manual pratico de teste de componentes
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Rodrigo Rosário dos Santos
MANUAL
PRÁTICO DE
TESTE PARA
COMPONENTES
SEMICONDUTORES
Salvador, 10 de Julho de 2011
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Índice
Teste de DIODOS ------------------------------------------------------------------------- Pg. 3
Teste de TJB (Transistor de Junção Bipolar) --------------------------------------- Pg. 5
Teste de UJT (Transistor de Unijunção) --------------------------------------------- Pg. 8
Teste de SCR (Retificador Controlado de Silício) --------------------------------- Pg. 9
Teste do DIAC ------------------------------------------------------------------------- Pg. 12
Teste do TRIAC ----------------------------------------------------------------------- Pg. 13
Teste do PUT (Transistor de Unijunção Programável) --------------------------- Pg. 14
Teste do JFET (Transistor de Efeito de Campo) ------------------------------------ Pg.15
Bibliografia-------------------------------------------------------------------------------- Pg. 16
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TESTE DE DIODOS
Teste com multímetro analógico:
Calibre
Resistência (x 10KΩ)
OBS: Deve ser levada em consideração a polaridade da
bateria interna do instrumento, que é contrária à
marcação da polaridade externa. Ou seja, o positivo na
marcação externa é negativo internamente e vice-versa.
Comportamento
Polarização direta:
Resistência baixa e o positivo da bateria do multímetro
está ligado ao anodo do diodo, e o negativo da bateria
está ligado ao catodo do diodo.
Polarização reversa:
Resistência infinita.
Defeitos
Diodo em Curto:
Apresenta duas resistências baixas (aprox. zero) nos dois
sentidos de polarização.
Diodo aberto:
Apresenta resistência infinita nos dois sentidos de polarização.
Diodo com fuga:
Apresenta resistência alta, mas não infinita quando
polarizado reversamente. Na polarização direta
comporta-se como um diodo perfeito.
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Teste com multímetro digital:
Calibre
(Diodo)
OBS: A polaridade da bateria
interna é igual a da marcação
externa do instrumento
Comportamento
Polarização direta:
Tensão baixa (450mv a 700mv). O
positivo do multímetro está ligado
ao anodo e o negativo ao catodo.
Polarização reversa:
Tensão infinita. Indicada no
multímetro com o número 1 ou
com a sigla OL do lado esquerdo
do visor.
Defeitos
Diodo em curto:
Apresenta tensões baixas (aprox.
zero) nos dois sentidos de
polarização.
Diodo aberto:
Apresenta tensão infinita nos dois
sentidos de polarização.
Diodo com fuga:
Apresenta tensão direta abaixo de
450mv.
De agora em diante é útil sabermos que para medirmos JUNÇÕES no
multímetro digital, o calibre apropriado é o de DIODO ( ).
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TESTE DE TJB (Transistor de Junção Bipolar)
Procedimentos: As medições devem ser feitas com o calibre de DIODO
do multímetro
1º Identificação da base: Devemos encontrar um par de terminais em que,
medindo a resistência num e noutro sentido, esta seja muito elevada. Estamos
em presença do Emissor e do Coletor (entre C e E diodos em oposição R ).
Por exclusão de partes, o outro terminal é a base.
Outra forma mais prática de identificar a base está explicada abaixo:
Nos três casos acima foi considerado que o TJB é NPN, por isso, a ponteira
positiva foi tomada como referência para encontrarmos a base.
No 1º Caso, temos a ponteira positiva posicionada no primeiro terminal
do TJB. Devemos alternar a ponteira negativa nos outros dois terminais
(um de cada vez). Se o multímetro indicar resistência baixa (condução) nas
duas vezes que trocarmos a ponteira preta, isso indica que a base é o
primeiro terminal.
No 2º Caso, analogamente ao 1º, mantemos a ponteira vermelha (positiva)
no terminal do meio do TJB e revezamos a ponteira preta (negativa) do
multímetro nos outros dois terminais. Se o multímetro indicar resistência
baixa, nas duas vezes, a base é o terminal do meio.
NPN
E
B
C E
B
C
PNP
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No 3º Caso, da mesma forma, mantemos a ponteira vermelha (positiva) no
ultimo terminal do TJB e alternamos a ponteira preta (negativa) nos
outros dois terminais que sobraram, um de cada vez. Se o multímetro
indicar resistência baixa nas duas vezes que trocamos, a base é o ultimo
terminal.
Observe que a base só permite a condução para os outros dois terminais
quando está com a ponteira positiva posicionada em seu terminal. Isso
indica, como foi dito no inicio, que o TJB é NPN, pois a base foi polarizada
DIRETAMENTE. No caso do TJB ser PNP o teste é análogo ao realizado,
a diferença é que o terminal que polarizará a base diretamente é a negativa
(preta). Repita o procedimento para um TJB PNP tomando como referência
a ponteira NEGATIVA (preta) e verá que ela deve ser comum às duas
conduções.
IDENTIFICAÇÃO DO COLETOR E EMISSOR
Digamos que no procedimento acima, o único caso que houve condução
nas duas vezes que trocamos a ponteira preta foi o 2º, logo, a base é o
terminal do meio, conforme a figura ao lado:
A pergunta que cabe agora é: Como saber quem é COLETOR E
EMISSOR?
Esta é uma tarefa bem simples. Fazemos o seguinte: medimos a resistência entre o
terminal de Base (já conhecido) e dos outros dois terminais (no transistor NPN -
positivo na Base, no PNP - negativo na Base). A resistência entre a Base e o Coletor é
menor que a resistência entre a Base e o Emissor. Vamos verificar as medidas dos
dois casos mencionados do nosso TJB:
Na primeira medição, encontramos 715 e na segunda
717. Concluímos, portanto, que o último terminal é o
EMISSOR, pois, a resistência foi maior. Logo, o primeiro
terminal é o coletor. Lembre-se: Sempre, a resistência
BASE-EMISSOR é maior do que a resistência BASE-
COLETOR. As indicações do nosso TJB ficarão:
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É importante ressaltar que há casos nos quais encontraremos duas resistências
iguais na identificação do COLETOR E EMISSOR. Quando isso acontecer temos
que medir o teste de fuga com o multímetro analógico (no Calibre de Resistência
x1K ou x10K).
Teste do TJB com multímetro analógico
Equivalente a DIODO:
Deve-se lembrar que a marcação externa dos terminais do multímetro
analógico é contrária à polaridade interna da bateria. Logo, a ponteira
vermelha na figura deve ser interpretada como NEGATIVA e a preta
com POSITIVA. Deve-se utilizar o multímetro como ohmimetro
(resistência) no calibre x1K ou x10K.
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Verificação de defeitos em TJB
Após identificarmos os terminais de um TJB torna-se muito útil
sabermos se o componente está em perfeito estado para que
possamos utilizá-lo com segurança. Com ele FORA DO
CIRCUITO devem-se realizar os seguintes procedimentos:
Coloque o multímetro analógico na escala mais baixa de
resistência ou o digital no calibre de DIODO, mas com o analógico
o teste de torna de mais fácil visualização.
Faça o ajuste de zero do instrumento e faça as seguintes medições
de resistência: RBE, RBC,RCE
JUNÇÃO DIRETA REVERSA CONDIÇÃO
COLETOR-EMISSOR RESISTÊNCIA ALTA RESISTÊNCIA ALTA BOM
COLETOR-EMISSOR BAIXA BAIXA CURTO
COLETOR-BASE BAIXA ALTA BOM
COLETOR-BASE BAIXA BAIXA CURTO
COLETOR-BASE ALTA ALTA ABERTO
BASE-EMISSOR BAIXA ALTA BOM
BASE-EMISSOR BAIXA BAIXA CURTO
BASE-EMISSOR ALTA ALTA ABERTO
As resistências altas devem ser superiores a 1M e as baixas inferiores a 500
TESTE DE UJT (Transistor de Unijunção)
Estrutura interna:
Para efetuarmos o teste prático de identificações dos terminais do UJT
devemos posicionar o multímetro digital no calibre de DIODO ( ).
Emissor (E) Base1 (B1) Base2 (B2) Leitura
+ - RB1
- + Aberto (∞)
+ - RB2
- + Aberto (∞)
+ - RBB
- + RBB
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Por causa da disposição dos terminais na estrutura interna do UJT, a
resistência RB1 é maior do que RB2. A resistência inter-bases (RBB) fica
em torno de 4KΩ a 10KΩ. Na prática ao depararmos com um UJT não
sabemos quem são os terminais B1, B2 e Emissor. Logo, tomando como
base a tabela acima faremos o teste abaixo:
Ao encontrarmos dois terminais, nos quais, trocadas as
ponteiras encontremos o mesmo valor de resistência (RBB
que na figura ao lado foi 8KΩ), estaremos entre B1 e B2 .
Por exclusão, o terminal que sobrou é o Emissor. Para
sabermos que são B1 e B2, colocamos a ponteira positiva
no Emissor (no caso do UJT ser do tipo N- pastilha do
emissor – P – ) e medimos as resistências entre os outros
dois terminais que sobraram. O par que apresentar MAIOR
resistência será EMISSOR-B1. Logo, por exclusão, o outro
. terminal é B2.
TESTE DE SCR (Retificador Controlado de
Silício)
Estrutura interna e equivalente a DIODO:
A tabela abaixo mostra qual deve ser a condição de cada polarização do SCR com o
multímetro. Para o SCR normal (ou seja, aquele que não está disparado) só devemos
encontrar uma resistência baixa, quando a junção GATE-CATODO estiver
diretamente polarizada (há exceções, como será explicado mais adiante). Logo,
onde estiver a ponteira positiva será o GATE, e onde estiver a negativa será o
CATODO; e o ANODO será o terminal que sobrou.
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Existem SCRs que possuem resistor interno entre GATE e CATODO para evitar o
disparo por ruído. Neste caso, o teste prático apresentará duas resistências baixas, pois
estaremos medindo a resistência interna deste resistor com a junção gate-catodo. A
resistência equivalente será menor quando o resistor estiver em paralelo com a junção
gate-catodo diretamente polarizada do que quando esta junção estiver reversamente
polarizada, portanto, ao encontar uma resistência equivalente menor, estamos com a
junção gate-catodo diretamente polarizada e onde estiver o + será o gate e onde estiver o
- será o catodo.
SCR disparado por ruído:
Podem ocorrer casos de encontrarmos duas resistências baixas: uma entre gate e
catodo quando polarizado diretamente e outra entre anodo e catodo. Neste caso, o
SCR está disparado por ruído. Concluímos que o catodo é o terminal comum entre as
duas resistências baixas (onde estiver a ponteira NEGATIVA).
Para sabermos quem são GATE e ANODO fazemos o seguinte: fechamos curto
entre catodo (já descoberto) e outro terminal. Quando o SCR voltar a deixar de dar
baixa resistência entre catodo e o terminal que sobrou, é sinal que foi feito um curto do
catodo para o gate, pois evitamos a entrada do ruído no componente e o disparo do
mesmo. O catodo já é conhecido, o gate é o terminal que foi curto-circuitado com o
catodo e o anodo é o que passou a dar alta resistência para o catodo.
Os testes abaixo se referem ao estado do SCR e deverão ser feitos com o
multímetro no calibre de DIODO. A medição de resistência com o
multímetro é mais prática e econômica do que os testes que verificam
valores de tensões e correntes.
GATE ANODO CATODO RESISTÊNCIA
+ - ALTA
- + ALTA
+ - ALTA
- + ALTA
- + ALTA ou BAIXA
+ - BAIXA
GATE ANODO CATODO RESISTÊNCIA
+ - BAIXA
- + ALTA
+ - ALTA
- + ALTA
- + ALTA
+ - BAIXA
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CONEXÃO RESISTÊNCIA CONDIÇÃO
ALTA BOM
BAIXA CURTO
BAIXA
Neste caso conecta-se
o gate ao anodo
disparando o
componente
BOM
ALTA ABERTO
Após conectarmos o GATE
ao ANODO (disparando o
SCR) medimos novamente.
BAIXA
BOM
Esta situação parece
ser semelhante à
primeira, mas perceba
que neste caso o SCR
está disparado, pois
curto-circuitamos o
GATE e o ANODO
anteriormente. Logo, a
resistência deve
apresentar-se baixa
indicando que o
componente está
disparado
ALTA
DUVIDOSO
A condição do
componente será
duvidosa, pois talvez a
corrente fornecida pela
bateria do instrumento
não seja suficiente para
atingir a corrente de
manutenção IH. Logo,
o SCR volta ao estado
de bloqueio.
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ALTA BOM
BAIXA CURTO
ALTA BOM
BAIXA CURTO
TESTE DO DIAC
Estrutura interna:
O DIAC só possui dois terminais, MT1 e MT2. Ao medirmos as
resistências nos dois sentidos de polarização elas devem
apresentar-se INFINITAS, pois o componente não está disparado
e a tensão que o instrumento aplica ao DIAC é insuficiente para
atingir a tensão de BREAKOVER (VBO) e disparar o
componente.
Se encontrarmos algum valor de resistência durante o teste é sinal
de que o DIAC está em CURTO. Para identificarmos os terminais
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MT1 e MT2 do DIAC devemos consultar o manual técnico do
componente. Mas, ressalto que como o componente é
BIDIRECIONAL, a inversão dos terminais no circuito não
provocará alterações no funcionamento do mesmo.
TESTE DO TRIAC
Estrutura interna:
MT2 MT1 GATE RESISTÊNCIA
+ - ALTA
- + ALTA
+ - ALTA
- + ALTA
+ - BAIXA
- + BAIXA
No teste prático só devemos encontrar DUAS resistências baixas,
que são entre MT1 e GATE nos dois sentidos de polarização. Isso
ocorre porque internamente esses dois terminais estão ligados à
mesma pastilha (P). O terminal que sobrou é MT2, inclusive na
maioria dos casos ele é a carcaça do TRIAC.
Para diferenciar MT1 do GATE devemos olhar no manual técnico
do componente, pois na prática não é possível identificá-los.
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TESTE DO PUT (Transistor de Unijunção
Programável)
Estrutura interna e equivalente a TJB:
O teste do PUT é semelhante ao do SRC, entretanto, no PUT o
gate é ligado à pastilha N, ao contrário do SCR, que tem o gate
ligado à pastilha P. Verifica-se na tabela abaixo quais valores de
resistência devem ser lidos nas variadas formas de polarização
para o PUT em estado normal:
GATE ANODO CATODO RESISTÊNCIA
+ - ALTA
- + ALTA
+ - ALTA
- + ALTA
+ - ALTA
- + BAIXA
Verifica-se que só devemos encontrar uma resistência baixa no
teste que é a resistência da junção GATE -ANODO polarizada
diretamente. O multímetro deve estar no calibre de DIODO
para efetuarmos os testes acima.
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TESTE DO JFET (Transistor de Efeito de Campo)
Estrutura interna do JFET canal N:
Segue a tabela para teste prático do JFET
PORTA/GATE (G) FONTE(S) DRENO (D) RESISTÊNCIA
- + BAIXA (na ordem de 200Ω)
+ - BAIXA (na ordem de 200 Ω)
+ - BAIXA (Para o JFET CANAL N )
+ - MESMA DA ANTERIOR
- + BAIXA (Para o FET CANAL P)
+ - MESMA DA ANTERIOR
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Bibliografia:
[1] Andrade, E.A.; “Eletrônica Industrial – Análise de
Dispositivos e suas aplicações”, 1ª Edição, Editora NOVOTIPO
,CEFET/BA, Salvador,1996.
[2] Junior, R.C.; “Apostila – Tiristor SCR”, Edição preliminar,
Campinas, 2005.
[3]Apostila prof. Ilton, CEFET/PB
[4]Site:
http://www.electronicapt.com/index.php/content/view/168/37/
[5] Revista Saber Eletrônica