей є і такі, перевірити які рядовим мультиметром складно, а часом і неможливо. До таких можна віднести польові транзистори (як MOSFET. Так і J-FET). Також, звичайний мультиметр не завжди має функцію виміру ємності конденсаторів, в тому числі і електролітичних. І навіть якщо така функція є, то прилад, як правило, не вимірює ще один дуже важливий параметр електролітичних конденсаторів - еквівалентний послідовний опір (ЕРС або ESR).

З недавнього часу стали доступні за ціною універсальні вимірювачі R, C, L і ESR. Багато з них мають можливість перевірки практично всіх ходових радіодеталей.

Тестер радіодеталей зібраний на мікроконтролері Atmega328p. Також на друкованій платі є SMD-транзистори з маркуванням J6 (біполярний S9014), M6 (S9015), інтегральний стабілізатор 78L05, TL431 - прецизійний регулятор напруги (регульований стабілітрон), SMD-діоди 1N4148, кварц на 8,042 МГц. і "рассипуху" - планарні конденсатори і резистори.

Прилад живиться від батарейки на 9V (типорозмір 6F22). Втім, якщо такої немає під рукою, прилад можна живити і від стабілізованого блоку живлення.

На друкованій платі тестера встановлена ​​ZIF-панель. Поруч вказані цифри 1,2,3,1,1,1,1. Додаткові клеми верхнього ряду ZIF-панелі (ті, які 1,1,1,1) дублюють клему під номером 1. Це для того, щоб було легше встановлювати деталі з рознесеними висновками. До речі, варто відзначити, що нижній ряд клем дублює клеми 2 та 3. Для 2 відведено 3 додаткових клеми, а для 3 вже 4. У цьому можна переконатися, оглянувши розведення друкованих провідників на іншій стороні друкованої плати.

Отже, які ж можливості даного тестера?

Замір ємності і параметрів електролітичного конденсатора.

Для початку перевіримо електролітичний конденсатор на 1000 мкФ * 16V. Підключаємо один висновок електроліту до висновку 1, а інший до висновку 3.

Можна підключить один з висновків до клеми 2. Прилад сам визначить, до яких висновків підключений конденсатор. Далі тиснемо на червону кнопку.

На екрані результат: ємність - 1004 мкФ (1004 # 956; F); ЕРС - 0,05 Ом (ESR = 0,05 # 937;); Vloss = 1,4%. Про параметрі Vloss розповім пізніше.

Перевірка танталового електролітичного конденсатора 22 мкФ * 35в.

Результат: ємність - 24,4 мкФ; ЕРС - 0,2 Ом. Vloss = 0,4%

Тестер можна використовувати і для виміру ємності у звичайних конденсаторів з ємністю десь від 20 пикофарад (20pF). Якщо підключити до ZIF-Панелі виносні щупи, то можна перевіряти і деталі, виконані в корпусах для поверхневого (SMT) монтажу. Я, наприклад, за допомогою цього тестера підбирав SMD-конденсатори і резистори.

Звертаю увагу! Перед тестуванням конденсаторів, особливо електролітичних, їх необхідно розрядити! Інакше можна пошкодити прилад високим залишковим напругою. Особливо це відноситься до електролітів, Випаяв з плат.

Таємничий параметр Vloss.

При перевірці конденсаторів, крім ємності і ESR, універсальний тестер показує ще такий параметр, як Vloss. Що ж він означає? На жаль, точного і конкретного обгрунтування цього терміна я не знайшов. Але, судячи з усього, він побічно вказує на рівень витоку конденсатора. Як відомо, реальний конденсатор має опір діелектрика між обкладинками. Завдяки цьому опору конденсатор повільно розряджається через, так званого, струму витоку.

Так ось, при заряді конденсатора коротким імпульсом струму напруга на його обкладках досягає певного рівня. Але, як тільки заряд конденсатора припиняється, напруга на зарядженому конденсаторі падає на дуже невелику величину. Різниця між максимальною напругою на конденсаторі і тим, що спостерігається після завершення заряду і висловлюють як Vloss. Щоб було зручніше, Vloss виражають у відсотках.

Падіння напруги на обкладках конденсатора пояснюють як внутрішнім розсіюванням заряду, так і опором між обкладинками, яке є у всіх конденсаторів, так як будь-який діелектрик має, нехай і велике, але опір.

Для керамічних і електролітичних конденсаторів високий показник Vloss в кілька відсотків свідчить про погану якість конденсатора.

Перевірка польових J-FET і MOSFET транзисторів.

Тепер давайте протестуємо широко відомий MOSFET транзистор IRFZ44N. Вставляємо його в панель так, щоб його висновки були підключені до клем 1,2,3.

Ніяких правил підключення дотримуватися не треба, як уже говорилося, прилад сам визначити цоколевке деталі і видасть результат на дисплей.

На дисплеї, крім цокольовка транзистора і його типу (n-канальний MOSFET), тестер вказує величину порогового напруги відкриття транзистора VGS (th) (Vt = 3,74V) і ємність затвора транзистора Ciis (C = 2,51nF). Якщо заглянути в даташит на IRFZ44N і знайти там значення VGS (th). то можна виявити, що воно знаходиться в межах 2 - 4 вольт.

Більш докладно про основні параметри MOSFET-транзисторів я вже писав тут.

Також раджу заглянути на сторінку, де розповідається про різновиди польових транзисторів і їх позначенні на схемі. Це допоможе зрозуміти, що ж вам показує прилад.

Перевірка біполярних транзисторів.

В якості піддослідного "кролика" візьмемо наш КТ817Г. Як бачимо, у біполярних транзисторів вимірюється коефіцієнт посилення hFE (він же h21е) і напруга зсуву Б-Е (відкриття транзистора) Uf. Для кремнієвих біполярних транзисторів напруга зсуву знаходиться в межах 0,6

0,7 вольт. Для нашого КТ817Г воно склало 0,615 вольт (615mV).

Складові біполярні транзистори теж розпізнає. Ось тільки параметрами на дисплеї я б вірити не став. Ну, дійсно. Не може складовою транзистор мати коефіцієнт посилення hFE = 37. Для КТ973А мінімальний hFE повинен бути не менше 750.

Як виявилося, структуру для КТ973А (PNP) і КТ972А (NPN) визначає вірно. Але ось все інше заміряє некоректно.

Варто врахувати, що якщо хоча б один з переходів транзистора пробитий, то тестер може визначити його як діод.

Перевірка діодів універсальним тестером.

Зразок для випробувань - діод 1N4007.

Для діодів вказується падіння напруги на p-n переході у відкритому стані Uf. У техдокументації на діоди вказується як VF - Forward Voltage (іноді VFM). Зауважу, що при різному прямому струмі через діод величина цього параметра також змінюється.

Для цього діода 1N4007. VF = 677mV (0,677V). Це нормальне значення для низькочастотного випрямного діода. А ось у діодів Шотткі це значення нижче, тому їх і рекомендують застосовувати в пристроях з низьковольтних автономним живленням.

Крім цього тестер заміряє і ємність p-n переходу (C = 8pF).

Результат перевірки діода КД106А. Як бачимо, ємність переходу у нього в багато разів більше, ніж у діода 1N4007. Аж 184 пикофарад!

Якщо замість діода встановити світлодіод і включити перевірку, то під час тестування він буде завзято помігівать.

Для світлодіодів тестер показує ємність переходу і мінімальне напруження, при якому світлодіод відкривається і починає випромінювати. Саме для цього червоного світлодіода воно склало Uf = 1,84V.

Як виявилося, універсальний тестер справляється і з перевіркою здвоєних діодів, які можна зустріти в комп'ютерних блоках харчування, перетворювачах напруги Автопідсилювачі, всіляких блоках харчування.

Тестер показує падіння напруги на кожному з діодів Uf = 299mV (в даташітах вказується як VF), а також цоколевке. Не забуваємо, що здвоєні діоди бувають як із загальним анодом, так і загальним катодом.

Перевірка резисторів.

Даний тестер відмінно справляється з виміром опору резисторів, в тому числі змінних і підлаштування. Ось так прилад визначає підлаштування резистор типу 3296 на 1 кОм. На дисплеї змінний або підлаштування резистор відображається у вигляді двох резисторів, що не дивно.

Також можна перевірити постійні резистори з опором аж до часток ома. Ось приклад. Резистор опором 0,1 Ома (R10).

Замір індуктивності котушок і дроселів.

На практиці не менш затребувана функція виміру індуктивності у котушок і дроселів. І якщо на великогабаритних виробах наносять маркування із зазначенням параметрів, то ось на малогабаритних і SMD-індуктивностях такого маркування немає. Прилад допоможе і в цьому випадку.

На дисплеї результат вимірювання параметрів дроселя на 330 мкг (0,33 міллігенрі).

Крім індуктивності дроселя (0,3 мГ) тестер визначив його опір постійному струму - 1 Ом (1,0 # 937;).

Малопотужні сімістори даний тестер перевіряє без проблем. Я, наприклад, перевіряв їм MCR22-8.

А ось більш потужний тиристор BT151-800R в корпусі TO-220 прилад протестувати не зміг і відобразив на дисплеї напис "? No, unknown or damaged part". що у вільному перекладі означає "Відсутня, невідома або пошкоджена деталь".

Крім усього іншого, універсальний тестер може заміряти напругу батарейок і акумуляторів.

Я був втішений ще й тим, що цим приладом можна перевірити оптопари. Правда, перевірити такі «складові» деталі можна тільки в кілька етапів, оскільки вони складаються мінімум з двох ізольованих між собою частин.

Покажу на прикладі. Ось внутрішній устрій оптопари TLP627.

Випромінюючий діод підключається до висновків 1 і 2. Підключимо їх до клем приладу і подивимося, що він нам покаже.

Як бачимо, тестер визначив, що до його клем підключили діод і відобразив напруга, при якому він починає випромінювати Uf = 1,15V. Далі підключаємо до тестеру 3 і 4 висновки оптопари.

На цей раз тестер визначив, що до нього підключили звичайний діод. В цьому немає нічого дивного. Погляньте на внутрішню структуру оптопари TLP627 і ви побачите, що до висновків емітера і колектора фототранзистор підключений діод. Він шунтирует висновки транзистора і тестер "бачить" тільки його.

Так ми перевірили справність оптопари TLP627. Схожим чином мені вдалося перевірити і малопотужне твердотільних реле типу К293КП17Р.

Тепер розповім про те, які деталі цим тестером НЕ перевірити.

• Потужні тиристори. При перевірці тиристора BT151-800R прилад показав на дисплеї біполярний транзистор з нульовими значеннями hFE і Uf. Інший екземпляр тиристора визначив як несправний. Можливо, це дійсно так і є;
• Стабілітрони. Визначає як діод. Основних параметрів стабілітрона ви не отримаєте, але можна упевнитися в цілісності P-N переходу. Виробником заявлено коректне розпізнавання стабилитронов з напругою стабілізації менш 4,5V.
  При ремонті все-таки рекомендую не покладатися на показання приладу, а замінювати стабілітрон новим, так як буває, що стабілітрони справні, але напруга стабілізації «гуляє»;
• Будь-які мікросхеми, такі як інтегральні стабілізатори 78L05, 79L05 і їм подібні. Думаю, пояснення зайві;
• Діністори. Власне, це зрозуміло, тому що динистор відкривається тільки при напрузі в декілька десятків вольт, наприклад, 32V, як у поширеного DB3;
• Іоністори прилад теж не розпізнає. Мабуть через велику часу заряду;
• Варистори визначає як конденсатори;
• Однонаправлені супресори визначає як діоди.

Універсальний тестер не залишиться без діла у будь-якого радіоаматора, а Радіомеханікам заощадить купу часу і грошей.

Варто розуміти, що при перевірці несправних напівпровідникових елементів, прилад може визначити тип елемента некоректно. Так, біполярний транзистор з одним пробитим p-n переходом, він може визначити як діод. А роздувся електролітичний конденсатор з величезною витоком розпізнати як два зустрічно-включених діода. Таке бувало. Думаю, не треба пояснювати, що це свідчить про непридатність радіодеталі.

Але, варто врахувати той факт, що також має місце і некоректне визначення значень через поганого контакту висновків деталі в ZIF-панелі. Тому в деяких випадках слід повторно встановити деталь в панель і провести перевірку.