Диод Зенера / проверка диодов

Диоды Зенера представляют собой специальные диоды, предназначенные для включения в обратном направлении и работающие в области пробоя или в области Зенера. Ток начинает проходить только при достижении определенного напряжения. Это обратное напряжение пробоя называют напряжением Зенера. Оно может находиться в диапазоне от 2,4 до 200 В. В отличие от обычных диодов, диоды Зенера не повреждаются при напряжении пробоя, они рассчитаны на такой режим работы. На электрических схемах диоды Зенера или, по другому, стабилитроны, обозначаются другим символом. Благодаря своим свойствам диоды Зенера используются для стабилизации напряжения, для защиты электрических цепей и для поддержки номинального напряжения в цепи. На верхней схеме диод Зенера используется в качестве регулятора, обеспечивающего подачу определенного напряжения нагрузки. На нижней схеме он используется для стабилизации напряжения питания. Если подаваемое напряжение выше напряжения пробоя, оно не поступает в нагрузку, так как диод Зенера в этом случае не создает препятствия для прохождения тока. Обычно диоды можно проверить мультиметром, как показано на рисунках. Если диод исправен, то в прямом направлении сопротивление отсутствует, а в обратном направлении сопротивление стремится к бесконечности.

Как проверить диод цифровым мультиметром

1. Установите переключатель цифрового мультиметра в положение измерения сопротивления или в положение проверки диодов.

2. В исправном диоде сопротивление мало, если красный провод подсоединен к аноду диода (+), а черный провод подсоединен к катоду (–).

3. Очень хорошо, если при включении в обратном направлении сопротивление будет существенно выше.

– Короткое замыкание: сопротивление близко к 0 при измерении как в прямом, так и в обратном направлении.

– Обрыв: сопротивление близко к бесконечности при измерении, как в прямом, так и в обратном направлении.

Как проверить диод аналоговым мультиметром

1. Установить переключатель аналогового мультиметра в положение измерения сопротивления в диапазоне × 100.

2. В исправном диоде сопротивление мало, если черный провод подсоединен к аноду диода (+), а красный провод подсоединен к катоду (–).

3. Очень хорошо, если при включении в обратном направлении сопротивление будет существенно выше.

– Короткое замыкание: сопротивление близко к 0 при измерении как в прямом, так и в обратном направлении

– Обрыв: сопротивление близко к бесконечности при измерении как в прямом, так и в обратном направлении.

Транзистор

Еще одним важным полупроводниковым прибором является транзистор. Транзистор состоит из трех легированных областей, поэтому существует два основных типа: NPN или PNP. Слева изображен принцип работы транзистора, напоминающий гидротехническую задвижку. Если вода не течет через малый канал, вода не течет также и по большому каналу, так как задвижка закрыта. Если вода начинает поступать в малый канал, заслонка приоткрывается и вода начинает течь по большому каналу. Таким образом, небольшой поток воды в малом канале может управлять существенно большим потоком воды (усиление сигнала). Ту же функцию выполняет и транзистор, только в роли воды в этом случае выступают электроны. У транзистора имеется три вывода: эмиттер, база и коллектор. Эмиттер обеспечивает подачу носителей заряда, база управляет потоком носителей заряда, а коллектор их собирает. В качестве примера рассмотрим NPN транзистор. В этом транзисторе имеется два PN перехода, обладающих свойством запирания, известным по диоду. Если подать напряжение между эмиттером и коллектором, ток проходить не будет, так как из-за движения электронов к положительному полюсу увеличится ширина запрещенной зоны. Но если подать напряжение около 0,7 В

(или больше) на базу, электроны будут двигаться в область базы, при этом дырки в области базы будут заняты. Поэтому будет проходить небольшой ток базы, в результате которого уменьшится количество дырок. Из-за уменьшения количества дырок блокирование будет исключено, и между коллектором и эмиттером сможет проходить большое количество электронов. Сила тока между эмиттером и коллектором зависит от силы тока базы. Благодаря такой особенности транзистор можно использовать не только в качестве ключа, но и в качестве усилителя, так как большим током можно управлять с помощью маленького тока.

Ключевой режим

В ключевом режиме транзистор используется в качестве электронного ключа. Транзистор может включать и выключать электрический ток. Разница между транзистором и механическим выключателем заключается в том, что в транзисторе отсутствуют движущиеся детали, и поэтому он обладает большей долговечностью. Кроме того, транзистор управляется электрическим током, а не механической силой, такой, как нажатие пальцем. Благодаря этому транзистор переключается между включенным и выключенным состоянием намного быстрее, чем механический переключатель.

Режим усиления

В режиме усиления транзистор используется для усиления сигнала. Одним из примеров сигнала может быть звук. Звук, поступающий в микрофон, преобразуется в электрический сигнал, который усиливается транзистором. После этого усиленный сигнал проходит по схеме, пока не достигнет громкоговорителя. Громкоговоритель преобразует электрический звуковой сигнал обратно в звук. Звук, выходящий из громкоговорителя, соответствует тому, который попал в микрофон, но он усилен.