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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