Не секрет, что радиолюбители в своих конструкциях зачастую применяют радиоэлементы не только приобретённые в магазине или по Интернету, но и полученные в результате разборки различной радиоэлектронной аппаратуры. В связи с этим возникает проблема проверки исправности этих радиоэлементов и их идентификации хотя бы по принципу функционального назначения. Это относится и к светодиодам, излучающим ИК-диодам, стабилитронам и т. п. Например, светодиод в белом прозрачном корпусе может быть любого цвета свечения, в том числе мигающим, а также оказаться излучающим ИК-диодом или фотодиодом. Светодиоды для поверхностного монтажа, применяемые в осветительных лампах или лентах, могут содержать несколько последовательно соединённых кристаллов. В этом случае их номинальное напряжение может превышать 10 В и даже 20 В.
Частично решить такие задачи можно с помощью цифрового мультиметра, работающего в режиме прозвонки или омметра. Но лучшие результаты можно получить, используя пробник, описание которого приводится ниже. С его помощью можно проверить, рассортировать или подобрать близкие по параметрам светодиоды и другие полупроводниковые радиоэлементы. Можно проверить как светодиоды с проволочными выводами, так и в корпусе для поверхностного монтажа. Этот пробник можно использовать и для проверки обычных выпрямительных или импульсных диодов и стабилитронов, а также других приборов на основе р-n переходов, например, транзисторов, фотодиодов и т. д.
Схема устройства показана на рис. 1 . Оно содержит стабилизатор тока на полевом транзисторе. Значение тока задают резисторы R2-R5. Выводные элементы подключают к гнёздам XS2.1 и XS2.2, а бескорпусные - к контактам ХТ1-ХТ10 на печатной плате. В зависимости от того, к каким контактам подключён проверяемый элемент, ток будет протекать через один или несколько токозадающих резисторов и будет стабильным при изменении напряжения питания. Светодиод HL1 служит для индикации протекания тока через проверяемый элемент. Напряжение на этом элементе можно проконтролировать, подключив к гнёздам XS3 и XS4 вольтметр. Он должен быть с входным сопротивлением не менее 1 МОм.
Рис. 1. Схема пробника
Питается пробник от внешнего блока питания, который удобно использовать в лабораторных условиях. Пробник рассчитан и на автономное питание, для этого применена батарея LR23A напряжением 12 В (типоразмер 2/3 ААА). При подключении внешнего источника питания батарея отключается. Без подключённых проверяемых элементов устройство не потребляет тока, поэтому выключателя питания нет.
При подключении проверяемого светодиода к гнёздам "10 мА" ток будет протекать напрямую через транзистор, и его значение определяется его начальным током. При подключении к гнёздам "0,1 мА" ток будет протекать через все токозадающие резисторы. Если через проверяемый элемент потечёт ток, на полевом транзисторе появится напряжение и включится светодиод HL1, сигнализируя об этом.
Применены резисторы МЛТ, С2-23, Р1-4. Светодиод должен быть обязательно сверхъярким красного свечения, поскольку у него меньше номинальное напряжение. Можно применить полевой транзистор КП303Е, КП302В, КП307Б и аналогичный с начальным током стока 10...20 мА. Если окажется, что начальный ток стока имеющегося транзистора не превышает 10 мА, предел измерения "10 мА" можно исключить и сделать другой, с меньшим значением. Для батареи гальванических элементов применён держатель.
Гнездо XS1 можно применить любое подходящее, гнёзда XS3 и XS4 должны быть рассчитаны на подключение щупов вольтметра. Гнездо XS2 - двухрядное многоконтактное. В авторском варианте применено гнездо PBD-36 (DS1023-2x18), но подойдёт и другое двухрядное, с гнёздами, удобными для подключения выводов контролируемых элементов. Выводы одного ряда соединяют между собой и минусовой линией питания. Часть контактов второго ряда образуют гнёзда от "10 мА" до "0,1 мА". Часть гнёзд второго ряда между ними заглушены термоклеем, чтобы упростить их идентификацию.
В качестве корпуса устройства был применён пластмассовый контейнер размерами 15x21x149 мм от авторучки. Сверху на крышку контейнера приклеена односторонняя печатная плата, на которой сформированы контакты XT1 - XT10. Чертёж платы показан на рис. 2. Чётные контакты образованы отдельными контактными площадками, нечётные образуют сплошную печатную площадку. В плате сделаны прямоугольное отверстие для гнезда XS2, круглое отверстие диаметром 3 мм для светодиода HL1 и переходные отверстия для подключения контактов XT 1 -XT 10.
Рис. 2. Чертёж платы устройства
Применён навесной монтаж, и большинство элементов смонтированы на выводах гнёзд XS1-XS4, светодиода HL1 и держателя батареи. Все элементы внутри корпуса закреплены с помощью термоклея. Внешний вид устройства показан на рис. 3.
Рис. 3. Внешний вид устройства
Налаживание сводится к установке требуемых значений тока подборкой резисторов R2-R5. Эти значения могут быть, конечно, любыми в пределах начального тока транзистора. Начинают налаживание с подборки резистора R2, а затем подбирают остальные. Для повышения удобства токозадающие резисторы могут быть маломощными построечными, например СП3-19.
При проверке диодов и p-n переходов транзисторов, если они исправны, индикаторный светодиод HL1 будет светить, если анод или соответствующий вывод транзистора подключён к контактам "+", а катод - к контактам "-". При проверке стабилитронов можно определить назначение их выводов и оценить внутреннее сопротивление, измерив напряжение на них при разном токе. Излучающий ИК-диод можно определить по значению прямого напряжения, обычно оно находится в интервале 1...1,2 В.
При проверке светодиода его свечение должно сопровождаться свечением индикаторного светодиода HL1. Если одновременно подключить параллельно два однотипных светодиода, по яркости их свечения можно судить об идентичности их параметров.
Фотодиод можно проверить следующим образом. Его надо подключить к гнёздам пробника с наименьшим током и в противоположной полярности, т. е. на анод подать минусовое напряжение. Контролируя напряжение на нём, следует осветить его сильным источником света и затем затенить. У фотодиода эти два напряжения должны существенно отличаться друг от друга.
Конечно, возможности предложенного устройства упомянутыми типами радиоэлементов не ограничиваются.
Чертёж печатной платы в формате Sprint-Layout имеется здесь.
Автор: И. Нечаев, г. Москва