Проверка элементов электронных схем обычно осуществляется с помо­щью омметра. Сопротивление элемента измеряется и сравнивается с со­противлением исправного элемента.

Резисторы и катушки индуктивности

Сопротивление резистора или катушки индуктивности может быть изме­рено точно, что позволяет судить о характере неисправности тестируемого элемента. Резисторы имеют тенденцию к увеличению своего сопротивле­ния или к внутреннему обрыву и очень редко вызывают короткое замыка­ние в цепи. Катушки индуктивности (и трансформаторы) могут замкнуть цепь накоротко, что легко установить с помощью омметра. В них могут также образовываться короткозамкнутые витки (т. е. возникать короткое замыкание между витками). Это довольно распространенная неисправ­ность, но ее трудно обнаружить с помощью омметра. Возможно также короткое замыкание обмотки на сердечник; найти такую неисправность не составляет труда. Как проверить резистор, подробнее здесь.

 

Неисправность конденсатора может быть связана с внутренним обрывом, коротким замыканием или утечкой. Короткое замыкание или утечка (т. е. низкое сопротивление) легко обнаруживаются с помощью омметра. Бо­лее трудно установить наличие обрыва. Когда выводы омметра подсо­единяются к выводам конденсатора, батарея омметра начинает заряжать конденсатор. В случае конденсатора большой емкости стрелка омметра резко отклоняется к нулевому показанию и затем, по мере заряда кон­денсатора, медленно возвращается к положению, соответствующему бес­конечному сопротивлению. Если этого не происходит, имеется обрыв. Однако конденсатор малой емкости будет заряжаться настолько быстро, что измерительный прибор не сможет зарегистрировать процесс зарядки.

Электролитические конденсаторы могут быть проверены на внутрен­ний обрыв, поскольку они имеют большую емкость и обычно большой ток утечки. Прибор показывает низкое сопротивление (несколько сотен килоом) при подключении конденсатора к омметру в правильной полярности.

Конденсаторы могут изменять свою емкость в больших пределах. Для обнаружения этой неисправности необходимо измерять емкость мостовым методом.

Диоды

Проверка полупроводниковых устройств обычно включает измерения прямого и обратного сопротивлений pn-перехода. В случае диода омметр сначала подключается, как показано на рис. 38.16(а): отрицательным выводом к аноду диода и положительным — к его катоду. При этом диод будет смещен в обратном направлении, и омметр покажет очень вы­сокое сопротивление (МОм). Затем полярность подключения меняется на обратную (рис. 38.16(б)), и диод смещается в прямом направлении. Омметр зарегистрирует низкое прямое сопротивление pn-перехода (600-1000 Ом при измерении прибором с подвижной катушкой и несколько ом при измерении электронным или цифровым вольтметром). Если в обоих направлениях регистрируется низкое сопротивление, то диод, вероятно, неисправен (короткое замыкание).

Рис. 38.16. Проверка диода.

Омметр можно также использовать для определения выводов диода — анода или катода. Когда омметр показывает низкое сопротивление (пря­мое смещение), как показано на рис. 38.16(б), полярность подключения омметра совпадает с полярностью диода, т. е. положительный (черный) вывод подключен к аноду, а отрицательный (красный) вывод — к катоду.

Биполярные транзисторы

Биполярный транзистор состоит из двух pn-переходов, которые проверя­ются каждый в отдельности, т. е. так же, как переход диода. Прямое и обратное сопротивления эмиттерного и коллекторного переходов измеря­ются отдельно. Показания омметра должны быть того же порядка, как и для обычного диода. Проверяется также сопротивление между коллек­тором и эмиттером, которое должно иметь очень большую (мегаомы) или бесконечную величину в обоих направлениях.

Полевые транзисторы с управляющим pn-переходом

Для измерения сопротивления обоих переходов, а также сопротивления самого канала используется омметр. Исправный полевой транзистор дол­жен иметь следующие величины сопротивлений.

• Сток-затвор

          (прямое смещение)                                       низкое сопротивление (40 Ом).

• Сток-затвор

(обратное смещение)                                   очень большое (мегаомы).

• Затвор-исток

          (прямое смещение)                                       низкое сопротивление (40 Ом).

• Затвор-исток

(обратное смещение)                                   очень большое (мегаомы).

• Сток-исток или сопро­тивление канала       

  (в обоих направлениях)                                низкое сопротивление (100 Ом).

Тиристоры

Как прямое, так и обратное сопротивление между анодом и катодом очень велико. Переключение тиристора в проводящее состояние можно зареги­стрировать, подключая омметр в прямом направлении, как показано на рис. 38.17. Если в этой схеме управляющий электрод тиристора закоротить с анодом, потечет ток управляющего электрода, который пере­ключит тиристор в проводящее состояние. В результате омметр покажет низкое сопротивление (несколько сотен ом). Это показание омметра не изменится, если устранить короткое замыкание между анодом и упра­вляющим электродом.

Рис. 38.17. Проверка тиристора.

Рис. 38.18. Влияние шунтирования при

внутрисхемном измерении сопро­тивления.

Всегда целесообразно проверить подозрительный элемент, пока он остает­ся в схеме. Если неисправность подтверждается, тогда можно заменить этот элемент. Такие проверки осуществляются с помощью омметра и обычно называются проверками цепи на обрыв. При проведении внутри­схемных измерений нужно принять меры для минимизации шунтирую­щего влияния других компонентов схемы или учесть это влияние.

Внутрисхемное измерение сопротивления

Рассмотрим схему на рис. 38.18, где R_x – полное сопротивление элемен­та, включенного между точками А и В, которое нужно измерить. Кроме того, имеется параллельный участок цепи с сопротивлением R₁ + R₂ = 10 кОм +10 кОм = 20 кОм, по которому может протекать ток омметра и наличие которого приводит к уменьшению показаний омметра отно­сительно реальной величины сопротивления R_x проверяемого элемента. Если элемент исправен, то омметр покажет сопротивление

При обрыве R_x омметр показал бы только величину шунтирующего со­противления,               т. е. 20 кОм.

В схеме на рис. 38.18 шунтирующее сопротивление сравнимо с сопро­тивлением проверяемого элемента. Следовательно, его влияние нужно принять во внимание. В схеме на рис. 38.19 R_x = 220 Ом. Величина шун­тирующего сопротивления (20 кОм) в 100 раз больше, чем сопротивление проверяемого элемента. В этом случае влиянием шунтирования можно пренебречь.

В тех случаях, когда сопротивление подозреваемого элемента су­щественно больше, чем полное сопротивление шунтирующей цепи (рис. 38.20), внутрисхемная проверка становится бесполезной. Омметр покажет сопротивление, приблизительно равное сопротивлению шунти­рующей цепи.

Рис. 38.19. и 38.20 Влияние шунтирования при внутрисхемном измерении сопро­тивления. 

Для схемы на рис. 38.20 Показание омметра =        

Отметим, что значение сопротивления исследуемого элемента, зареги­стрированное прибором, всегда будет или равно, или меньше, но ни в коем случае не больше (из-за шунтирования), чем его реальное значение. Если зарегистрировано большее сопротивление, значит, этот элемент либо увеличил свое сопротивление, либо имеется разрыв цепи.

Во многих случаях шунтирующая цепь может включать pn-переход диода, а также эмиттерный или коллекторный переходы транзистора. На рис. 38.21 показан простой однокаскадный транзисторный усилитель. Предположим, что для проверки резистора R₂ положительный вывод омметра подключен к базе транзистора, а отрицательный — к шасси. Эмиттерный переход получает прямое смещение от батареи омметра, и образуется шунтирующая цепь (включая резистор R₄) с низким сопро­тивлением, как показано на рис. 38.21(а). В результате омметр покажет недостоверное значение сопротивления. Если изменить полярность подключения выводов омметра: отрицательный вывод — к базе, а положи­тельный — к шасси, как показано на рис. 38.21(б), то эмиттерный переход будет смещен в обратном направлении.

 

Рис. 38.21. Влияние шунтирования при внутрисхемном измерении сопротивле­ния.