الکترونیک 98 آموزش الکترونیک-رباتیک-برق-برنامه نویسی میکروکنترلرها، رسپبری پای و آردوینو
در این بخش یک مدار ساده و ارزان جهت عیب یابی ترانزیستور و دیود آورده شده است. با استفاده از این مدار می توان هر نوع دیود و ترانزیستور را در داخل مدار آزمایش کرد. مدار همچنین npn یا pnp بودن ترانزیستور را مشخص می نماید. زمان سنج 555 قلب سیستم می باشد. فرکانس خروجی 70HZ با تنظیم R1-R2-C1 و زمان سنج 555 به دست می آید.
نحوه عملکرد مدار آزمایش کننده ترانزیستور
جهت آزمایش ترانزیستور، کلید S2 را قطع نمایید. هنگامی که ترانزیستوری تحت آزمایش قرار ندارد، جریان از LEDها عبور کرده متناوبا روشن و خاموش می شوند. با توجه به اینکه فرکانس قطع و وصل LEDها، 70HZ است، از دید بیننده دائما روشن به نظر می رسند.
اگر یک ترانزیستور npn یا pnp سالم به پایه های C ،B و E آزمایش کننده متصل شود، در اثر خروجی مولتی ویبراتور، ترانزیستور به حالت اشباع می رود و ولتاژ VCE آن حدود 0.1V می گردد. بنابراین ولتاژ یکی از LEDها کمتر از ولتاژ آستانه روشن شدن می شود و دیگر هدایت نمی کند. پس به ازای ترانزیستور سالم یک LED روشن و دیگری خاموش است.
در یک ترانزیستور معیوب، پیوند کلکتور-امیتر اتصال کوتاه و یا مدار باز می باشد. اگر ترانزیستور اتصال کوتاه شود، هیچ کدام از LEDها روشن نمی شود. اما هنگامی که مدار باز است، هر دو LED روشن می گردد. دیودهای D1 و D4 بدین جهت به کار رفته است که مدار، ترانزیستوری را که پیوند بیس-امیتر یا بیس-کلکتور آن اتصال کوتاه شده است، سالم نشان ندهد. چنین ترانزیستوری مانند یک دیود عمل می کند و افت ولتاژ آن از افت ولتاژ اشباع ترانزیستور بیشتر است. این افت ولتاژ با ولتاژ 0.7V دیودها جمع شده برای هدایت هر دو LED کافی می باشد. بنابراین در این حالت نیز هر دو LED روشن می شود. البته LEDها با فرکانس 70Hz متناوبا قطع و وصل می گردند که ما همواره آنها را روشن می بینیم.
به طورخلاصه هنگامی که هر دو LED روشن و یا هر دو خاموش باشد، ترانزیستور معیوب ولی در حالت هدایت یک LED ترانزیستور سالم می باشد.
جهت کاربرد مدار به عنوان آزمایش کننده دیود، کلید S2 وصل می شود و دیود بین پایه های E و C قرار می گیرد. روشن ماندن یک LED دلیل سالم بودن دیود و کلیه حالات دیگر بیانگر خراب بودن آن می باشد.
شکل 1 نقشه شماتیک آزمایش کننده ترانزیستور و دیود در داخل مدار
نظریات خوانندگان
سوال: چنانچه ولتاژ تغذیه 9V و دو دیود زنر دارای ولتاژ 5.1V باشد، چگونه ممکن است دیودها شکست زنری پیدا کنند در حالی که ولتاژ لازم برای شکست آنها 10.2V است؟
جواب: هنگامی که خروجی 555 یک است (تقریبا 9V)، دیود زنر پایینی از طریق LED و R4 شکست زنری پیدا می کند. هنگامی که خروجی آن صفر می شود (تقریبا هم پتانسیل با زمین)، دیود زنر بالایی در ناحیه شکست قرار دارد و ولتاژ تغذیه 9V برای عملکرد مناسب مدار کافی می باشد.
سوال: آیا به جای دیودهای زنر که نسبتا گران قیمت هستند می توان از دو مقاومت 100Ω و یا 68Ω استفاده نمود؟
جواب: به جای دیودها می توان از مقاومت استفاده نمود، اما تلفات مدار افزایش پیدا کرده باتری زودتر تخلیه می شود. با کاهش مقاومت R3 می توان از مدار برای آزمایش ترانزیستورهای باگین پایین نیز استفاده نمود.