Cómo solucionar problemas de circuitos de transistores (BJT) correctamente

La resolución de problemas de los circuitos BJT es básicamente un proceso de identificación de fallas eléctricas en la red utilizando multímetros en los distintos nodos del circuito.

Las técnicas de resolución de problemas de BJT son un tema enorme y, por lo tanto, incluir soluciones y estrategias al 100% puede resultar difícil en un solo artículo.

Básicamente, el usuario debe conocer un puñado de medidas y movimientos fundamentales que pueden permitirle destacar la ubicación del problema y ayudar a reconocer el remedio.

Ciertamente, el paso inicial para tener la capacidad de solucionar problemas de un circuito BJT sería familiarizarse completamente con las tendencias de la red y tener una idea sobre los rangos de voltaje y corriente especificados.

Comprobación del voltaje del emisor base

Recuerde, para cualquier BJT en la región activa, el nivel de cd medible más crucial es en realidad su voltaje de base a emisor V SER .

Para un BJT que está en una condición de ENCENDIDO, el voltaje en su base y emisor V SER debe estar en las proximidades de 0,7 V.

Las relaciones correctas para probar V SER se puede ver en la Figura siguiente. Observe que el cable positivo (rojo) del multímetro digital se toca con el terminal de la base para un transistor npn y el cable negativo (negro) con el terminal del emisor.

Cualquier forma diferente de pantalla que no coincida con los 0,7 V aproximados, como 0, 4 o 12 V, o un negativo, podría ser una indicación de un dispositivo defectuoso, y las conexiones de red podrían requerir un análisis más profundo durante tal situación.

Para transistor pnp , se puede utilizar la misma estrategia, sin embargo, será necesario invertir la polaridad de la sonda del medidor para obtener una respuesta similar.

Comprobación del voltaje del colector-emisor

Al solucionar problemas de un BJT, otro nivel de voltaje que tiene la misma importancia es el voltaje de colector a emisor.

Recuerda del características generales de un BJT que los valores de V ESTA en las proximidades de 0,3 V indican que el dispositivo está saturado, una situación que no debe existir realmente a menos que, por supuesto, el BJT esté funcionando en un modo de conmutación. Una vez dicho esto:

Para un amplificador de transistor de unión bipolar estándar que funcione en la región activa, V ESTA es normalmente alrededor del 25% al ​​75% de V CC .

Por ejemplo, si la tensión de alimentación V CC = 20 V, y una pantalla en el medidor para la corriente colector-emisor V ESTA Puede ser de 1 a 2 V o de 18 a 20 V, entonces sin duda es un resultado anormal. A menos que, de lo contrario, esto esté diseñado intencionalmente, la red y las conexiones deben inspeccionarse. Esto se puede ver en la imagen que se muestra a continuación.

Comprobación de las conexiones de bucle abierto de BJT

Si la tensión colector-emisor V ESTA = 20 V (con alimentación V CC = 20 V) podría haber un mínimo de dos posibilidades de que puedan surgir, ya sea que el dispositivo (BJT) esté dañado y haya desarrollado las características de un circuito abierto entre los pines del colector y el emisor, o tal vez una interconexión entre el colector-emisor o la base- El bucle del circuito del emisor está abierto.

La situación se puede observar a continuación, que puede crear una corriente de colector I C estando a 0 mA y V RC = 0 V.

Aquí podemos ver que la sonda negra del voltímetro está conectada a la tierra común de la fuente y la sonda roja al terminal inferior de la resistencia. Con corriente de colector no presente y una caída de voltaje cero correspondiente alrededor de R C puede resultar en una lectura de 20 V.

Cuando el medidor se une al terminal colector del BJT, la lectura probablemente será 0 V porque el suministro V CC se corta del dispositivo activo debido al circuito abierto.

Comprobación de resistencia incorrecta

Probablemente, las fallas más típicas en los procedimientos de solución de problemas es la incorporación de valores de resistencia incorrectos para una red determinada.

Piense en el efecto de utilizar una resistencia de 680 ohmios para la resistencia base R B , en lugar del valor de red correcto requerido de 680 k. Para tensión de alimentación V CC = 20 V y una configuración de polarización fija, la corriente base resultante sería 28,4 mA, en lugar de los 28,4 necesarios
μA. ¡¡Una gran diferencia !!

Una corriente base de 28,4 mA indudablemente significaría que el dispositivo está en el región de saturación lo que podría dañar el dispositivo. Debido al hecho de que los valores reales de la resistencia en muchos casos no son los mismos que el valor mínimo del código de color, podría ser aconsejable confirmar el valor de la resistencia con un ohmímetro antes de aplicarlo en el circuito.

Esto asegurará que los valores genuinos estén más cerca de los rangos supuestos y le dará al usuario cierta seguridad con respecto al valor de resistencia correcto que se está ejerciendo.

Solución de problemas de situaciones desconocidas

Puede haber ocasiones en las que se acumule la decepción.

Es posible que haya inspeccionado el BJT en un trazador de curvas o alguna otra bjt instrumento de prueba y lo encontré absolutamente bien.

Todos los niveles de resistencia parecen apropiados, las interconexiones parecen confiables y es posible que se haya empleado el voltaje de suministro adecuado, ¿entonces qué? En este punto, el solucionador de problemas debe hacer un esfuerzo para lograr un mayor nivel de pensamiento.

¿Puede ser que la red interna del cable y la conexión final de un cable sea mala?

¿Con qué frecuencia descubrió que simplemente presionar un BJT en algunos lugares apropiados resultaba en una condición de 'hacer y romper' en las conexiones?

En otra circunstancia, puede encontrar el suministro encendido con el voltaje correcto, pero el control de limitación de corriente se ha colocado por error en el punto cero, bloqueando la cantidad correcta de corriente especificada en el circuito.

Naturalmente, cuanto mayor sea la sofisticación de la red, mayor será el espectro de posibilidades.

Cualquiera que sea el caso, probablemente la estrategia más exitosa para solucionar problemas de una red BJT es siempre examinar los distintos niveles de voltaje con referencia a tierra.

Esto generalmente se hace conectando la sonda negra (negativa) de un voltímetro a tierra y “tocando” los puntos esenciales de la red con la sonda roja (positiva).

En la figura anterior, cuando la sonda roja se conecta directamente para suministrar V CC , debe mostrar la V alimentada CC nivel de voltaje en el medidor. Esto se debe simplemente a que la red funciona con una única tierra común para el suministro conectado y otros parámetros.

En V C la lectura debe ser menor, dependiendo de la caída de voltaje en R C . Y el voltaje V ES debe ser menor que V C por una magnitud igual a V ESTA o la tensión colector-emisor.

El hecho de no registrar alguna de estas instancias sería suficiente para definir una conexión o un elemento defectuoso. Si V RC y V RE llevan valores razonables pero V ESTA muestra 0 V, lo más probable es que el BJT esté dañado internamente y provoque una lectura de tipo cortocircuito entre los terminales del colector y del emisor.

Como se señaló anteriormente, si V ESTA registra un nivel de aproximadamente 0,3 V según lo definido por V ESTA = V C - V ES (debido a la variación de las dos cantidades evaluadas anteriormente), el sistema puede indicar un condición saturada con un BJT que puede estar defectuoso o quizás no estarlo.

Debe ser relativamente evidente a través de la discusión anterior que el voltímetro, ya sea analógico o digital, es bastante crucial en el procedimiento de reparación.

Los rangos de corriente (amperios) a menudo se determinan a través de los niveles de voltaje en sí, medidos a través de las diversas resistencias, en lugar de 'romper' innecesariamente la red para insertar las sondas de miliamperímetro de un multímetro.

Para verificar esquemas más grandes, se proporcionan rangos de voltaje precisos en hojas de datos con referencia a tierra para realizar pruebas sin esfuerzo y reconocer áreas probables problemáticas.

Resolver un ejemplo práctico n. ° 1

Consultando las distintas lecturas de voltaje para la siguiente configuración de BJT, averigüe si se supone que el diseño funciona correctamente, si no, indique la causa.

Ejemplo # 2

Refiriéndose a las lecturas que se muestran en el diagrama, determine si el transistor está en la posición 'encendido' o no, y si la red está funcionando correctamente.

A ti

Espero que el tutorial pueda ayudarlo a volver a calificar cómo solucionar problemas de circuitos de transistores BJT. El artículo trata sobre un dispositivo npn hasta ahora. Pronto intentaré actualizar la publicación con más información sobre las técnicas de solución de problemas de un transistor pnp.

Si tiene más dudas, utilice el cuadro de comentarios a continuación para expresar sus pensamientos.