Контроль на месте

Во время ремонта электронной аппаратуры мастер нередко превращается в детектива. Почему сигнал не доходит до выхода? Какая деталь отказала? Из-за чего это случилось? Что ещё могло сгореть? Ответить на эти и другие вопросы помогают опыт, интуиция, внимательность и логика.

Когда гипотезы исчерпаны, приходится поочерёдно выпаивать и проверять каждый электронный компонент. Эта работа трудоёмка и требует аккуратности - нельзя ничего перепутать или допустить перегрева и отслоения печатных проводников. Впрочем, до пайки дело лучше вообще не доводить, используя диагностические приборы, которые позволяют проверять электронные компоненты прямо в плате. Предлагаем читателю собрать транзисторный пробник, работающий с настолько малыми напряжениями, что присоединённые к транзистору элементы схемы на его диагностику обычно не влияют.

В основе устройства лежит КМОП-микросхема К561ЛП2 (можно использовать К564ЛП2 или зарубежный аналог CD4030BE) с четырьмя элементами «исключающее ИЛИ». На двух из них собран генератор меандра с частотой 70-100 Гц, остальные два формируют противофазные сигналы для несложной цепи, которая задаёт напряжения и токи в трёх щупах.

Пробник оснащён двумя светодиодами, сигнализирующими об исправности транзистора и о его виде: NPN или PNP. После включения пробника оба светодиода горят (в реальности они перемигиваются, но это незаметно для глаза). Когда вы подсоедините щупы к транзистору (важно не перепутать выводы), один светодиод должен погаснуть. Если погаснут оба или оба останутся гореть, это будет означать, что транзистор неисправен.

Прежде чем объяснять работу схемы, отметим, что среди всех индикаторных светодиодов красные горят при минимальном напряжении - около 1,65 В. Зелёные требуют 2-2,4 В, голубые и белые - от 3,1 до 3,4 В. Поэтому для пробника мы выбрали красные светодиоды. Наша схема (см. рисунок на шаге 3) составлена так, что на контакты щупов подаётся переменное напряжение, и это позволяет тестировать транзисторы, не заботясь о переключении режима NPN - PNP. Как происходит проверка? В полупериоде обратной полярности транзистор остаётся закрытым. В другом полупериоде благодаря подаче напряжения на коллектор и поступлению тока базы транзистор (при условии, что он исправен и правильно подсоединён) открывается, шунтируя светодиод, который гаснет. А поскольку при протекании тока через диоды D1 - D4 напряжение на них составит около 1,2 В, между эмиттером и коллектором испытываемого транзистора оно не превысит 1,65-1,2=0,45 вольта. Эта величина достаточно велика, чтобы электронный прибор можно было проверить на открывание/закрывание в ключевом режиме, и в то же время слишком мала для того, чтобы открылись pn-переходы других активных элементов, имеющихся на плате.

В пробнике важно использовать современные индикаторные светодиоды, ярко горящие при токе в 1-2 мА. Старые советские приборы типа АЛ102А, АЛ307 или АЛ310, оставшиеся в загашниках у многих радиолюбителей, не подойдут. Вообще если разобраться с принципом работы схемы, то её можно модифицировать под зелёные, жёлтые или голубые светодиоды. При этом потребуется уменьшить номинал резистора R4 и увеличить число последовательно включённых диодов в цепи коллектора. Вместо КД509А можно использовать любые другие кремниевые маломощные импульсные диоды. Важно, чтобы все они были одинаковыми.

Пробник рассчитан на биполярные транзисторы малой и средней мощности. Чтобы транзистор средней мощности надёжно открылся, на его базу нужно подать ток в несколько миллиампер. Если справляться по документации, то логические элементы КМОП серии К561 на такие токи не рассчитаны, но практика показывает, что при напряжении питания 8-10 В они свободно выдают до 15 мА.

Частоту работы задающего генератора выбирайте как можно более низкую (чтобы ёмкостные элементы схемы не влияли на работу проверяемого транзистора), но не настолько, чтобы светодиоды мерцали, утомляя глаза.

Для удобства пользования пробником предлагаем закодировать назначение щупов цветами крючков или подсоединённых к ним проводов: коллектор - красный; база - белый; эмиттер - «этакий зеленоватый».

При работе будьте осторожны, соблюдайте технику безопасности.

Далее следуйте инструкциям под фотографиями.