Проверка транзисторов кт315 и кт361

By грими , August 16, in Радиоэлементы. Просмотрел весь форум но не где не мог найти, как отличить транзистор КТ и КТ ,корпуса у них одинаковые. И помогите разобраться с буквами и символами на лицевой стороне. Мы принимаем формат Sprint-Layout 6! Экспорт в Gerber из Sprint-Layout 6.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Транзистор кт361
• Транзистор КТ315
• ТАЙНЫ ТРАНЗИСТОРОВ СОЛНЕЧНАЯ ПАНЕЛЬ МИФЫ и РЕАЛЬНОСТЬ
• как проверить транзистор кт315
• Наши любимые транзисторы КТ315 и КТ361
• Простые схемы начинающих радиолюбителей
• КТ315 цоколевка, КТ315 параметры, КТ315 характеристики
• Эквивалентная схема биполярного транзистора
• Как проверить различные типы транзисторов мультиметром?

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как проверить транзистор КТ315. Ремонт блока БПВ14-10 ИЖа. How to check the KT315 transistor.

Транзистор кт361

В году А. Уже в году была выполнена подготовка производства для запуска массового изготовления, а в году были выпущены первые электронные устройства на базе КТ [1]. Первым массовым транзистором с кодовой маркировкой был КТ в миниатюрном пластмассовом корпусе КТ На нём в левом верхнем углу плоской стороны ставилась буква, обозначающая группу, ниже иногда указывалась дата изготовления.

Для отличия от КТ буква, обозначающая группу, ставилась посередине верхней части на плоской стороне корпуса. Государственной премией СССР [2]. Научно-производственный центр Unitra CEMI в конечном итоге обанкротился в году, оставив польский рынок микроэлектроники открытым для иностранных компаний. В начале х общее количество выпущенных транзисторов КТ превысило 7 миллиардов.

Александров Владимирская область [3]. Транзисторы КТ предназначались для работы в схемах усилителей звуковых и радиочастот , в преобразовательных и импульсных схемах, и широко использовались в электронной аппаратуре бытового и промышленного назначения, а также радиолюбителями.

В военной аппаратуре КТ не применялись, их функции в аналогичных схемах обычно выполняли транзисторы 2Т или 2Т в металло-стеклянных корпусах. Однако, в связи с начавшимся массовым переходом электронной аппаратуры на микросхемы , КТ такого же широкого распространения не получил. Эта технология была освоена советской радиоэлектронной промышленностью, как ступень к изготовлению интегральных микросхем без диэлектрической подложки.

Соотношение параметров, достигнутое в КТ, было прорывным для времени его появления. Он мог заменить и низкочастотные МП37, при равной мощности превосходя их по коэффициенту передачи тока базы, максимальному импульсному току и обладая лучшей температурной стабильностью. Кремний как материал позволял этому транзистору десятки минут работать на умеренных токах даже при температуре плавления припоя, правда, с ухудшением характеристик, но без необратимого выхода из строя.

Комплементарен к КТ, благодаря чему часто использовался в паре с последним в бестрансформаторных двухтактных схемах. Благодаря неплохим техническим характеристикам получил широкое распространение в отечественной радиотехнике.

Для отличия от КТ буква, обозначающая группу, ставилась посередине верхней части плоской стороны, иногда между двумя дефисами. Корпус надежно предохраняет кристалл транзистора от механических и химических повреждений.

Александров Владимирская область. В настоящее время промышленностью выпускаются транзисторы КТ и КТ Брянск по техническим условиям АДБК. Минск по техническим условиям ФЫО. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии , проверенной 13 апреля ; проверки требуют 26 правок. В этом разделе не хватает ссылок на источники информации.

Информация должна быть проверяема , иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 24 сентября года. Дата обращения 16 февраля Транзисторные усилители. Категория : Транзисторы. Скрытые категории: Википедия:Статьи с разделами без ссылок на источники с сентября года Википедия:Статьи без источников тип: не указан.

Пространства имён Статья Обсуждение. В других проектах Викисклад. Эта страница в последний раз была отредактирована 16 сентября в Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike ; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия. Подробнее см. Условия использования. Политика конфиденциальности Описание Википедии Отказ от ответственности Свяжитесь с нами Разработчики Заявление о куки Мобильная версия.

Транзистор КТ315

В современных электрогитарах используются всевозможные приспособления, изменяющие звучание инструмента. Суть его в том, что первичный синусоидальный сигнал гитары подвергается ограничению сверху и снизу, что приводит к появлению большого числа четных и нечетных гармоник. Схему такой приставки опубликовал старый болгарский журнал. Включив тумблер SA2,вызывают искажения сигнала с различным преобладанием четных и нечетных гармоник, вводимого с помощью переменного резистора R6. Степень искажений регулируют переменным резистором R3. В верхнем положении переключателя SA1 на гитаре играют без приставки. Для различных старых электронных игрушек, например, моделей железной дороги, один из старинных журналов предлагает схему универсального блока питания.

как проверить транзисторы кт и кт radioprosto радио радиотехника радиолюбитель начинающим паяльник транзистор диод конденсатор.

ТАЙНЫ ТРАНЗИСТОРОВ СОЛНЕЧНАЯ ПАНЕЛЬ МИФЫ и РЕАЛЬНОСТЬ

Во время ремонта или сборки радиоэлектронных устройств у всех радиолюбителей возникает необходимость проверить транзистор мультиметром. И для этого есть очень простой и самый распространенный способ. В основном эта статья предназначена для начинающих радиолюбителей, поэтому я более доступно для понимания расскажу, как это сделать. Для начала нужно представить, что собой представляет биполярный транзистор о том, как проверить полевой транзистор будет написано в отдельной статье. Это 2 p-n перехода. Как мы уже знаем диод имеет один переход. Поэтому представим, что транзистор состоит из двух диодов, как на рисунках ниже. N-p-n и p-n-p структур. Получается, что транзистор это два встречно включенных диода с отводом от средней точки, который является базой. Но на самом деле его структура намного сложнее.

как проверить транзистор кт315

Новые книги Шпионские штучки: Новое и лучшее схем для радиолюбителей: Шпионские штучки и не только 2-е издание Arduino для изобретателей. Обучение электронике на 10 занимательных проектах Конструируем роботов. Руководство для начинающих Компьютер в лаборатории радиолюбителя Радиоконструктор 3 и 4 Шпионские штучки и защита от них. Сборник 19 книг Занимательная электроника и электротехника для начинающих и не только Arduino для начинающих: самый простой пошаговый самоучитель Радиоконструктор 1

Итак, как же нам распознать биполярный транзистор среди кучи радиоэлементов, имеющих схожий корпус?

Наши любимые транзисторы КТ315 и КТ361

Солнечную панель из спиленных транзисторов многие описывают и якобы делали. Схемы радиоприемников работающих на Транзисторной солнечной панели не раз публиковались в журналах. В качестве хорошо генерирующих ЭДС под лучами солнца называют и кремниевые и германиевые транзисторы с достаточно большими площадями кристалла или ПН перехода для облучения. Но вот незадача — солидные дяди писавшие статьи и рисовавшие схемы не сподобились взять и проверить, а за одно и сравнить генерируемую ЭДС спиленного транзистора и тем более его ток. При тестовом засвечивании транзисторов, германиевый мощный транзистор П Г с большущим ПН переходом сгенерировал энергии в десятки раз меньше чем закрытый и не пиленный маленький транзистор КТ

Простые схемы начинающих радиолюбителей

Нужны еще сервисы? Архив Каталог тем Добавить статью. Как покупать? Всем здарова! Так как я к каждой бочке затычка, не могу обойти вниманием столь важную тему! Выдержка из Википедии с моими дополнениями: КТ — тип кремниевого биполярного транзистора, n-p-n проводимости, получившего самое широкое распространение в советской радиоэлектронной аппаратуре. В году А. Уже в году!

как проверить транзисторы кт и кт radioprosto радио радиотехника радиолюбитель начинающим паяльник транзистор диод конденсатор.

КТ315 цоколевка, КТ315 параметры, КТ315 характеристики

На принципиальных схемах транзистор обозначается как буквенным кодом, так и условным графическим. Буквенный код состоит из латинских букв VT и цифры порядкового номера на схеме. Условное графическое обозначение транзистора КТБ обычно помещают в кружок, символизирующий его корпус. Эмиттер имеет стрелку, направленную от базы.

Эквивалентная схема биполярного транзистора

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: РАСКРЫВАЕМ ТАЙНУ транзистора КТ 315

У любого начинающего радиолюбителя присутствует желание поскорей собрать что-нибудь электронное и желательно, чтобы оно заработало сразу и без трудоёмкой настройки. Да и это понятно, так как даже маленький успех в начале пути даёт массу сил. Как уже говорилось, первым делом лучше собрать блок питания. Ну а если он уже есть в мастерской, то можно собрать мигалку на светодиодах. Вот принципиальная схема одной из простейших мигалок.

Категория: Tonich , Маркировка компонентов.

Как проверить различные типы транзисторов мультиметром?

Первоначально выпускался в пластиковом корпусе КТ, подскажите как проверить его на исправность? Если не спортивного интереса, приходится описание транзистора кт всякие скобки, справа от буквы был логотип завода выпустившего транзистор. КТ один из популярных отечественных биполярных транзисторов с большим коэффициентом усиления, но буква располагалась по центру и слева и справа от неё были тире. Другого ПП приборов. Через пару десятков лет он уже стал посредственным в ряду более молодых собратьев. КТ цоколевка Если расположить КТ маркировкой к себе выводами вниз, подскажите как проверить его на исправность?

Характеристики транзистора КТ — сделали его самым популярным и самый известным во времена СССР, изготовлялся в пластиковом корпусе по эпитаксиально-планарной технологии.

По своему устройству является кремниевым, биполярным, NPN-транзистором, малой мощности и высокой частоты. Начал выпускаться в далеком г.

Справочные данные транзисторов кт315 и кт361 кт315а, кт315б, кт315в, кт315г, кт315д, кт315е, кт315к, кт315и

Транзисторы кремниевые эпитаксиально — планарные n-p-n усилительные высокочастотные маломощные.

Предназначены для работы в схемах усилителей высокой, промежуточной и низкой частоты.

Выпускаются в пластмассовом корпусе с гибкими выво­дами. Обозначение типа приводится на этикетке.

Масса транзистора не более 0.18 г.

Электрические параметры

Граничное напряжение при I_э = 5 мА не менее:

КТЗ15А, КТ315Б, КТ315Ж 15 В

КТЗ15В, КТ315Д, КТ315И 30 В

КТ315Г, КТ315Е 25 В

Напряжение насыщения коллектор — эмиттер при I_к = 20 мА, I_б = 2 мА не более:

КТ315А, КТ315Б, КТЗ 15В, КТ315Г 0,4 В

КТ315Д, КТ315Е 1В

КТ315Ж 0,5 В

Напряжение насыщения база — эмиттер при Iк = 20 мА, I_Б — 2 мА не более:

КТ315А, КТ315Б, КТ315В, КТ315Г 1,1 В

КТ315Д, КТ315Е 1,5 В

КТ315Ж 0,9 В

Статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером при U_кэ = 10 В, I_к = 1 мА:

КТ315А, КТ315В, КТ315Д 20 — 90

КТ315Б, КТ315Г, КТ315Е 50 — 350

КТ315Ж 30 — 250

КТ315И не менее 30

Постоянная времени цепи обратной связи на высокой частоте при U_кб = 10 В, I_э = 5 мА не более:

КТ315А 300 нс

КТ315Б, КТ315В, КТ315Г 500 нс

КТ315Д, КТ315Е, КТ315Ж 1000 нс

Модуль коэффициента передачи тока при U_кэ =10 В, I_к = 1 мА, f= 100 МГц не менее:

КТ315А, КТ315Б, КТ315В, КТ315Г, КТ315Д, КТ315Е, КТ315И 2,5

КТ315Ж 1,5

Емкость коллекторного перехода при U_кб = 10 В, f= 10 МГц не более:

КТ315А, КТ315Б, КТ315В, КТ315Г, КТ315Д, КТ315Е, КТ315И 7 пФ

КТ315Ж 10 пФ

Входное сопротивление при U_кэ = 10 В, I_к = 1 мА, не менее 40 Ом

Выходная проводимость при U_кэ = 10 В, I_к = 1 мА 0,3 мкСм

Обратный ток коллектора при U_кб = 10 В не более 1 мкА

Предельные эксплуатационные данные

Постоянное напряжение коллектор-эмиттер при U_бэ = 10 кОм, Т= 213 … 373 К:

КТ315А 25 В

КТ315Б 20 В

КТ315В, КТ315Д 40 В

КТ315Г, КТ315Е 35 В

КТ315Ж 15 В

КТ315И 60 В

Постоянное напряжение база-эмиттер при Т = 213 … 373К 6В

Постоянный ток коллектора при Т =213 … 373 К:

КТ315А, КТ315Б, КТ315В, КТ315Г, КТ315Д, КТ315Е 100 мА

КТ315Ж, КТ315И 50 мА

Постоянная рассеиваемая мощность коллектора при Т =213 … 298 К:

КТ315А, КТ315Б, КТ315В, КТ315Г, КТ315Д, КТ315Е 150 мВт

КТ315Ж, КТ315И 100 мВт

Температура перехода 393 К.

Температура окружающей среды От 213 до 373 К

Примечания: 1. Постоянная рассеиваемая мощность коллекто­ра, мВт, при Т =298 … 373 К определяется по формуле

Р_К.макс = (393 — Т)/0,67.

Допускается эксплуатация транзисторов в режиме Р_к = 250 мВт при U_КБ = 12,5 В, I_к = 20 мА.

2. Пайка выводов допускается на расстоянии не менее 2 мм от корпуса транзистора.

При включении транзистора в схему, находящуюся под напря­жением, базовый вывод должен подсоединяться первым и отсоеди­няться последним.

Не рекомендуется работа транзисторов при рабочих токах, соизмеримых с неуправляемыми обратными токами во всем интервале температур

Зависимость статического коэф­фициента передачи тока от тока эмиттера.

Зависимость напряжения насы­щения коллектор-эмиттер от то­ка коллектора.

Зависимость статического коэффициента передачи тока от тока эмиттера

Зависимость напряжения насы­щения база-эмиттер от тока коллектора

Зависимость напряжения насы­щения база-эмиттер от тока базы

Discrete Component Field Effect Transistor Driver

Одно дело, когда для скоростного управления мощным полевым транзистором с тяжелым затвором есть готовый драйвер в виде специализированной микросхемы типа UCC37322, и совсем другое, когда есть такого драйвера нет, и схема управления силовым ключом должна быть реализована здесь и сейчас.

В таких случаях часто приходится прибегать к помощи имеющихся дискретных электронных компонентов, и уже из них собирать привод затвора. Дело, казалось бы, не хитрое, однако для получения адекватных временных параметров переключения полевого транзистора все должно быть сделано качественно и работать корректно.

Очень стоящую, краткую и качественную идею с целью решения подобной задачи предложил еще в 2009 году Сергей BSVi в своем блоге «Страница встраивания».

Схема успешно проверена автором в полумостовом режиме на частотах до 300 кГц. В частности, на частоте 200 кГц при емкости нагрузки 10 нФ удалось получить фронты длительностью не более 100 нс. Давайте посмотрим на теоретическую сторону этого решения, и попробуем подробно разобраться, как работает эта схема.

Основные токи заряда и разряда затвора при отпирании и запирании отмычкой протекают через биполярные транзисторы выходного каскада драйвера. Эти транзисторы должны выдерживать пиковый ток управления затвором, а их максимальное напряжение коллектор-эмиттер (согласно даташиту) должно быть больше напряжения питания драйвера. Обычно для управления полевым затвором достаточно 12 вольт. Что касается пикового тока, то будем считать, что он не превышает 3А.

Если для управления ключом нужен больший ток, то и транзисторы выходного каскада должны быть более мощными (разумеется, с подходящей предельной частотой передачи тока).

Для нашего примера в качестве транзисторов выходного каскада подойдет комплементарная пара — BD139 (NPN) и BD140 (PNP). Они имеют предельное напряжение коллектор-эмиттер 80 вольт, пиковый ток коллектора 3А, частоту отсечки по току 250 МГц (важно!), и минимальный статический коэффициент передачи по току 40.

Для увеличения коэффициента усиления по току, до выходных транзисторов БД139 добавлена ​​дополнительная комплиментарная пара слаботочных транзисторов КТ315 и КТ361 с максимальным обратным напряжением 20 вольт, минимальным статическим коэффициентом передачи тока 50 и частотой среза 250 МГц.и БД140.

В результате получаем две пары транзисторов, соединенных по схеме Дарлингтона с суммарным минимальным коэффициентом передачи тока 50*40=2000 и с частотой среза 250 МГц, то есть теоретически в пределе коммутации скорость может достигать нескольких наносекунд. Но так как речь идет об относительно длительных процессах заряда и разряда затворной емкости, то это время будет на порядок выше.

Сигнал управления необходимо подать на объединенную базу транзисторов КТ315 и КТ361. Токи открытия баз NPN (верхний) и PNP (нижний) транзисторов должны быть разделены.

Для этого в схеме можно было установить разделительные резисторы, но решение с установкой вспомогательного блока на КТ315, резисторе и диоде 1н4148 оказалось гораздо более эффективным именно для этой схемы.

Функция этого блока — быстро активировать базы верхних транзисторов слаботочного каскада при подаче более высокого напряжения на базу этого блока, и так же быстро через диод подтягивать базы к минусу при появлении сигнала самого низкого уровня появляется на основании устройства.

Для возможности управления данным драйвером от слаботочного источника сигнала с выходным током порядка 10 мА в схеме установлены слаботочный полевой транзистор КП501 и быстродействующая оптопара 6н137 .

При подаче управляющего тока через цепочку из 2-3 оптронов выходной биполярный транзистор внутри нее переходит в проводящее состояние, а на выводе 6 имеется открытый коллектор, к которому подключен резистор, притягивающий затвор слаботочный полевой транзистор КП501 к плюсовой шине питания оптопары.

Таким образом, при подаче на вход оптрона сигнала высокого уровня, на затворе полевого контроллера КП501 будет сигнал низкого уровня, и он закроется, тем самым обеспечив возможность протекания тока через базу верхний по схеме КТ315 — драйвер будет заряжать ворота основного полевого контроллера.

Если на входе оптопары будет сигнал низкого уровня или сигнала нет, то на выходе оптопары будет сигнал высокого уровня, затвор КП501 зарядится, его стоковая цепь замкнется, и база верхней схемы по схеме КТ315 будет подтянута к нулю.

Выходной каскад драйвера начнет разряжать гейт ключа, которым он управляет. Важно отметить, что в данном примере напряжение питания оптопары ограничено 5 вольтами, а основной каскад драйвера питается напряжением 12 вольт.

Схемы переключения биполярных транзисторов

Транзистор — это полупроводниковое устройство, которое может усиливать, преобразовывать и генерировать электрические сигналы. Первый действующий биполярный транзистор был изобретен в 1947 году. Материалом для его изготовления послужил германий. А уже в 1956 родился кремниевый транзистор.

Биполярный транзистор использует два типа носителей заряда — электроны и дырки, поэтому такие транзисторы называются биполярными. Кроме биполярных существуют униполярные (полевые) транзисторы, в которых используется только один тип носителей — электроны или дырки. В этой статье речь пойдет о биполярных транзисторах.

Долгое время транзисторы были в основном германиевыми, и имели p-n-p структуру, что объяснялось возможностями технологий того времени. Но параметры германиевых транзисторов были нестабильны, самый большой их недостаток — низкая рабочая температура — не более 60..70 градусов Цельсия. При более высоких температурах транзисторы становились неуправляемыми, а затем и вовсе выходили из строя.

Со временем кремниевые транзисторы стали вытеснять германиевые аналоги. В настоящее время они в основном кремниевые, и используются, и это неудивительно. Ведь кремниевые транзисторы и диоды (практически всех типов) сохраняют работоспособность до 150…170 градусов. Кремниевые транзисторы также являются «начинкой» всех интегральных схем.

Транзисторы по праву считаются одним из великих открытий человечества. Придя на смену электронным лампам, они не просто заменили их, а совершили революцию в электронике, удивив и шокировав мир. Если бы не транзисторы, то многие современные устройства и устройства, такие привычные и близкие, просто не родились бы: представьте себе, например, мобильный телефон с электронными лампочками! Смотрите историю транзисторов для получения дополнительной информации. здесь.

Большинство кремниевых транзисторов имеют структуру n-p-n, что также объясняется технологией производства, хотя и существуют кремниевые транзисторы типа p-n-p, но они немного меньше, чем структуры n-p-n. Такие транзисторы используются в составе комплементарных пар (транзисторы разной проводимости с одинаковыми электрическими параметрами). Например, КТ315 и КТ361, КТ815 и КТ814, а в выходных каскадах транзисторных УМЗЧ КТ819 и КТ818. В импортных усилителях мощная комплементарная пара 2SA1943 и 2SC5200 очень часто используется.

Часто транзисторы структуры p-n-p называют транзисторами прямой проводимости, а структуры n-p-n — транзисторами обратной проводимости. Такое название почему-то почти не встречается в литературе, но в кругу радиоинженеров и радиолюбителей оно употребляется повсеместно, всем сразу понятно, о чем идет речь. На рис. 1 представлена ​​схематическая структура транзисторов и их графические обозначения.

Рисунок 1.

Помимо различий в типе проводимости и материале, биполярные транзисторы классифицируются по мощности и рабочей частоте. Если мощность рассеяния на транзисторе не превышает 0,3 Вт, такой транзистор считается маломощным. При мощности 0,3. ..3 Вт транзистор называют транзистором средней мощности, а при мощности более 3 Вт — большой мощностью. Современные транзисторы способны рассеивать мощность в несколько десятков и даже сотен ватт.

Транзисторы неодинаково хорошо усиливают электрические сигналы: с увеличением частоты коэффициент усиления транзисторного каскада падает, а при определенной частоте и вовсе прекращается. Поэтому для работы в широком диапазоне частот выпускаются транзисторы с разными частотными характеристиками.

По рабочей частоте транзисторы делятся на низкочастотные, — рабочая частота не более 3 МГц, среднечастотные — 3…30 МГц, высокочастотные — свыше 30 МГц. рабочая частота превышает 300 МГц, то это транзисторы СВЧ.

Вообще в серьезных толстых справочниках более 100 различных параметров транзисторов, что тоже говорит об огромном количестве моделей. А количество современных транзисторов таково, что в полном объеме их уже нельзя разместить ни в одном справочнике. И модельный ряд постоянно растет, что позволяет решать практически все задачи, поставленные разработчиками.

Существует множество транзисторных схем (вспомните только количество хотя бы бытовой техники) для усиления и преобразования электрических сигналов, но, при всем многообразии, эти схемы состоят из отдельных каскадов, основу которых составляют транзисторы. Для достижения необходимого усиления сигнала необходимо использовать несколько последовательно соединенных каскадов усиления. Чтобы понять, как работают усилительные каскады, нужно лучше познакомиться со схемами включения транзисторов.

Один транзистор ничего не может усилить. Его усилительные свойства заключаются в том, что малые изменения входного сигнала (тока или напряжения) приводят к значительным изменениям напряжения или тока на выходе каскада за счет затрат энергии от внешнего источника. Именно это свойство широко используется в аналоговых схемах — усилителях, телевидении, радио, связи и т.д.

Для упрощения изложения здесь будем рассматривать схемы на транзисторах n-p-n структуры. Все, что будет сказано об этих транзисторах, в равной степени относится и к p-n-p транзисторам. Просто поменяйте полярность источников питания, электролитических конденсаторов и диодов, если они есть, чтобы получить рабочую схему.

Схемы включения транзисторов

Всего таких схем три: схема с общим эмиттером (ОЭ), схема с общим коллектором (ОК) и схема с общей базой (ОБ). Все эти схемы показаны на рисунке 2.

Рисунок 2

Но прежде чем перейти к рассмотрению этих схем, следует ознакомиться с тем, как работает транзистор в ключевом режиме. Это знакомство должно облегчить понимание. работа транзистора в режиме усиления. Ключевую схему в определенном смысле можно рассматривать как разновидность схемы с МА.

Работа транзистора в ключевом режиме

Перед изучением работы транзистора в режиме усиления сигнала стоит вспомнить, что транзисторы часто используются в ключевом режиме.

Этот режим работы транзистора рассматривался давно. В августовском номере журнала «Радио» за 1959 г. была опубликована статья Г. Лаврова «Полупроводниковый триод в ключевом режиме». Автор статьи предложил регулировать скорость коллекторного двигателя изменением длительности импульсов в обмотке управления (ОС). Сейчас этот метод регулирования называется ШИМ и используется достаточно часто. Схема из журнала того времени показана на рис. 3.

Рисунок 3

Но ключевой режим используется не только в ШИМ-системах. Часто транзистор просто что-то включает и выключает.

В этом случае реле можно использовать как нагрузку: дали сигнал на вход — реле включилось, нет — сигнал реле выключилось. Вместо реле в ключевом режиме часто используются лампочки. Обычно это делается для индикации: свет либо включен, либо выключен. Схема такого ключевого каскада показана на рисунке 4. Ключевые каскады также используются для работы со светодиодами или оптронами.

Рисунок 4

На рисунке каскад управляется обычным контактом, хотя может быть и цифровая микросхема или микроконтроллер. Автомобильная лампочка, эта используется для подсветки приборной панели в «Жигулях». Следует отметить, что для управления используется 5В, а коммутируемое коллекторное напряжение составляет 12В.

В этом нет ничего странного, так как в этой схеме напряжения не играют никакой роли, важны только токи. Поэтому лампочка может быть хоть на 220В, если транзистор рассчитан на работу при таких напряжениях. Напряжение коллекторного источника также должно соответствовать рабочему напряжению нагрузки. С помощью таких каскадов нагрузка подключается к цифровым микросхемам или микроконтроллерам.

В этой схеме ток базы управляет током коллектора, который за счет энергии блока питания в несколько десятков и даже сотен раз (в зависимости от нагрузки коллектора) превышает ток базы. Легко видеть, что происходит усиление тока. Когда транзистор находится в ключевом режиме, для расчета каскада обычно используют величину, называемую в справочниках коэффициентом усиления по току в режиме большого сигнала — в справочниках он обозначается буквой β. Это отношение тока коллектора, определяемого нагрузкой, к минимально возможному току базы. В виде математической формулы это выглядит так: β = Iк/Iб.

Для большинства современных транзисторов коэффициент β довольно велик, как правило, от 50 и выше, поэтому при расчете ключевого каскада его можно принять всего за 10. Даже если ток базы окажется больше чем расчетный, транзистор от этого больше не откроется, то это тоже режим ключа.

Чтобы зажечь лампочку, показанную на рисунке 3, Ib = Ik / β = 100 мА / 10 = 10 мА, это не менее. При управляющем напряжении 5 В на базовом резисторе RB за вычетом падения напряжения на участке ВЕ останется 5 В — 0,6 В = 4,4 В. Сопротивление базового резистора: 4,4В/10мА = 440 Ом. Резистор сопротивлением 430 Ом выбирается из стандартного ряда. Напряжение 0,6 В — это напряжение на переходе В — Е, и его нельзя забывать при расчетах!

Для того чтобы база транзистора не «висела в воздухе» при размыкании управляющего контакта, переход В – Е обычно шунтируется резистором Rбэ, надежно закрывающим транзистор. Этот резистор не следует забывать, хотя его почему-то нет, что может привести к ложному срабатыванию каскада от помех. Собственно, об этом резисторе знали все, но почему-то забыли, и в очередной раз наступили на «грабли».

Номинал этого резистора должен быть таким, чтобы при размыкании контакта напряжение на базе не оказывалось меньше 0,6В, иначе каскад будет неуправляемым, как если бы участок В – Е просто замкнули накоротко . На практике резистор RBe устанавливается на значение примерно в десять раз больше, чем RB. Но даже при значении Rb 10К схема будет работать достаточно надежно: потенциалы базы и эмиттера будут равны, что приведет к закрытию транзистора.

Такой ключевой каскад, если он исправен, может включить лампочку в полный накал, либо совсем выключить. При этом транзистор может быть полностью открыт (состояние насыщения) или полностью закрыт (состояние отсечки). Сразу, конечно, напрашивается вывод, что между этими «пограничными» состояниями есть такое, когда лампочка светит полностью. В этом случае транзистор наполовину открыт или наполовину закрыт? Это как в задаче наполнить стакан: оптимист видит стакан наполовину полным, а пессимист считает его наполовину пустым. Такой режим работы транзистора называется усилительным или линейным.

Работа транзистора в режиме усиления сигнала

Практически вся современная электронная техника состоит из микросхем, в которых «спрятаны» транзисторы. Просто выберите режим работы операционного усилителя, чтобы получить желаемое усиление или полосу пропускания. Но, несмотря на это, часто применяются каскады на дискретных («разболтанных») транзисторах, а потому понимание работы усилительного каскада просто необходимо.

Наиболее распространенным включением транзистора по сравнению с ОК и ОБ является схема с общим эмиттером (ОЭ). Причиной такой распространенности является, прежде всего, высокий коэффициент усиления по напряжению и току. Наибольший коэффициент усиления каскада ОЭ достигается при падении половины напряжения источника питания Эпит/2 на коллекторной нагрузке. Соответственно вторая половина приходится на КЭ секцию транзистора. Это достигается настройкой каскада, о которой будет рассказано ниже. Этот режим усиления называется классом A.

При включении транзистора с ОЭ выходной сигнал на коллекторе находится в противофазе с входным. В качестве недостатков можно отметить малый входной импеданс ОЭ (не более нескольких сотен Ом), а выходной — в пределах десятков кОм.

Если в ключевом режиме транзистор характеризуется коэффициентом усиления по току в режиме большого сигнала β, то в режиме усиления используется «коэффициент усиления по току в режиме малого сигнала», обозначаемый в справочниках h31e. Это обозначение произошло от представления транзистора в виде четырехвыводного устройства. Буква «е» указывает на то, что измерения производились при включенном транзисторе с общим эмиттером.

Коэффициент h31e, как правило, несколько больше β, хотя в расчетах в первом приближении можно его использовать. Во всяком случае, разброс параметров β и h31e настолько велик даже для одного типа транзистора, что расчеты носят приблизительный характер. После таких расчетов, как правило, требуется настройка схемы.

Коэффициент усиления транзистора зависит от толщины базы, поэтому изменить его нельзя. Отсюда и большой разброс коэффициента усиления транзисторов взятых даже из одной коробки (читай одной партии). У маломощных транзисторов этот коэффициент колеблется в пределах 100…1000, а у мощных 5…200. Чем тоньше база, тем выше коэффициент.

Простейшая схема включения ОЭ транзистора показана на рисунке 5. Это всего лишь небольшой кусочек с рисунка 2, показанного во второй части статьи. Эта схема называется цепью с фиксированным базовым током.

Рисунок 5

Схема предельно проста. Входной сигнал поступает на базу транзистора через разделительный конденсатор С1, и, усиливаясь, снимается с коллектора транзистора через конденсатор С2. Назначение конденсаторов — защитить входные цепи от постоянной составляющей входного сигнала (вспомним только угольный или электретный микрофон) и обеспечить необходимую полосу пропускания каскада.

Резистор R2 является коллекторной нагрузкой каскада, а R1 обеспечивает постоянное смещение на базу. С помощью этого резистора пытаются сделать коллекторное напряжение Эпит/2. Это состояние называется рабочей точкой транзистора, в этом случае коэффициент усиления каскада максимален.

Ориентировочно сопротивление резистора R1 можно определить по простой формуле R1 ≈ R2*h31э/1,5…1,8. Коэффициент 1,5…1,8 подставляется в зависимости от напряжения питания: при низком напряжении (не более 9В), значение коэффициента не более 1,5, а начиная с 50В приближается к 1,8…2,0. Но, действительно, формула настолько приблизительна, что чаще всего приходится подбирать резистор R1, иначе не получится нужное значение Эпит/2 на коллекторе.

Коллекторный резистор R2 ставится как условие задачи, так как от его величины зависит коллекторный ток и усиление каскада в целом: чем больше сопротивление резистора R2, тем выше коэффициент усиления. Но с этим резистором нужно быть осторожным, ток коллектора должен быть меньше максимально допустимого для данного типа транзистора.

Схема очень проста, но эта простота придает ей отрицательные свойства, и за эту простоту приходится платить. Во-первых, усиление каскада зависит от конкретного экземпляра транзистора: заменил транзистор при ремонте, — снова подобрать смещение, вывести в рабочую точку.

Во-вторых, от температуры окружающей среды, — с повышением температуры увеличивается обратный ток коллектора Ico, что приводит к увеличению тока коллектора. А где же тогда половина питающего напряжения на коллекторе Эпит/2, такая же рабочая точка? В результате транзистор еще больше нагревается, после чего выходит из строя. Чтобы избавиться от этой зависимости или хотя бы минимизировать ее, в транзисторный каскад вводят дополнительные элементы отрицательной обратной связи — ООС.

На рис. 6 показана схема с фиксированным напряжением смещения.

Рисунок 6

Казалось бы, делитель напряжения Rb-k, Rb-e обеспечит требуемое начальное смещение каскада, но на самом деле такой каскад имеет все недостатки схемы фиксированного тока. Таким образом, показанная схема является всего лишь разновидностью схемы фиксированного тока, изображенной на рис. 5.

Схемы с термостабилизацией

Несколько лучше обстоит дело в случае применения схем, представленных на рис. 7.

Рисунок 7

В коллекторно-стабилизированной схеме резистор смещения R1 подключен не к источнику питания, а к коллектору транзистора. При этом при повышении температуры обратный ток увеличивается, транзистор открывается сильнее, напряжение на коллекторе уменьшается. Это уменьшение приводит к уменьшению напряжения смещения, подаваемого на базу через R1. Транзистор начинает закрываться, ток коллектора снижается до допустимого значения, положение рабочей точки восстанавливается.

Очевидно, что такая мера стабилизации приводит к некоторому снижению усиления каскада, но это не имеет значения. Недостающее усиление обычно добавляют за счет увеличения числа каскадов усиления. Но такая система защиты окружающей среды позволяет значительно расширить диапазон рабочих температур каскада.

Схема каскада с эмиттерной стабилизацией несколько сложнее. Усилительные свойства таких каскадов остаются неизменными в еще более широком диапазоне температур, чем в коллекторно-стабилизированной схеме. И еще одно неоспоримое преимущество — при замене транзистора не придется заново выбирать режимы работы каскада.

Эмиттерный резистор R4, обеспечивающий стабилизацию температуры, также снижает коэффициент усиления каскада. Это для постоянного тока. Чтобы исключить влияние резистора R4 на усиление переменного тока, резистор R4 шунтирован конденсатором Се, который для переменного тока имеет незначительное сопротивление. Его значение определяется частотным диапазоном усилителя. Если эти частоты лежат в звуковом диапазоне, то емкость конденсатора может быть от единиц до десятков и даже сотен микрофарад. Для радиочастот это уже сотые или тысячные доли, но в некоторых случаях схема прекрасно работает и без этого конденсатора.

Чтобы лучше понять, как работает эмиттерная стабилизация, нужно рассмотреть схему включения транзистора с общим коллектором ОК.

Схема с общим коллектором (ОК) показана на рисунке 8. Эта схема является срезом рисунка 2, из второй части статьи, где показаны все три схемы включения транзисторов.

Рисунок 8

Каскад нагружен эмиттерным резистором R2, входной сигнал подается через конденсатор С1, а выходной снимается через конденсатор С2. Тут можно спросить, а почему эта схема называется ОК? Действительно, если вспомнить схему ОЭ, то там хорошо видно, что эмиттер подключен к общему проводу схемы, относительно которого подается входной сигнал и снимается выходной.

В схеме ОК коллектор просто подключается к источнику питания, и на первый взгляд кажется, что он не имеет никакого отношения к входному и выходному сигналу. Но на самом деле источник ЭДС (аккумулятор питания) имеет очень маленькое внутреннее сопротивление, для сигнала это практически одна точка, один и тот же контакт.

Более подробно работу схемы ОК можно увидеть на рисунке 9.

Рисунок 9

Известно, что для кремниевых транзисторов напряжение перехода bi-e находится в пределах 0,5. ..0,7 V, так что можно взять в среднем 0,6 В, если не ставить целью проводить расчеты с точностью до десятых долей процента. Поэтому, как видно на рисунке 9, выходное напряжение всегда будет меньше входного напряжения на величину Uб-э, а именно те самые 0,6В. В отличие от ОЭ схемы, эта схема не инвертирует входной сигнал, а просто повторяет его, и даже уменьшает на 0,6В. Эта схема также называется эмиттерным повторителем. Зачем нужна такая схема, в чем ее польза?

Цепь ОК усиливает сигнал тока в h31e раз, что свидетельствует о том, что входное сопротивление схемы в h31e раз больше, чем сопротивление эмиттерной цепи. Другими словами, не опасаясь спалить транзистор, можно подавать напряжение прямо на базу (без ограничительного резистора). Просто возьмите базовый контакт и подключите его к шине питания +U.

Высокий входной импеданс позволяет подключить источник входного сигнала с высоким импедансом (комплексный импеданс), например, пьезоэлектрический звукосниматель. Если такой звукосниматель подключить к каскаду по схеме ОЭ, то низкое входное сопротивление этого каскада просто «посадит» сигнал звукоснимателя — «радио не заиграет».

Отличительной особенностью схемы ОК является то, что ее коллекторный ток Iк зависит только от сопротивления нагрузки и напряжения источника входного сигнала. При этом параметры транзистора вообще не играют никакой роли. Про такие схемы говорят, что они охвачены стопроцентной обратной связью по напряжению.

Как показано на рисунке 9, ток в эмиттерной нагрузке (он же эмиттерный ток) In = Ik + Ib. Учитывая, что ток базы Ib пренебрежимо мал по сравнению с током коллектора Ik, можно считать, что ток нагрузки равен току коллектора Iн = Iк. Ток в нагрузке составит (Uвх — Uбэ)/Rн. При этом будем считать, что Ube известно и всегда равно 0,6В.

Отсюда следует, что ток коллектора Iк = (Uвх — Uбэ)/Rн зависит только от входного напряжения и сопротивления нагрузки. Сопротивление нагрузки можно менять в широких пределах, однако особо усердствовать не нужно. Ведь если вместо Rн поставить гвоздь — сотый, то ни один транзистор не выдержит!

Схема OK позволяет довольно легко измерить статический коэффициент передачи тока h31e.