万用表--检测晶体二极管 由晶体二极管的结构可知,它是由一个PN结构成的具有单向导电特性的器件。二极管在正向导通时呈低阻,而在反向偏置时则呈高阻。利用数字万用表不仅能鉴别二极管的性能、区分引脚特性,而且还能测量管子的正向导通压降VF,并由此判别出硅管与锗管。 一、性能鉴别 使用数字万用表的二极管档,将红表笔接二极管的正极,黑表笔接负极,所测得的为其正向压降(VF)。在测试常用的整流二极管、检波二极管和开关二极管等普通二极管时,正常情况下,硅二极管的正向压降为0.5~0.7V,反偏时应显示溢出符号“1”;锗二极管的正向压降为0.15~0.3V,反偏时溢出。测量时,若正反向均显示“0”,则表明被测管子已经击穿短路;而如果正反向皆为溢出者,则表明管子内部开路;若测得结果与正常数值相差较远,则表明管子性能不佳。如果检波二极管(如2AP型)的正向压降偏大,则将影响其检波性能,反偏时测得压降2V以下的管子,根本无法使用。对于整流二极管,若正向压降较小,其本身功耗也就较小,工作时的温升相对就较低,这种管子可提高整流效率。 在测试正向压降的同时,还能估测管子的正向电阻Rn:对于硅管,Rn≈900VF(Ω);对于锗管,Rn≈700VF(Ω)。Rn为正向电阻的估测值,具体运用时须注意工作条件。 二、判定引脚的正、负极
(1) 用二极管档进行判定 对于不知引脚极性的二极管,可用数字万用表很准确地进行判定。将数字万用表拨至二极管档,此时红表笔带正电,黑表笔带负电。用两支表笔分别接触二极管的两个引脚,若显示值在1V以下,说明管子处于正向导通状态,红表笔接的是正极,黑表笔接的是负极。若显示溢出符号“1”,证明管子处于反向截止状态,黑表笔接的是正极,红表笔接的是负极。 为进一步确定管子的质量好坏,应交换表笔再重测一次。若两次均显示“000”,说明管子已击穿短路;若两次都显示溢出符号,说明管子内部开路。 具体判别方法如图5-15所示,这是测试硅二极管(2CP系列)的示意图。若是测量锗二极管,图5-15(a)所示值应为0.200V左右,其他三种情况不变。 (2) 用hFE档进行判定 如图5-16所示,将数字万用表拨至hFE档(以NPN插孔为例),此时C孔带正电,E孔带负电。把被测二极管的两个引脚分别插入C孔和E孔,如果显示溢出,证明C孔插的是正极,E孔插的是负极。若显示“000”,说明管子处于反向偏值,E孔插的是正极,C孔插的是负极。 


图5-15 用二极管档判定二极管引脚极性及好坏的连线图 用hFE档判定二极管引脚正、负电极的原理是:当把二极管的正极插入C孔,负极插入E孔时,+2.8V基准电压源即可使管子迅速导通。此时,因为管子的正向电阻很小,正向电流较大,hFE档取样电阻R0上的压降(即仪表输入电压VIN)超过200mV,所以仪表显示溢出符号“1”。测试时,若把管子的正、负电极插反(即将正极插入E孔,负极插入C孔),则被测管呈截止状态,R0上无电流通过,VIN=VR0=0,所以仪表显示“000”。 一、区分硅管与锗管 利用数字万用表的二极管档测量二极管的正向压降VF,并根据硅二极管与锗二极管正向压降V 的差异,可以很容易区分硅二极管和锗二极管。具体方法是:将数字万用表置于二极管档,红表笔接被测二极管的正极,黑表笔接负极,此时,+2.8V基准电压源向被测二极管提供大约1mA的正向电流,管子的正向压降VF就作为仪表输入电压VIN,若仪表显示0.500~0.700V,则表明被测管为硅管,若显示0.150~0.300V,则表明被测管为锗管。图5-17给出了锗管与硅管的典型伏安特性曲线。 
二、注意事项 (1) 指针式万用表的电阻档可用来比较可靠地检测二极管,但数字万用表的电阻档不宜检测二极管。这是因为,数字万用表电阻档所提供的测试电流太小(一般为100mA~0.5mA,具体数值依所用电阻档而定),而二极管属于非线性元件,其正、反向电阻值的大小与测试电流有很大关系,所以用数字万用表电阻档测出来的阻值与正常值相差很大,有时难以判定。例如,用20MΩ档测试小功率二极管时,其正向电阻可达几兆欧,反向电阻常超出仪表量程,在20MΩ以上,这就无法判定被测管的单向导电性能是否正常。因此,鉴别二极管的性能时,应使用二极管档进行测试,这既比较准确可靠,又比较直观。 (2) 使用数字万用表的二极管档测量二极管的正向压降,这时读数的单位是mV。例如,用该档检测2AP3型二极管的正向压降,显示为“352”,即表示352mV或0.352V(此管为锗管)。用该档检测IN4007型二极管时,正向显示为“509”,即表示正向压降为509mV或0.509V(此管为硅管)。虽然不同型号的数字万用表对二极管正向压降的测量结果有较大的离散性,但不影响对锗管与硅管两类不同材料制造的二极管进行判别。 (3) 以上是以小功率二极管为例说明测试方法的,对于大功率整流二极管,VF值可达1V。
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