КТ361 транзистор: характеристики, цоколевка, аналоги, параметры

Транзистор КТ361 — кремниевый, эпитаксиально-планарный биполярный транзистор с p-n-p структурой в пластмассовом корпусе. Применяется в усилителях высокой частоты.

Цоколевка транзистора КТ361

КТ361 по размерам идентичен КТ315. Чтобы их отличить, нужно посмотреть на место размещения буквы на корпусе. У КТ315 она в углу, а в КТ361 по центру.

Характеристики транзистора КТ361

Транзистор	Uкбо(и),В	Uкэо(и), В	Iкmax(и), мА	Pкmax(т), мВт	h31э	fгр., МГц
КТ361А	25	25	100	150	20-90	>250
КТ361Б	20	20	100	150	50-350	>250
КТ361В	40	40	100	150	40-160	>250
КТ361Г	35	35	100	150	50-350	>250
КТ361Г1	35	35	100	150	100-350	>250
КТ361Д	40	40	50	150	20-90	>250
КТ361Е	35	35	50	150	50-350	>250
КТ361Ж	10	10	50	150	50-350	>250
КТ361И	15	15	50	150	>250	>250
КТ361К	60	60	50	150	50-350	>250

Uкбо(и) — Максимально допустимое напряжение (импульсное) коллектор-база
Uкэо(и) — Максимально допустимое напряжение (импульсное) коллектор-эмиттер
Iкmax(и) — Максимально допустимый постоянный (импульсный) ток коллектора
Pкmax(т) — Максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощность коллектора без теплоотвода (с теплоотводом)
h31э — Статический коэффициент передачи тока биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером

fгр — граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером

Аналоги транзистора КТ361

КТ361А: BC250A
КТ361Б: 2N4125, BC250B
КТ361Г: BCW57, BSW20, 2N3905, 2N3906, BC157
КТ361Д: BC557
КТ361Е: 2SA555, 2SA556, BCW58

Транзисторы КТ361,КТ3107 — маркировка и цоколевка,основные параметры.

Транзисторы КТ3107А, КТ3107Б, КТ3107В,КТ3107Г,КТ3107Е, КТ3107Д.

Транзисторы КТ3107 — кремниевые, усилительные маломощные высокочастотные, структуры p-n-p.
Применяются в усилительных и генераторных схемах. Корпус пластиковый — ТО-92, с гибкими выводами. Масса — около 0,5 г. Маркировка буквенно — цифровая, либо символьная или цветовая — на боковой поверхности корпуса.

При символьной маркировке, значек — равнобедреный треугольник на боковой поверхности, слева сверху определяет тип(КТ3107).
При цветовой кодировке, пятнышко светло- голубого цвета слева вверху определяет тип(КТ3107).
Цветовое пятно сверху справа определяет группу:
Бордовое — группа А(КТ3107А).
Желтое — группа Б(КТ3107Б).
Темно-зеленое — группа В(КТ3107В).
Голубое — группа Г(КТ3107Г).
Синие — группа Д(КТ3107Д).
Цвета «электрик» — группа Е(КТ3107Е).

Светло-зеленое — группа Ж(КТ3107Ж).
Зеленое — группа И(КТ3107И).
Красное — группа К(КТ3107К).
Серое — группа Л(КТ3107Л).

Цоколевка КТ3107Б — на рисунке ниже.

Наиболее важные параметры.

Коэффициент шума при напряжении коллектор-база 5 в, токе коллектора 0,2мА на частоте 1кГц:
У транзисторов КТ3107А,КТ3107Б, КТ3107В, КТ3107Г,КТ3107Д, КТ3107И, КТ3107К — не более 10дб.
У транзисторов КТ3107Е,КТ3107Ж, КТ3107Л — не более 4дб.

Коэффициент передачи тока.
У транзисторов КТ3107А, КТ3107В — от

70, до 140.
У транзисторов КТ3107Б, КТ3107Г, КТ3102Е — от 120, до 220.
У транзисторов КТ3107Д, КТ3107Ж, КТ3107И — от 180, до 460.
У транзисторов КТ3107К, КТ3107Л — от 380, до 800.

Максимальное напряжение коллектор — эмиттер.
У транзисторов КТ3107А, КТ3107Б, КТ3107И — 45в.
У транзисторов КТ3102В, КТ3107Г, КТ3107К, КТ3102Д — 25в.
У транзистора КТ3107Л, КТ3107Ж, КТ3107Л — 20в.

Максимальный постоянный ток коллектора — 100мА, импульсный — 200

мА

Рассеиваемая мощность коллектора — 300мВт.

Граничная частота коэффициента передачи тока — 200 МГц.

Напряжение насыщения коллектор-эмиттер
При коллекторном токе 100 мА и токе базы 5 мА — 0,5в.
При коллекторном токе 10 мА и токе базы 0,5 мА — 0,2в.

Напряжение насыщения база-эмиттер.
При коллекторном токе 100 мА и токе базы 5 мА — 1в.
При коллекторном токе 10 мА и токе базы 0,5 мА — 0,8в.

Обратный ток колектора.

При напряжении коллектор-база 20 в не более 0,1 мкА.

Обратный ток эмиттера. При напряжении эмиттер-база 5 в не более 0,1 мкА.

Емкость коллекторного перехода при напряжении коллектор-база 10 в — 70-150 пФ.

Транзистор комплиментарный КТ3107 — КТ3102.

Зарубежные аналоги транзисторов КТ3107.

КТ3107А — 2N5086
КТ3107Б — BC560A
КТ3107В — 2SC828
КТ3107Г — BC308A
КТ3107Д — 2SA564
КТ3107Е — BC309B

На главную страницу

КТ361А, КТ361Б, КТ361В, КТ361Г, КТ361Д, КТ361Е

Поиск по сайту

Транзистор КТ361 — усилительный, p-n-p структуры (прямой), эпитаксиально-планарный, кремниевый Основное назначение — применение в усилителях высокой частоты. Часто применяется в паре с «обратными» транзисторами КТ315. Имеет гибкие полосковые выводы и пластмассовый корпус. Тип указывается на упаковке. Весит не более 0.3 г. КТ361 цоколевка Цоколевка КТ361 показана на рисунке. На словах можно объяснить следующим образом. Если смотреть на транзистор со стороны буквы его типономинала и выводы расположить на себя или вниз, то слева направо: эмиттер, коллектор, база. Электрические параметры транзистора КТ361 • Коэффициент передачи тока (статический). Схема с общим эмиттером. Uкб = 10В, Iэ = 1 мА:  Т = +25°C: КТ361А, КТ361Д 20 ÷ 90 КТ361Б, КТ361Г, КТ361Е 50 ÷ 350 КТ361В 40 ÷ 160  Т = +40°C: КТ361А, КТ361Д 20 ÷ 250 КТ361Б, КТ361Г, КТ361Е 50 ÷ 500 КТ361В 20 ÷ 300  Т = −60°C: КТ361А, КТ361Д 10 ÷ 90 КТ361Б, КТ361Г, КТ361Е 15 ÷ 350 КТ361В 10 ÷ 160 • Граничная частота коэффициента передачи тока Uкэ = 10В, Iэ = 5 мА. не менее 250 МГц • Постоянная времени цепи обратной связи. Iэ = 5 мА, Uкб = 10В, f = 5 МГц, не более: КТ361А, КТ361Б, КТ361Г 300 пс КТ361В, КТ361Е 1000 пс КТ361Д 250 пс • Ток коллектора (обратный). Uкб = 10 В, не более: T = +25 и −60°C 1 мкА T = +100°C 25 мкА • Ток К-Э (обратный). Rбэ = 10 кОм, Uкэ = Uкэ, max, не более 1 мкА • Ёмкость коллекторного перехода. Uкб = 10 В, не более: КТ361А, КТ361Б    9 пФ КТ361В, КТ361Г, КТ361Д, КТ361Е 7 пФ Предельные эксплуатационные характеристики транзисторов КТ361 • Напряжения К-Э, К-Б (постоянные). при Rбэ = 10 кОм:  T ≤ +35°C КТ361А 25 В КТ361Б 20 В КТ361В, КТ361Д 40 В КТ361Г, КТ361Е 35 В  T = +100°C КТ361А 20 В КТ361Б 15 В КТ361В, КТ361Д 35 В КТ361Г, КТ361Е 30 В • Постоянное напряжение Б-Э 4 В • Ток коллектора (постоянный): 50 мА • Рассеиваемая мощность коллектора (постоянная). при T = ≤ +35°C 150 мВт при T = +100°C 30 мВт • Температура перехода (p-n) +120°C • Рабочая температура (окружающей среды) −60 … +100°C В диапазоне температур +35…+100°C допустимые значения напряжения К-Э и рассеиваемой мощности снижаются линейно. Допускается трёхкратный изгиб выводов не ближе 2 мм от корпуса транзистора КТ361 с радиусом закругления 1.5 ÷ 2 мм. Минимально допустимое расстояние от места пайки выводов до корпуса — 2 мм.

Транзисторы кт361,кт3107 — маркировка и цоколевка,основные параметры

КТ315

КТ315А	КТ315Б	КТ315В	КТ315Г	КТ315Д	КТ315Е

КТ315Ж	КТ315И	КТ315Л	КТ315М	КТ315Н	КТ315Р

Первые выпуски были только до буквы Г.
Отставить «до буквы Г», нашелся и
ранний КТ315Ж! это тем страньше, что в старых
справочниках и паспортах такой буквы еще нету…

А были среди ранних и вообще без буквы, с одной лишь точкой:

В новом веке выпуск этих транзисторов продолжается.
Более того — у белорусов появился новый вариант КТ315_1, в корпусе ТО-92;
заводские паспорта от них, версия 1, версия 2
и версия 3.

Вот очень интересные образчики, из 70-х годов.
Надо полагать, буква Э обозначает экспортное назначение транзистора,
а Т — тропическое исполнение:

Особенности маркировки — на корпусе указывается либо полное название транзистора, либо только буква (при этом она сдвинута к левому краю корпуса). Товарный знак завода может отсутствовать. Дата выпуска ставится в цифровом, либо в кодированном обозначении (при этом могут указывать только год выпуска). Точка в составе маркировки является отличительным знаком транзисторов, предназначенных для цветного телевидения.

Но! старые транзисторы маркировались буквой, стоящей посередине корпуса. При этом первые выпуски маркировались лишь одной большой буквой, а в 1971 году (примерно) перешли на привычную двухстрочную: впрочем, возможны разночтения, поскольку одной большой буквой посередине маркировали и …

Данные из отраслевого каталога
на них.

Поговорим о различиях. Ну, разбраковка по буквам в зависимости от
максимально допустимого напряжения и коэффициента усиления — это понятно. Но помимо этого:
— КТ315Ж отбирается по времени рассасывания
— КТ315И первоначально предназначались для работы в цепях коммутации сегментов
вакуумных люминесцентных индикаторов
— КТ315Н предназначены для применения только в цветном телевидении;
при этом «транзистор КТ315Н по высшей
категории качества не аттестован»
— КТ315Р проходят электротермотренировку и предназначены для применения только
в видеомагнитофонах «Электроника-ВМ».

Update 30.08.2008 А вот и паспорт от них подоспел. Качество, конечно, удручает, но
это копия с копии…

Копить так копить… Вот еще, варианты от Кварцита
раз,
два
и три,
Нальчикского ЗПП раз и
два;
Электронприбора и
квазаровские,
постарше и
посвежее
(при этом в старом приведены почему-то только два типа — КТ315Д и КТ315Е).

История создания

Цитата из переписки:

Серийное производство транзисторов было осуществлено на
Фрязинском заводе. К выполнению этой комплексной работы был привлечён ряд
предприятий отрасли, разработка собственно транзистора проводилась в
НИИ «Пульсар» под руководством Абрама Иосифовича Гольдшера
(доктор технических наук, ныне, увы, покойный).

В 1973 году эта работа была удостоена Государственной премии СССР
«за разработку технологии, конструкции, материалов,
высокопроизводительного сборочного оборудования, организацию массового
производства высокочастотных транзисторов в пластмассовом корпусе для
радиоэлектронной аппаратуры широкого применения».»

Кстати — это была первая открытая (не засекреченная) премия по линии МЭП…

Проверка мультиметром

С помощью мультиметра можно проверить кт315, да и собственно любой полупроводниковый триод в два этапа. На первом этапе надо посмотреть состояние p-n переходов между базой и другими выводами. Как известно, p-n переходы у транзистора представляют собой два диода. Для их проверки надо установить на мультиметре режим измерения для диодов.

Далее приложите положительный щуп «+» мультиметра к базе, а отрицательны «-» на любой из электродов. Если переходы рабочие, то падение напряжения на них должно быть в пределах 500-700 милливольт. При подключения тестера по другому, когда отрицательный щуп  установлен на базе,  на экране мультиметра должна отображается единица. Единица указывает на бесконечно большое сопротивление перехода. Если эти условия не выполняются, то транзистор не проходит первый этап проверки и считается не исправным.

На втором этапе проверяется проводимость между выводами коллектора и эммитера. Щупы прикладываются разными способами между этими электродами, при этом на мультиметре должна отображаться единица. Если это не так –полупроводниковый прибор не исправен.

Характеристики

Технические свойства этого биполярника на удивление хороши, даже по сегодняшним меркам. К сожалению, в даташит современного производителя КТ315, представлена только основная информация. В них не найти графиков, отражающих поведение устройство в различных условиях эксплуатации, которыми наполнены современные технические описания на другие подобные устройства от зарубежных производителей.

Максимальные характеристики

Максимальные значения допустимых электрических режимов эксплуатации КТ315 до сих пор впечатляют начинающих радиолюбителей. Например, максимальный ток коллектора может достигать уровня в 100 мА, а рабочая частота у некоторых экземпляров превышает заявленные 250 МГц. Его более дорогие современники из серии КТ2xx/3xx, даже имея металлический корпус, не могли похвастаться такими показателями. КТ315 был долгое время своеобразным техническим лидером, пока ему на смену не пришёл усовершенствованный КТ3102. Рассмотрим максимально допустимые электрические режимы эксплуатации КТ315, в корпусе ТО-92, белорусского ОАО «Интеграл». В конце обозначения таких приборов присутствует цифра «1».

Основные электрические параметры

Будьте внимательны, несмотря на свои достаточно хорошие характеристики, КТ315 не может конкурировать с современными устройствами по некоторым параметрам. Так у современной серии КТ315, как и 50 лет назад, относительно небольшой диапазон рабочих температур от — 45 до + 100°C. А коэффициент шума (К_Ш) достигает 40 Дб, что уже много для современного устройства, предназначенного для усиления в низкочастотных трактах.

Классификация

Кроме основных параметров, в техническом описании можно найти распределение устройств по группам. Таблица классификации дает представление о параметрах всей серии КТ315. Используя её можно подобрать нужное устройство, путем сравнения основных характеристик всей серии.

Комплементарная пара

У КТ315 имеется комплементарная пара – КТ361. Эти устройства довольно часто применялись вместе, особенно в бестрансформаторных двухтактных схемах. Совместное применение данной пары безусловно вошло в историю российской электроники.

Транзисторы КТ3107А, КТ3107Б, КТ3107В,КТ3107Г,КТ3107Е, КТ3107Д.

Транзисторы КТ3107 — кремниевые, усилительные маломощные
высокочастотные, структуры p-n-p.

Применяются в усилительных и генераторных схемах.
Корпус пластиковый — , с гибкими выводами.
Масса — около 0,5 г.
Маркировка буквенно — цифровая, либо символьная или цветовая — на боковой поверхности корпуса.

При символьной маркировке, значек — равнобедреный треугольник на боковой поверхности, слева сверху определяет тип(КТ3107).
При цветовой кодировке, пятнышко светло- голубого цвета слева вверху определяет тип(КТ3107).
Цветовое пятно сверху справа определяет группу: Бордовое — группа А(КТ3107А). Желтое — группа Б(КТ3107Б).Темно-зеленое — группа В(КТ3107В). Голубое — группа Г(КТ3107Г).Синие — группа Д(КТ3107Д).Цвета «электрик» — группа Е(КТ3107Е).Светло-зеленое — группа Ж(КТ3107Ж).Зеленое — группа И(КТ3107И).Красное — группа К(КТ3107К).Серое — группа Л(КТ3107Л).

Цоколевка КТ3107Б — на рисунке ниже.

Наиболее важные параметры.

Коэффициент шума при напряжении коллектор-база 5 в, токе коллектора 0,2мА на
частоте 1кГц: У транзисторов КТ3107А,КТ3107Б, КТ3107В, КТ3107Г,КТ3107Д,
КТ3107И, КТ3107К — не более 10дб.
У транзисторов КТ3107Е,КТ3107Ж, КТ3107Л
— не более 4дб.

Коэффициент передачи тока. У транзисторов КТ3107А, КТ3107В — от 70, до 140.
У транзисторов КТ3107Б, КТ3107Г, КТ3102Е — от 120, до 220.
У транзисторов КТ3107Д, КТ3107Ж, КТ3107И — от 180, до
460.
У транзисторов КТ3107К, КТ3107Л — от 380, до 800.

Максимальное напряжение коллектор — эмиттер.

У транзисторов КТ3107А, КТ3107Б, КТ3107И — 45в.
У транзисторов КТ3102В, КТ3107Г, КТ3107К, КТ3102Д — 25в.
У транзистора КТ3107Л, КТ3107Ж, КТ3107Л — 20в.

Максимальный постоянный ток коллектора — 100мА, импульсный — 200мА

Рассеиваемая мощность коллектора — 300мВт.

Граничная частота коэффициента передачи
тока — 200 МГц.

Напряжение насыщения коллектор-эмиттер При коллекторном токе 100 мА и токе базы 5 мА
— 0,5в.
При коллекторном токе 10 мА и токе базы 0,5 мА
— 0,2в.

Напряжение насыщения база-эмиттер. При коллекторном токе 100 мА и токе базы 5 мА
— 1в.
При коллекторном токе 10 мА и токе базы 0,5 мА
— 0,8в.

Обратный ток колектора.
При напряжении коллектор-база 20 в не более 0,1 мкА.

Обратный ток эмиттера.
При напряжении эмиттер-база 5 в не более 0,1 мкА.

Емкость коллекторного перехода
при напряжении коллектор-база 10 в — 70-150 пФ.

Транзистор комплиментарный КТ3107 — .

Зарубежные аналоги транзисторов КТ3107.

КТ3107А — 2N5086
КТ3107Б — BC560A
КТ3107В — 2SC828
КТ3107Г — BC308A
КТ3107Д — 2SA564
КТ3107Е — BC309B

На главную страницу

Использование каких — либо материалов этой страницы,
допускается при наличии ссылки на сайт «Электрика это просто».

Оцените статью:

Транзистор КТ361: характеристики, цоколевка, импортные аналоги

В данной статье вы узнаете все технические характеристики транзистора КТ361, разберём его цоклёвку и приведём аналоги которые можно использовать для замены вышедшего из строя устройства.

Исторически он разрабатывался для использования в схемах УВЧ, однако его стали часто использовать в УНЧ и УПЧ а также в других радиоэлектронных приборах. По своей структуре относится к p-n-p транзисторам.

Распиновка

Расположение ножек, то есть цоколевку кт361 можно определить если расположить его маркировкой к себе: сначала идёт эмиттер, посередине коллектор и крайняя справа база. Выпускается в пластмассовом корпусе КТ-26 имеющем гибкие выводы, который является аналогом зарубежного КТ-26. Но раньше этот транзистор производили в корпусе КТ-13. Вес транзистора не превышает 0,3 г.

 

Транзисторы КТ361 и КТ315 выпускаются в одинаковых корпусах, КТ-13 и отличить их не всегда просто. В редких случаях обозначение на корпусе указано полностью, тогда идентификация не вызывает трудностей. Если нет, нужно смотреть, как нанесена буква. У КТ361 она наносится по центру между двумя небольшими чёрточками. А на КТ315 располагается в левом углу сверху. Также определить тип устройства можно прозвонкой относительно вывода базы.

Историческая справка

КТ361 второе изделие, после КТ315, которое стало выпускаться в Советском союзе по эпитаксиально-планарной технологии. Большой вклад в ее развитие во времена СССР внёс министр электронной промышленности Шокин А.И.

До появления этой технологии низкочастотные приборы делались по «сплавной», а высокочастотные по так называемой «диффузионной». Поэтому новые устройства стали прорывом, для своего времени. КТ361 были мощнее ГТ308 в полтора раза, максимальная частота усиления тока была в 2 раза выше, предельно возможный ток через коллектор в 3 раза выше. При этом стоили они меньше.

Технические характеристики

Главными характеристиками транзистора являются его максимально возможные параметры. Все они определяются при температуре окружающей среды +25^ОС (если не оговорена специально другая температура тестирования), и являются действительными для данной температуры, если в документации, предоставляемой производителем не указано иного. Кроме этого для каждого параметра пишутся важные рабочие параметры тестирования.

• максимально возможное постоянное напряжение между К-Б (сопротивление перехода Б-Э R_бэ = 10 Ом):
  • Т = +35^ОС – 25 В;
  • Т = +100^ОС – 25 В;
• предельно возможное постоянно действующее напряжение, действующее между выводами эмиттер и база – 4 В;
• наибольший возможный ток протекающий через коллектор длительное время — 50 мА;
• наибольшая предельная мощность, которая рассеивается на коллекторе:
  • T ≤ +35^ОС – 150 мВт;
  • Т = +100^ОС – 30 мВт.
• максимально возможная температура p-n перехода (кристалла) – + 120 ^ОС;
• Диапазон температур, при которых транзистор может нормально работать – -60 ^ОС … +100 ^ОС.

Приведём далее значения электрических параметров транзистора КТ361. Они тестировались при той же температуре окружающего воздуха, что и предельные — +25^ОС. Остальные рабочие параметры, при которых производились измерения, находятся в таблице, в колонке «Режимы измерения».

Название параметра	Обозн	Режимы измерения	MIN	MAX	Ед. изм.
Статический к-т передачи в схеме с общим эмиттером (UКБ=10 B, IК=1 мA)	h21э	Т = +25ОС Т = +100ОС Т = -60ОС	2О 2О 1О	9О 25О 9О
Граничная частота к-та передачи в схеме с ОЭ	fгр	Uкэ=10 B Iэ=5мA	25О		МГц
Постоянная времени ОС	τк	Uкб=10 B Iэ=5 мA f = 5 МГц	5ОО		пс
Обратный ток, протекающий через коллектор при (UКБ = 1О В)	Iкбо	Т = +25 Т = -60 ОС Т = +100ОС		1 1 25	мкА мкА мкА
Обратный ток, текущий через переход  К-Э	Iкэо	UКЭ = UКЭ МАКС Rбэ = 10 кОм		1	мкА
Емкость на коллекторном переходе	ск	Uкэ = 10 В		9	пФ

Также, в технической документации на транзистор КТ361, приведены меры, которые необходимо соблюдать при работе с ним. Они заключаются в следующем:

• расстояние от корпуса до места, в котором осуществляется пайка, должно быть больше 2 мм;
• изгиб ножек может производиться на расстоянии, превышающем 2 мм от пластмассовой оболочки, и радиус закругления должен находиться в пределах от 1,5 до 2 мм.
  

  Содержание драгметаллов

Драгоценные металлы добавляют в радиодетали при изготовлении для разных целей. В транзисторах зачастую золото используют в качестве подложки под кристаллом и проводником. В рассматриваемом нами полупроводнике содержится небольшое количество этого жёлтого металла. Оно равно 0,0000712 г. на 1 штуку. Ниже приводим фрагмент этикетки на транзистор КТ361 из которой взята данная информация.

Аналоги

Существуют следующие импортные аналоги для КТ361: 2SA555, BC250A, 2SA601, 2SA611. Кроме этого у него есть комплементарная пара — КТ315. Это позволяет использовать его в двухтактных схемах.

Производители

Раньше КТ361 изготавливался на таких предприятиях: производственное объединение «Элькор» г. Нальчик, НИИПП г. Томск и «Элекс» г. Александров.

Сейчас данное изделие выпускает в России ЗАО «Кремний» расположенный в г. Брянск. В Белоруссии его производством занимается ОАО «Интеграл» (Datasheet на КТ 361 можно скачать здесь и ещё здесь). Продукцию каждого из этих производителей можно встретить на отечественном рынке.

Аналог динистора на транзисторах кт315 кт361

Схема аналога тиристора (диодного и триодного) на транзисторах. Расчет параметров он-лайн. (10+)

Транзисторный аналог тиристора

В маломощных пороговых и нестандартных схемах транзисторные аналоги диодного (динистора) и триодного (тринистора) тиристоров применяются даже чаще, чем элементы, выполненные в одном кристалле. Причина в том, у серийных тиристоров высокий разброс параметров, а некоторые из очень важных для перечисленных схем параметров вообще не нормируются. А аналог можно изготовить со строго заданными параметрами.

Важнейшими параметрами тиристоров в пороговых и нестандартных схемах являются: ток отпирания (Io), напряжение отпирания или отпирающее напряжение (Uo), ток удержания (Ih), напряжение запирания или напряжение насыщения при токе удержания (Uc). Смотри вольт-амперную характеристику тиристора.

В силовых схемах аналоги не применяются потому, что сила тока базы каждого транзистора в тиристорном аналоге равна половине всего тока через схему. А у транзисторов, как правило, сила тока базы ограничена довольно небольшой величиной.

Вашему вниманию подборка материалов:

Практика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

Принципиальная схема

Вывод (A) соответствует аноду, (K) — катоду, (C) — управляющему электроду. Вольт-амперная характеристика схемы соответствует приведенной выше, так что ее (схему) можно считать аналогом триодного тиристора (тринистора). Если управляющий электрод не подключать, то получится аналог диодного тиристора (динистора).

В схеме применяются комплиментарные пары транзисторов. У них одинаковые напряжения насыщения база — эмиттер и коллектор — эмиттер. Мы чаще всего используем КТ502, КТ503. Резисторы R2 и R3 равны между собой.

Расчет

Конечно, приведенные формулы дают приблизительный результат, так как параметры транзисторов имеют конструктивный разброс и зависят от температуры. Но эти расчеты позволяют получить начальную точку, с которой осуществляется тонкий подбор.

[Ток отпирания, мА] = [Напряжение насыщения база — эмиттер транзистора, В] / [Сопротивление R2, кОм] — [Ток управляющего электрода, мА]

Для аналога динистора ток управляющего электрода принимаем равным нулю.

[Отпирающее напряжение, В] = ([Ток отпирания, мА] + [Ток управляющего электрода, мА]) * [Сопротивление R2, кОм] + [Ток отпирания, мА] * ([Сопротивление R1, кОм] + [Сопротивление R3, кОм])

[Ток удержания, мА] = 2 * [Напряжение насыщения база — эмиттер транзистора, В] / [Сопротивление R2, кОм] — [Ток управляющего электрода, мА]

[Напряжение запирания, В] = [Напряжение насыщения база — эмиттер транзистора, В] + [Напряжение насыщения коллектор — эмиттер транзистора, В]

Применение

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи.

Как не спутать плюс и минус? Защита от переполярности. Описание.
Схема защиты от неправильной полярности подключения (переполюсовки) зарядных уст.

Зарядное устройство. Импульсный автомобильный зарядник. Зарядка аккуму.
Схема импульсного зарядного устройства. Расчет на разные напряжения и токи.

Резонансный инвертор, преобразователь напряжения повышающий. Принцип р.
Сборка и наладка повышающего преобразователя напряжения. Описание принципа работ.

Аналоги динистора в устройствах автоматики

Диодные тиристоры — динисторы находят широкое применение в различных устройствах автоматики. Однако такое использование динисторов имеет ряд недостатков, главный из которых заключается в следующем.

Напряжение включения самого низковольтного отечественного динистора КН102А составляет 20 В, а падение напряжения на нем в открытом состоянии — менее 2 В. Таким образом, к управляющему переходу тиристора после включения динистора прикладывается напряжение около 18 В. В то же время максимально допустимое напряжение на этом переходе для распространенных тиристоров серии К У 201, К У 202 равно всего лишь 10 В. А если еще учесть, что напряжение включения динисторов даже одного типа имеет разброс, достигающий 200%, то станет ясно, что управляющий переход тиристора испытывает чрезмерно большие перегрузки. Это и ограничивает применение динисторов для управления триодными тиристорами.

В подобных случаях можно использовать двухполюсники — аналоги динисторов, отличающиеся тем, что их напряжения включения могут быть гораздо меньше напряжения включения самого низковольтного динистора.

Схема одного из аналогов — транзисторного динистора показана на рис. 1. Он состоит из транзисторов разной структуры, включенных так, что ток базы одного из них является током коллектора другого и наоборот. Дру гими словами, это устройство, охваченное глубокой положительной обратной связью.

При подключении питания через эмиттерный переход транзистора Т1 течет ток базы, в результате чего транзистор открывается, а это вызывает появление тока базы транзистора Т2.

Открывание этого транзистора приводит к росту тока базы транзистора Т1 , и, следовательно, дальнейшему его открыванию. Процесс протекает лавинообразно, поэтому очень скоро оба транзистора оказываются в насыщенном состоянии.

Напряжение включения такого устройства при использовании, например, транзисторов МП116 и МП113 равно всего лишь нескольким долям вольта, то есть практически не отличается от напряжения насыщения этой пары транзисторов. Это не позволяет использовать такой двухполюсник в качестве переключающего прибора. Если же эмиттерные переходы транзисторов Т1 и Т2 шунтировать резисторами, как показано на рис. 2, то напряжение включения устройства значительно возрастет.

Причина этого явления — в уменьшении глубины положительной обратной связи, так как в базу каждого транзистора теперь ответвляется только часть коллекторного тока другого. В результате лавинообразный процесс открывания транзисторов протекает при более высоком напряжении. Напряжение включения можно изменять с помощью резисторов R1 и R2 .

Так, при их сопротивлениях, равных 5,1 кОм, напряжение включения составляет 9 В, при 3 кОм— 12 В. Результаты получены при плавном повышении напряжения на двухполюснике. Если же напряжение имеет импульсный характер, то включение может произойти и при меньших его величинах. Дело в том, что транзисторный аналог, как и обычный динистор чувствителен не только к величине приложенного к нему напряжения, но и к скорости его нарастания. Исключить возможность включения при напряжениях, меньших напряжения включения, можно, если шунтировать двухполюсник конденсатором С1 (см. рис. 2).

Как и у динистора, напряжение включения транзисторного аналога уменьшается при повышении температуры. Этот недостаток легко устраним заменой резисторов R1 и R2 терморезисторами.

Схема другого аналога динистора показана на рис. 3. Напряжение включения такого двухполюсника определяется цепочкой, образованной стабилитроном Д1 и управляющим переходом тиристора Д2 , между которыми распределяется напряжение, приложенное к выводам двухполюсника. Когда это напряжение становится равным напряжению включения, стабилитрон пробивается, и через управляющий переход тиристора течет ток. Тиристор открывается, шунтируя стабилитрон и напряжение на выводах двухполюсника резко уменьшается. Напряжение включения устройства, показанного на рис. 3, равно 8 В.

На рис. 4 приведена схема регулятора напряжения на триодном тиристоре Д5, в цепи управления которым применен последний из рассмотренных двухполюсников (стабилитрон Д6 и тиристор Д7). При закрытом тиристоре Д5 конденсатор С1 заряжается через нагрузку и резистор R2 током, выпрямленным диодами Д1—Д4.

Когда напряжение на конденсаторе становится равным напряжению включения двухполюсника, стабилитрон Д6 пробивается и открывает тиристор Д7. Конденсатор С1 разряжается через управ ляющий переход тиристора Д5 , в результате чего он также открывается и подключает нагрузку к выпрямителю на время, оставшееся до конца полупериода сетевого напряжения. В конце его тиристор закрывается, так как ток через него уменьшается до нуля, после чего цикл повторяется.

С помощью переменного резистора R2 можно изменять ток заряда конденсатора С2, а следовательно, и момент открывания тиристора Д5, то есть регулировать среднюю величину напряжения на нагрузке.

В современных радиоэлектронных устройствах используется весьма широкий ассортимент самых разнообразных электронных приборов. Порой отсутствие одного или нескольких таких элементов может затормозить или даже прервать выполнение работы по монтажу или макетированию схемы.

Очень часто встречаются ситуации, когда необходимо один элемент заменить другим. Если речь идет о простой замене одного номинала резистора или конденсатора на другой, то решение задачи замены или подбора заменяющего номинала очевидно. Менее очевидны замены радиоэлементов, имеющих специфические, только им присущие свойства.

Ниже будут рассмотрены вопросы замены некоторых специальных полупроводниковых приборов их эквивалентами, выполненными из более доступных элементов.

В импульсной технике широко используют управляемые и неуправляемые коммутирующие элементы, имеющие вольт-амперную характеристику с N- или S-образным участком. Это лавинные транзисторы, газовые разрядники, динисторы, тиристоры, симисторы, однопереходные транзисторы, лямбда-диоды, туннельные диоды, инжекционно-полевые транзисторы и другие элементы.

В релаксационных генераторах импульсов, различных преобразователях электрических и неэлектрических величин в частоту широко используют биполярные лавинные транзисторы. Следует отметить, что специально такие транзисторы почти не выпускают. На практике в этих целях используют обычные транзисторы в необычном включении или режиме эксплуатации.

Эквивалент лавинного транзистора и динистора

Лавинный транзистор — полупроводниковый прибор, работающий в режиме лавинного пробоя. Такой пробой обычно возникает при напряжении, превышающем предельно допустимое значение.

Не допустить теплового пробоя (необратимого повреждения) транзистора можно при ограничении тока через транзистор (подключением высокоомной нагрузкой).

Лавинный пробой транзистора может наступать в «прямом» и «инверсном» включении транзистора. Напряжение лавинного пробоя при инверсном включении (полярность подключения полупроводникового прибора противоположна общепринятой, рекомендованной) обычно ниже, чем для «прямого» включения.

Вывод базы транзистора часто не используется (не подключается к другим элементам схемы). В ряде случаев базовый вывод соединяют с эмиттером через высокоом-ный резистор (сотни кОм — ед. МОм). Это позволяет в некоторых пределах регулировать величину напряжения лавинного пробоя.

На рис. 1 приведена схема равноценной замены «лавинного» транзистора интегрального прерывателя К101КТ1 ее дискретными аналогами. Интересно отметить, что при ближайшем рассмотрении эта схема тождественна эквивалентной схеме динистора (рис. 1), тиристора (рис. 2) и однопереходного транзистора (рис. 4).

Отметим попутно, что и вид вольт-амперных характеристик всех этих полупроводниковых приборов имеет общие характерные особенности. На их вольт-амперных характеристиках имеется S-образный участок, участок с так называемым «отрицательным» динамическим сопротивлением. Благодаря такой особенности вольт-амперной характеристики перечисленные приборы могут использоваться для генерации электрических колебаний.

Рис. 1. Аналог лавинного транзистора и динистора.

Эквивалент тиристора

Тиристоры, динисторы и им подобные элементы способны при весьма незначительных внутренних потерях управлять большими мощностями, подводимыми к нагрузке.

Тиристоры — приборы, обладающие двумя устойчивыми состояниями: состоянием низкой проводимости (проводимость отсутствует, прибор заперт) и состоянием высокой проводимости (проводимость близка к нулю, прибор открыт). Представители класса тиристоров [Вишневский А.И]:

• диодные тиристоры (динисторы, диаки), имеющие два вывода (анод и катод), управляемые путем подачи на электроды напряжения с высокой скоростью его нарастания или повышения приложенного напряжения до величины, близкой к критической;
• триодные тиристоры (тринисторы, триаки), трехэлектродные элементы, управляющий электрод которых служит для перевода тиристора из закрытого состояния в открытое;
• тетродные тиристоры, имеющие два управляющих электрода;
• симметричные тиристоры — симисторы, имеющие пятислой-ную структуру. Иногда этот полупроводниковый прибор называют семистором.

Диодные тиристоры (динисторы), ассортимент которых не столь велик, различаются, главным образом, максимально допустимым постоянным прямым напряжением в закрытом состоянии.

Так, для динисторов типов КН102А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, И (2Н102А — И) значения этих напряжений составляют, соответственно, 5, 7, 10, 14, 20, 30, 40, 50 В при обратном токе не более 0,5 мА. Максимально допустимый постоянный ток в открытом состоянии для этих полупроводниковых приборов равен 0,2 А при остаточном напряжении в открытом состоянии 1,5 В.

На рис. 1 приведена эквивалентная схема низковольтного динистора. Если принять R1=R3=100 Ом, можно получить динистор с управляемым (с помощью резистора R2) напряжением переключения от 1 до 25 В [Войцеховский Я., Р 11/73-40, Р 12/76-29]. При отсутствии этого резистора и при условии R1=R3=5,1 кОм напряжение переключения составит 9 Б, а при R1=R3=3 кОм —12 В.

Аналог тиристора р-п-р-п-структуры, описанный в книге Я. Войцеховского, показан на рис. 2. Буквой А обозначен анод; К — катод; УЭ — управляющий электрод. В схемах (рис. 1, 2) могут быть использованы транзисторы типов КТ315 и КТ361.

Необходимо лишь, чтобы подводимое к полупроводниковому прибору или его аналогу напряжение не превышало предельных паспортных значений. В таблице (рис. 2) показано, какими величинами R1 и R2 следует руководствоваться при создании аналога тиристора на основе германиевых или кремниевых транзисторов.

Рис. 2. Аналог тиристора.

В разрывы электрической цепи, показанные на схеме (рис. 2) крестиками, можно включить диоды, позволяющие влиять на вид вольт-амперной характеристики аналога. В отличие от обычного тиристора, его аналогом (рис. 2) можно управлять, используя дополнительный вывод — управляющий электрод УЭдоп, подключенный к базе транзистора VT2 (верхний рисунок) или VT1 (нижний рисунок).

Обычно тиристор включают кратковременной подачей напряжения на управляющий электрод УЭ. При подаче напряжения на электрод УЭдоп тиристор, напротив, можно перевести из включенного состояния в выключенное.

Аналог управляемого динистора

Аналог управляемого динистора может быть создан с использованием тиристора (рис. 3) [Р 3/86-41]. При указанных на схеме типах элементов и изменении сопротивления резистора R1 от 1 до 6 кОм напряжение переключения динистора в проводящее состояние изменяется от 15 до 27 В.

Рис. 3. Аналог управляемого динистора.

Эквивалент однопереходного транзистора

Рис. 4. Аналог однопереходного транзистора.

Эквивалентная схема используемого в генераторных устройствах полупроводникового прибора — однопереходного транзистора — показана на рис. 4. Б1 и Б2 — первая и вторая базы транзистора.

Эквивалент инжекционно-полевого транзистора

Инжекционно-полевой транзистор представляет собой полупроводниковый прибор с S-образной ВАХ. Подобные приборы широко используют в импульсной технике — в релаксационных генераторах импульсов, преобразователях напряжение-частота, ждущих и управляемых генераторах и т.д.

Такой транзистор может быть составлен объединением полевого и обычного биполярного транзисторов (рис. 5, 6). На основе дискретных элементов может быть смоделирована не только полупроводниковая структура.

Рис. 5. Аналог инжекционно-полевого транзистора п-структуры.

Рис. 6. Аналог инжекционно-полевого транзистора р-структуры.

Эквивалент низковольтного газового разрядника

На рис. 7 показана схема устройства, эквивалентного низковольтному газовому разряднику [ПТЭ 4/83-127]. Этот прибор представляет собой газонаполненный баллон с двумя электродами, в котором возникает электрический межэлектродный пробой при превышении некоторого критического значения напряжения.

Напряжение «пробоя» для аналога газового разрядника (рис. 7) составляет 20 В. Таким же образом, может быть создан аналог, например, неоновой лампы.

Рис. 7. Аналог газового разрядника — схема эквивалентной замены.

Эквивалентная замена лямбда-диодов

Совершенно особым видом ВАХ обладают полупроводниковые приборы типа лямбда-диодов, туннельных диодов. На вольт-амперных характеристиках этих приборов имеется N-об-разный участок.

Лямбда-диоды и туннельные диоды могут быть использованы для генерации и усиления электрических сигналов. На рис. 8 и рис. 9 показаны схемы, имитирующие лямбда-ди-од [РТЕ 9/87-35].

Практически в генераторах чаще используют схему, представленную на рис. 9 [ПТЭ 5/77-96]. Если между стоками полевых транзисторов включить управляемый резистор (потенциометр) либо транзистор (полевой или биполярный), то видом вольт-амперной характеристики такого «лямбда-диода» можно управлять в широких пределах: регулировать частоту генерации, модулировать колебания высокой частоты и т.д.

Рис. 8. Аналог лямбда-диода.

Рис. 9. Аналог лямбда-диода.

Эквивалентная замена туннельных диодов

Рис. 10. Аналог туннельного диода.

Туннельные диоды также используют для генерации и усиления высокочастотных сигналов. Отдельные представители этого класса полупроводниковых приборов способны работать до мало достижимых в обычных условиях частот — порядка единиц ГГц. Устройство, позволяющее имитировать вольт-амперную характеристику туннельного диода, показано на рис. 10 [Р 4/77-30].

Схема эквивалента варикапа

Варикапы — это полупроводниковые приборы с изменяемой емкостью. Принцип их работы основан на изменении барьерной емкости полупроводникового перехода при изменении приложенного напряжения.

Чаще на варикап подают обратное смещение, реже — прямое. Такие элементы обычно применяют в узлах настройки радио- и телеприемников. В качестве варикапов могут быть использованы обычные диоды и стабилитроны (рис. 11), а также их полупроводниковые аналоги (рис. 12 [F 9/73-434], рис. 13 [ПТЭ 2/81-151]).

Рис. 12. Схема аналога варикапа.

Рис. 13. Схема аналога варикапа на основе полевого транзистора.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1).

• PCBWay — всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН
• Сборка печатных плат от $88 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет
• Онлайн просмотрщик Gerber-файлов от PCBWay!

ВНИМАНИЕ! В оригинале в книге на рисунках 1 и 2 была обнаружена ошибка: к Аноду включен N-P-N транзистор, вместо PNP. В текущей статье, на рисунках, ошибки исправлены!
Нашел ошибки и оповестил нас о них — Иван Иванович.

Динистор лучше заменить на тиристор и стабилитрон или цепочка стабилитронов с анода на управляющий, проверено — работает надежно, искать транзисторы PNP на 250-300v проблемотично.

НИколай,можно раскурочить парочку сгоревших зарубежных телеков,покопаться в строчной развертке,взять оттуда выходные транзисторы(насколько помню,они там прямой проводимости).Если же нет,можно сделать аналог npn транзистора из нескольких pnp транзисторов.Раскрою принцип действия заменяющей цепочки.При подаче на базу транзистора прямой проводимости pnp структуры отрицательного импульса он открывается.Транзистор обратной проводимости npn структуры закрывается.Так,закрывая один транзистор можно открывать другой,имитируя работу транзистора прямой проводимости.При этом,правда,увеличивается емкость коллектора,но ее можно компенсировать,введя обратную связь.При этом правда,уменьшается коэффициент усиления,но это можно исправить увеличением числа каскадов.

Так же можно присмотреться и к ключу в блоке питания.

КТ315

КТ315 — кремниевый высокочастотный биполярный транзистор малой мощности n-p-n-проводимости в корпусе KT-13, получивший самое широкое распространение в советской радиоэлектронной аппаратуре.

История

В 1966 году А. И. Шокин прочитал в журнале «Electronics» новость о разработке в США транзистора, технологически приспособленного под массовое производство — с использованием метода сборки на непрерывной ленте на магнитных накопительных барабанах. Разработкой транзистора и оборудованием для производства занялся НИИ «Пульсар», Фрязинский полупроводниковый завод и его ОКБ. Уже в 1967 году была выполнена подготовка производства для запуска массового изготовления, а в 1968 году были выпущены первые электронные устройства на базе КТ315.

Первым массовым транзистором с кодовой маркировкой был КТ315 в миниатюрном пластмассовом корпусе КТ-13. На нём в левом верхнем углу плоской стороны ставилась буква, обозначающая группу, ниже иногда указывалась дата изготовления. Через несколько лет в корпусе КТ-13 стали выпускать транзистор с p-n-p проводимостью — КТ361. Для отличия от КТ315 буква, обозначающая группу, ставилась посередине верхней части на плоской стороне корпуса.

Разработка КТ315 была отмечена в 1973 г. Государственной премией СССР.

Транзистор выпускался предприятиями: «Электроприбор» (г. Фрязино), «Квазар» (г. Киев), «Континент» (г. Зеленодольск), «Кварцит» (г. Орджоникидзе), ПО «Элькор» (г. Нальчик), НИИПП (г. Томск), ПО «Электроника» (г. Воронеж). В 1970 г. их производство в порядке технического сотрудничества также было передано в Польшу на предприятие Unitra CEMI. Для этого на Воронежском объединении «Электроника» демонтировали целый цех, и в кратчайшие сроки вместе с запасом материалов и комплектующих смонтировали и запустили его в Варшаве. Научно-производственный центр Unitra CEMI в конечном итоге обанкротился в 1990 году, оставив польский рынок микроэлектроники открытым для иностранных компаний.. В начале 1990-х общее количество выпущенных транзисторов КТ315 превысило 7 миллиардов.

Транзистор КТ315 выпускается, по сей день рядом предприятий: ЗАО «Кремний» г. Брянск, СКБ «Элькор» Республика Кабардино-Балкария г. Нальчик, завод НИИПП г. Томск. Транзистор КТ315-1 выпускается: ЗАО «Кремний» г. Брянск, завод «Транзистор» Республика Беларусь г. Минск, АО «Элекс» г. Александров Владимирская область . Так например Белорусский ОАО «Интеграл» (предприятие холдинга завод «Транзистор») производит транзистор КТ315 в корпусе КТ-26 (аналог TO92).

Применение

Транзисторы КТ315 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 КТ315 не применялись, их функции в аналогичных схемах обычно выполняли транзисторы 2Т312 или 2Т316 в металло-стеклянных корпусах.

В начале 1990-х появилась тенденция вытеснения КТ315 более современным транзистором КТ3102, который также имел комплементарную пару p-n-p проводимости — КТ3107 — и отличался от КТ315 большим статическим коэффициентом передачи тока при малом коэффициенте шумов на низких частотах, что было важно для высококачественной аналоговой аудиоаппаратуры. Однако, в связи с начавшимся массовым переходом электронной аппаратуры на микросхемы, КТ3102 такого же широкого распространения не получил.

Технология

Транзисторы этого типа стали первенцами новой технологии — планарно-эпитаксиальной. Эта технология подразумевает, что все структуры транзистора образуются с одной стороны кристала, исходный материал имеет тип проводимости, как у коллектора, в нём сначала формируется базовая область, а затем в ней — эмиттерная. Эта технология была освоена советской радиоэлектронной промышленностью, как ступень к изготовлению интегральных микросхем без диэлектрической подложки. До появления КТ315 низкочастотные транзисторы изготавливались по «сплавной» технологии, а высокочастотные — по диффузионной. Соотношение параметров, достигнутое в КТ315, было прорывным для времени его появления. Так, например, он превосходил современный ему германиевый высокочастотный транзистор ГТ308 по мощности в 1,5 раза, по граничной частоте в 2 раза (ГТ308 — 120 МГц, КТ315 — 250 МГц), по максимальному току коллектора в 3 раза, и при этом был дешевле. 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.

КТ361

КТ361 — биполярный транзистор p-n-p-проводимости. Комплементарен к КТ315, 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 КТ315 буква, обозначающая группу, ставилась посередине верхней части плоской стороны, иногда между двумя дефисами.

Транзистор КТ361 и КТ361-1 изготавливался в корпусе КТ-13. Впоследствии КТ361 стал выпускаться в корпусе КТ-26 (зарубежный аналог TO92), транзисторы в этом корпусе получили дополнительные цифры «2 или 3» в обозначении, например КТ361Г2 или КТ361Г3. Корпус надежно предохраняет кристалл транзистора от механических и химических повреждений. На основе этих транзисторных структур изготавливаются выпрямительные диоды типов КД128А, КД128Б, КД128В. Транзистор КТ361 выпускался предприятиями: ПО «Элькор» Республика Кабардино-Балкария г. Нальчик, НИИПП г. Томск, «Элекс» г. Александров Владимирская область. В настоящее время промышленностью выпускаются транзисторы КТ361-2 и КТ361-3. Транзистор КТ361-2 выпускает ЗАО «Кремний» г. Брянск по техническим условиям АДБК.432140.995ТУ (справочный лист на него). Транзистор КТ361-2 и КТ361-3 производит завод «Транзистор» Республика Беларусь г. Минск по техническим условиям ФЫО.336.201 ТУ/02 (справочный лист на него).

Интересные факты

• Подавляющее большинство транзисторов КТ315 и КТ361 было выпущено в корпусах жёлтого или красно-оранжевого цвета, значительно реже можно встретить розовые, зелёные и черные.
• В маркировку транзисторов предназначенных для продажи помимо буквы обозначающей группу, эмблемы завода и даты изготовления входила и розничная цена, например «ц20к», что означало цена 20 копеек.
• В отличие от многих советских транзисторов КТ315 не имеет своего военного аналога 2Т315, однако для компьютеров, станков с ЧПУ, цветных телевизоров и аудиоаппаратуры высшего класса выпускались транзисторы повышенной надежности, в их маркировке рядом с буквой присутствовала точка.

Техническое описание транзисторов

Kt315

Техническое описание транзисторов Kt315

Кремниевые npn-транзисторы Toshiba эпитаксиального типа 2sc2878. Он разработан для низкого и среднего тока, малой мощности, среднего напряжения и может работать на умеренно высоких скоростях. K30a datasheet, pdf кремний n channel fet toshiba, 2sk30atm datasheet, k30a pdf, распиновка k30a, эквивалент, данные k30a, схема k30a, схема k30a. Он разработан для низкого тока и мощности, среднего напряжения и может работать на умеренно высоких скоростях. 9 декабря 2016 г. это советский npn-транзистор с биполярным переходом, используемый для маломощных усилительных или коммутационных приложений общего назначения, заключенный в пластиковый корпус kt.Описание эпитаксиального планарного npn-транзистора общего назначения, коммутационного. B 33 z электрические характеристики входного напряжения. Знание того, как заменить транзистор другого типа, может ускорить процесс.

Kt315b — параметры, поиск аналогов. Техническое описание транзисторов и диодов Texas Instruments, 1-е издание 1973 г., для диодов от 1n251 и транзисторов от 2n117 на acrobat 7 pdf 34. Его переходная частота ft составляет 250 МГц, с бета не менее 100. Двойной кремниевый npn-транзистор планарного типа с r .Этот тип был зарегистрирован Motorola Semiconductor в середине 1960-х годов вместе с дополнительным pnp-типом 2n3906 и представлял собой значительное улучшение производительности, поскольку пластиковый корпус to92 заменял металлические банки. Кт315а 2н2712, 2с633, бфп719 транзистор ссср лот.

Ktn2222as datasheetpdf 1 страница keckorea electronics html. Это советский npn-транзистор с биполярным переходом, используемый для маломощных усилительных или коммутационных приложений общего назначения, заключенный в пластиковый корпус kt.Kt805 kt610a kt837b bd140 npn kt872a kt837k kt315b kt315 kt818. Первоначально он был изготовлен из металлической банки to18, как показано на рисунке, 2n2222 считается очень распространенным транзистором, и так оно и есть. Mmbt5551m3 npn транзистор высокого напряжения устройство mmbt5551m3 спин. В технических паспортах содержится информация о продукте, который Macom Technology Solutions рассматривает для разработки.

Очень хорошая схема 1-ваттного FM-передатчика, очень простая в сборке. 2n2907 — это широко доступный pnp-транзистор с биполярным переходом, используемый для общих маломощных усилительных или коммутационных приложений.Самый старый kt315a, который нам удалось найти, был изготовлен в марте 1978 года. 7 ноября 2016 года техническое описание k30a pdf, кремниевый n-канал fet toshiba, 2sk30atm datasheet, k30a pdf, распиновка k30a, эквивалент, данные k30a, схема k30a, схема k30a. Bc107, bc108 и bc109 — это кремниевые npn-транзисторы общего назначения с биполярным переходом малой мощности, которые очень часто используются в оборудовании и электронике. Эпитаксиальный процесс pct кремния pnp транзистора Toshiba.

9 декабря, 2016 kt315 datasheet npn bipolar junction transistor, kt315a datasheet, kt315 pdf, kt315 pinout, kt315 manual, kt315 schematic, kt315 эквивалент, kt315 data.Даташитархив автора поисковой системы. Kt853a компоненты транзистора техническое описание pdf техническое описание бесплатно из технического описания техническое описание поиск интегральных схем ic, полупроводников и других электронных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы, транзисторы и диоды. Детали разделены на три таблицы: биполярные, полевые транзисторы и цифровые ИС. Первая страница каталога kec электроники Кореи, техническое описание, поиск в техническом описании, техническое описание, техническое описание, поисковый сайт по техническим характеристикам для электронных компонентов и полупроводников, интегральных схем.Силовые кремниевые npn-транзисторы 2sd600 2sd600k описание с корпусом to126 дополнение к типу 2sb631631k высокое напряжение пробоя v ceo100120v сильноточные 1a приложения с низким напряжением насыщения для низкочастотных усилителей мощности описание выводов 1 эмиттер 2. Список перекрестных ссылок полупроводниковых транзисторов peavey. Ktn2222as datasheetpdf 1 страница keckorea electronics part no. Kt315 datasheet, kt315 pdf, kt315 data sheet, kt315 manual, kt315 pdf, kt315, datenblatt, electronics kt315, alldatasheet, free, datasheet, datasheets, data sheet.Если на транзистор будет подано напряжение, превышающее максимально допустимое, он может быть необратимо поврежден. KT315 — это советский кремниевый биполярный npn-транзистор, используемый для универсальных маломощных усилителей или коммутационных устройств, заключенный в пластиковый корпус kt.

Маркировка радиодеталей, коды smd k5, k5. Если вы установите неправильную полярность, бутерброд не подойдет. 2n2219 аналогичен с более высоким рейтингом рассеиваемой мощности. Он имеет 4 транзистора, один из которых является очень стабильным генератором, за ним следует буферный каскад, чтобы предотвратить изменение частоты при настройке передатчика.KT361 является дополнительным к транзистору KT315, поэтому он часто соединялся с ним в двухтактных каскадах. Ukbo max максимальное напряжение коллекторной базы для данного обратного тока коллектора и эмиттера разомкнутой цепи.

KT361 является дополнением к транзистору KT315, поэтому он часто использовался в паре с ним в двухтактных каскадах, KT315 и транзисторы KT361 стали первыми когда. Коэффициент Wl обменника электротехнического стека mosfet. Kt315 datasheet npn bipolar junction transistor datasheetcafe.Smd код пакет имя устройства данные производителя. Руководство по выбору биполярных силовых транзисторов январь 2003 г. содержание страница продукта транзисторы общего назначения стр. обычно используемый pnp-транзистор с биполярным переходом, предназначенный для маломощных усилительных или коммутационных приложений общего назначения.2n3904 — это обычный npn-транзистор с биполярным переходом, используемый для маломощных усилительных или коммутационных приложений общего назначения. Книга данных по силовым транзисторам и полупроводникам Toshiba, 1983 г., корпорация toshiba, 1983 г., acrobat 7, pdf 52. Вы можете увидеть дефекты нарезки кубиков и большое количество дополнительного пространства вокруг транзистора. Mospec или кто-либо от его имени не несет ответственности за любые ошибки или. Как выбрать замену транзистору биполярному тоталу.

Для kt315 используйте почти любой тип npn малой мощности.При максимальном напряжении, также называемом напряжением пробоя bv, электроны. Dtc114em dtc114ee dtc114eua dtc114eka dtc114esa 100ma. Книга данных по силовым транзисторам и полупроводникам Toshiba за 1983 год. Следовательно, коэффициент w l является переменной конструкции транзистора.

B 23 z Технические характеристики упаковки z эквивалентная схема tl emt3 smt3 sptumt3 dtc114ee dtc114em арт. Производительность основана на целевых спецификациях, результатах моделирования и / или измерениях прототипа. Руководство по выбору биполярных силовых транзисторов январь 2003 г. содержание страница продукта транзисторы общего назначения горизонтальное отклонение выходные транзисторы страница продукта dpak d2pak sot223 ipak to126 транзисторы тодарлингтона dpak ipak to126 to220 to220f to3p to3pf переключающие транзисторы dpak d2pak to92 to126.Kt312ab, кремниевый npn-транзистор общего назначения, почти такой же, как kt315, за исключением корпуса. Здесь я собрал всю имеющуюся у меня информацию о заменах западных частей на российские компоненты, которые я использую в своих конструкциях. Эпитаксиальный планарный npn-транзистор общего назначения, коммутационный, даташит ktn2222a, схема ktn2222a, техпаспорт ktn2222a. Kt805 datasheet, kt805 pdf, распиновка kt805, аналог, замена транзистора и т. Д., Схема, схема, руководство. Kec, alldatasheet, datasheet, сайт поиска данных для электронных компонентов и полупроводников, интегрированный.Эпитаксиальный планарный npn-транзистор общего назначения, коммутационный, даташит ktn2222as, схема ktn2222as, техпаспорт ktn2222as. KT361 является дополнительным pnp для транзистора KT315, поэтому он часто соединялся с ним в двухтактных каскадах. Это PDF-формат хорошо известной книги по распайке оборудования, в которой описаны распиновки различных компьютеров, электрических и электронных устройств.

Korea electronics kec datasheet, pdf каталог первая страница. Далее идет резонансный каскад и последний каскад, построенный с использованием транзистора минимум 1 Вт, который должен иметь радиатор.Npn-транзистор средней мощности имеет сильноточное низкое напряжение насыщения, дополняющее 2sb772, драйвер реле регулирования напряжения, универсальный переключатель, аудио усилитель мощности, преобразователь постоянного тока, описание, устройство представляет собой npn-транзистор, изготовленный с использованием планарной технологии, что приводит к созданию прочных высокопроизводительных устройств. Все рабочие характеристики транзистора указаны в его технических характеристиках. Дополнительным npn-транзистором к 2n3906 является 2n3904. Советский 315 npn транзистор биполярный 19451991.Силовой транзистор для высокоскоростного переключения. Оригинальный транзистор может нуждаться в особом заказе или быть снят с производства и быть недоступным. Чтобы узнать, может ли деталь обрабатывать частоту или дать вам необходимое усиление, посмотрите данные. 2n3906 имеет ток коллектора 200 мА, напряжение коллекторной базы и коллектора-передатчика 40 В для рассеиваемой мощности 300 мВт. C106d1 тиристор scr 4a 400v to225aa на полупроводниковом техническом паспорте pdf технический паспорт бесплатно из технического паспорта поиск интегральных схем ic, полупроводников и других электронных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы, транзисторы и диоды.

Korea electronics kec каталог первая страница, техническое описание, поиск по даташиту, технический паспорт, даташит, сайт поиска по техническим характеристикам для электронных компонентов и полупроводников, интегральных схем, диодов, симисторов, полупроводников. Он разработан для низкого электрического тока и мощности и среднего напряжения и может работать на умеренно высоких скоростях. 21 сентября 2009 г. для kt315 используйте практически любой тип npn малой мощности. Замещающий транзистор должен иметь ту же полярность (pnp или npn), что и исходный. Kt315 datasheet npn bipolar junction transistor, kt315a datasheet, kt315 pdf, распиновка kt315, руководство kt315, схема kt315, kt315.Транзистор 2sc495 2sc496 2sa496 sc496 sc495 2sa505 ac46c 2sc496x 2sc4952sc496 текст. Без дополнительных деталей схемы я не могу сказать наверняка, но, вероятно, рассчитан как минимум на 10 ампер и 30 вольт. Таблицы эквивалентов между русской и западной частями. Справочник по транзисторам и диодам, 1236 страниц, 1973, Texas Instruments. Гора старых советских транзисторов кт315 и кт361.

Уведомление MOSPEC оставляет за собой право вносить изменения в содержание документа в любое время без уведомления. 2n2222 — это обычный npn-транзистор с биполярным переходом bjt, используемый для усиления или коммутации малой мощности общего назначения.Безгалогенные диоды с барьером Шоттки, v rrm 200 в, v r 200 в, i o 5a. Замена транзистора Распайка и замена транзистора занимает очень мало времени. Больше времени уходит на то, чтобы выяснить, какой заменить, а иногда и чем заменить. Транзисторы dtc114em dtc114ee dtc114eua dtc114eka dtc114esa rev. Ktn2222as datasheetpdf 1 страница keckorea electronics. Компания Texas Instruments выпустила лист данных для своей версии этой детали, датированный март 1973 года. Оба типа были зарегистрированы Motorola Semiconductor в середине 1960-х годов.Kt315 datasheet npn bipolar junction transistor, kt315a datasheet, kt315 pdf, распиновка kt315, руководство kt315, схема kt315, эквивалент kt315, данные kt315. Kec, alldatasheet, datasheet, сайт поиска данных для электронных компонентов и полупроводников, интегральных схем, диодов, симисторов и других полупроводников. KT315 — это советский кремниевый биполярный npn-транзистор общего назначения. Kt853a datasheet, kt853a pdf, kt853a распиновка, эквивалент, замена транзистора и т. Д., Схема, схема, руководство.

Напряжение насыщения транзистора. Биполярный транзистор. Обратный коллекторный ток. Как ведет себя транзистор в разных режимах

В этой серии статей мы постараемся просто и доходчиво рассказать вам о таких сложных компонентах, как транзисторы.

Сегодня этот полупроводниковый элемент можно найти практически на всех печатных платах, в любом электронном устройстве (в сотовых телефонах, радиоприемниках, компьютерах и другой электронике). Транзисторы являются основой для построения логических микросхем, памяти, микропроцессоров… Итак, давайте разберемся, что это за чудо, как оно работает и чем вызвана такая широта его применения.

Поверхность полупроводника на нижнем оксидном слое, который расположен между выводами истока и стока. Когда мы прикладываем положительное напряжение затвора, отверстия под оксидным слоем с силой отталкивания и дырки выталкиваются вместе с подложкой. Область истощения, заполненная связанными отрицательными зарядами, которые связаны с атомами акцептора. Образуется электронный канал. Теперь, если между стоком и истоком приложено напряжение, ток свободно течет между истоком и стоком, а напряжение затвора приводит в движение электроны в канале.

Транзистор — это электронный компонент, сделанный из полупроводникового материала, обычно с тремя выводами, который позволяет входному сигналу управлять током.

Многие думают, что транзистор усиливает входной сигнал. Спешу разочаровать — сами по себе, без внешнего источника питания транзисторы ничего не усилит (закон сохранения энергии пока не отменяли). Усилитель может быть построен на транзисторе, но это лишь одно из его применений, и тогда для получения усиленного сигнала нужна специальная схема, которая разработана и рассчитана для определенных условий, плюс источник питания.

Если приложить отрицательное напряжение, образовавшийся канал будет формироваться под слоем оксида.

Когда мы прикладываем отрицательное напряжение затвора, электроны под оксидным слоем отталкиваются и выталкиваются вниз к подложке, обедненная область заполняется связанными положительными зарядами, которые связаны с донорными атомами.

Когда мы прикладываем положительное напряжение затвора, дырки под оксидным слоем испытывают силу отталкивания, и дырки перемещаются вниз к соответствующим отрицательным зарядам, которые связаны с атомами акцептора.

Сам по себе транзистор может управлять только током.

Что самое важное, что нужно знать? Транзисторы делятся на 2 большие группы: биполярные и полевые. Эти 2 группы различаются по структуре и принципу действия, поэтому мы поговорим о каждой из этих групп отдельно.

Итак, первая группа — это биполярные транзисторы .

Эти транзисторы состоят из трех полупроводниковых слоев и разделены по структуре на 2 типа: pnp и npn … Первый тип (pnp) иногда называют транзисторами прямой проводимости, а второй тип (npn) — транзисторами обратной проводимости.

Типы транзисторов — применение и устройство транзисторов. Транзисторы представляют собой полупроводниковое устройство с тремя выводами, используемое для регулирования тока или для усиления входа в больший выход. Транзисторы также используются для переключения электронных сигналов. Циркуляция электрического тока через все типы транзисторов регулируется добавлением электрона. Этот процесс вызывает изменения напряжения, вызывающие пропорционально большие изменения выходного тока, создавая усиление.

Хотя это варьируется, большинство типов транзисторов довольно малы и универсальны. Почти каждое электронное устройство содержит по крайней мере один или несколько типов транзисторов. Для многих транзисторы считаются одним из ключевых изобретений современной эпохи электричества из-за стандартного и частого использования транзисторов в электронных системах и современных схемах. Большинство типов транзисторов имеют индивидуальную упаковку, но также могут быть включены в интегральную схему. В этих интегральных схемах количество транзисторов может сильно варьироваться в зависимости от приложения.

Что означают эти буквы? Чем отличаются эти транзисторы? А почему именно две проводимости? Как обычно — правда где-то рядом. Все гениальное просто. N — отрицательный (англ.) — отрицательный. П — положительный (англ.) — положительный. Это обозначение типов проводимости полупроводниковых слоев, из которых состоит транзистор. «Положительный» — слой полупроводника с «дырочной» проводимостью (в нем большинство носителей заряда имеют положительный знак), «отрицательный» — слой полупроводника с «электронной» проводимостью (в нем основные носители заряда имеют отрицательный знак
).

Биполярный транзистор — Биполярный переходной транзистор представляет собой трехконтактное электронное устройство, изготовленное из легированного полупроводникового материала и может использоваться в приложениях для усиления или переключения. Биполярные транзисторы названы так потому, что в их работе участвуют как электроны, так и дырки. Биполярный транзистор будет иметь клеммы, обозначенные как эмиттер, коллектор, база. Небольшой ток на выводе базы может изменить или переключить гораздо больший ток между выводами коллектора и эмиттера. Транзистор Дарлингтона — транзистор Дарлингтона на самом деле представляет собой два биполярных транзистора, соединенных таким образом, что ток, усиливаемый первым транзистором, дополнительно усиливается вторым.Они служат для многих целей, в том числе для ограничения уровней мощности устройств, хранения данных и использования в качестве переключателя для самых разных электронных устройств. Многие типы транзисторов состоят из цельного куска полупроводникового материала с как минимум тремя выводами для подключения к внешней цепи.

Устройство и обозначение биполярных транзисторов на схемах показано на рисунке справа. У каждой булавки есть собственное имя. Э — эмиттер, К — коллектор, Б — база. Как узнать основной вывод на схеме? С легкостью.Об этом свидетельствует площадка, в которую упираются коллектор и эмиттер. Как узнать эмиттер? Это тоже просто — это вывод со стрелкой. Остающийся выход — коллектор. Стрелка на эмиттере всегда показывает направление тока. Соответственно, для npn-транзисторов — ток втекает через коллектор и базу и вытекает из эмиттера, для pnp-транзисторов, наоборот, — ток течет через эмиттер, а вытекает через коллектор и базу.

Сердцем транзисторного силового модуля является кремниевый чип. Из-за высокого коэффициента усиления конфигураций Дарлингтона большинство типов биполярных транзисторов и транзисторных модулей содержат микросхемы транзисторов Дарлингтона. Некоторые из этих стружек представляют собой плоские структуры, как показано на рисунке 1. Поверхность плоской стружки легко обрабатывается, что упрощает массовое производство. Различные производители используют современные тонко измельченные шаблоны эмиттеров, что обеспечивает превосходное усиление и безопасность эксплуатации.

Погружаемся в теорию глубже… Три полупроводниковых слоя образуют два pn перехода в транзисторе. Один находится между эмиттером и базой, его обычно называют эмиттером, второй — между коллектором и базой, его обычно называют коллектором.

Каждый из двух pn-переходов может иметь прямое или обратное смещение, поэтому в работе транзистора различают четыре основных режима, в зависимости от смещения p-n переходов (помните, да, если напряжение на стороне p-типа проводимость больше, чем на стороне с проводимостью n-типа, то это прямое смещение pn-перехода, если все наоборот, то наоборот).Ниже, на рисунках, иллюстрирующих каждый режим, стрелки показывают направление от большего напряжения к меньшему (это не направление тока!). Так проще ориентироваться: если стрелка направлена ​​от «p» к «n» — это прямое смещение pn-перехода, если от «n» к «p» — обратное смещение.

Высокое напряжение блокировки достигается за счет использования процесса тройной диффузии и защитных колец. На рисунке 2 показана внутренняя конструкция транзисторного модуля.Микросхема транзистора припаяна к молибденовой базе. Молибденовая основа снижает тепловую нагрузку на кристалл из-за почти эквивалентных коэффициентов теплового расширения кремния и молибдена. Затем эта сборка припаивается к электроду коллектора меда вместе с бесшумной диодной интегральной схемой. Медный электрод, в свою очередь, припаивается к керамической подложке.

Режимы работы биполярного транзистора :

1) Если p-n переход эмиттера смещен в прямом направлении, а коллекторный переход смещен в обратном направлении, то транзистор находится в нормальном активном режиме (иногда просто говорят: «активный режим» — опуская слово нормальный).В этом режиме ток коллектора зависит от тока базы и связан с ним следующей зависимостью: Ik = Ib * β. Чипы скреплены алюминиевой проволокой, а затем герметизированы силиконовым гелем для защиты поверхности чипа. Наконец, упаковка заполняется эпоксидной смолой для повышения механической прочности и устойчивости к воздействию окружающей среды. Правильное применение силовых полупроводников требует понимания их максимальных значений и электрических характеристик, информация приведена в техпаспорте устройства.В надлежащей практике проектирования используются таблицы данных, а не информация, полученная из небольших партий образцов. Рейтинг — это максимальное или минимальное значение, ограничивающее возможности устройства. Чрезмерное использование может привести к необратимой деградации или отказу устройства. Максимальные рейтинги представляют собой экстремальные возможности устройства. Их не следует использовать в качестве расчетных условий. Активный режим используется при построении транзисторных усилителей.

2) Если есть прямое смещение на обоих переходах — транзистор находится в режиме насыщения … В этом случае ток коллектора перестает зависеть от тока базы в соответствии с приведенной выше формулой (в которой был коэффициент β), он перестает расти, даже если ток базы продолжает расти. В этом случае говорят, что транзистор полностью открыт или просто открыт. Чем глубже мы углубляемся в область насыщения, тем сильнее нарушается зависимость Ik = Ib * β. Внешне это выглядит так, как будто коэффициент β уменьшается. Еще скажу, что есть такое понятие, как коэффициент насыщения.Он определяется как отношение фактического базового тока (того, который у вас есть в настоящее время) к базовому току в пограничном состоянии между активным режимом и насыщением. Эта диаграмма представляет собой простой синоптический символ биполярного транзистора. Биполярные транзисторы и переходные транзисторы были первым типом транзисторов, которые были технически реализованы. Ниже приводится описание того, как работает транзисторный транзистор. Для понимания необходимо, чтобы вы были проинформированы о работе полупроводникового диода. Во-первых, мы хотим подать рабочее напряжение, а именно положительный полюс, на коллектор и заземлить эмиттер. На базовую клемму подается нулевое напряжение, т.е. она напрямую подключена к эмиттеру. В результате ток не течет, потому что коллектор образует диод с базой, работающий в противоположном направлении, как показано на рис. .

3) Если у нас есть обратное смещение на обоих переходах — транзистор находится в режиме отсечки … В этом случае через него не протекает ток (кроме очень малых токов утечки — обратных токов через pn переходы) .В этом случае говорят, что транзистор полностью закрыт или просто закрыт. Режимы насыщения и отсечки используются в конструкции транзисторных ключей. Коэффициент усиления по току зависит от конструкции и является постоянным в широком диапазоне. Фактически, он не усиливает токи, поскольку подразумевает термин «усиление тока», поскольку транзистор не может генерировать ток, но коллектор и, следовательно, ток эмиттера следует за небольшим управляющим током, который течет в базу при приложении внешнего источника напряжения. .Следовательно, транзистор называется полупроводниковым элементом с регулируемым током. По этой причине можно создавать усилители с транзисторами, которые очень сильно усиливают крошечные электрические сигналы, что, например, убедительно доказывают усилители звука.

4) Если эмиттерный переход смещен в обратном направлении, а коллекторный переход — в прямом, то транзистор переходит в инверсный активный режим … Этот режим довольно экзотичен и используется редко. Несмотря на то, что на наших рисунках эмиттер не отличается от коллектора и на самом деле они должны быть эквивалентными (посмотрите еще раз на самый верхний рисунок — на первый взгляд ничего не изменится, если поменять местами коллектор и эмиттер), на самом деле они имеют есть конструктивные отличия (например, по размеру) и они не равнозначны.Именно из-за этого неравенства существует разделение на «нормальный активный режим» и «инверсный активный режим». Подумайте о входном сигнале для ранее широко используемых проигрывателей винила, где самые низкие напряжения в диапазоне милливольт усиливаются до такой степени, что громкоговорители создают правильное звуковое давление. Однако термин «компонент, управляемый током» неверен: вы также можете управлять транзистором с помощью управляющего напряжения, но соотношение между управляющим напряжением и током коллектора является экспоненциальным.Это физическое соединение используется, например, в логарифмах. Вы заметили, что транзистор симметричен на изображении выше? Тогда действительно можно было бы поменять коллектор и эмиттер. Однако на практике транзисторы не имеют симметричной конструкции. Достижение высокого коэффициента усиления по току требует не только очень тонкого базового слоя, но и асимметричной структуры, которая приводит к отмене оптимизаций, когда коллектор и эмиттер меняют местами. Часто транзистор с коэффициентом усиления тока, например 500, имеет только обратный рабочий коэффициент.

Иногда выделяют и пятый, так называемый «барьерный режим». В этом случае база транзистора замыкается на коллектор. На самом деле, правильнее было бы говорить не о каком-то особом режиме, а об особом способе включения. Режим здесь довольно обычный — близкий к пограничному состоянию между активным режимом и насыщенностью. Получить его можно не только замыканием цоколя на коллектор. В данном конкретном случае вся хитрость заключается в том, что при таком способе включения независимо от того, как мы меняем напряжение питания или нагрузку, транзистор все равно останется в этом самом пограничном режиме.То есть транзистор в этом случае будет эквивалентен диоду.

Кроме того, сопротивление напряжению намного ниже. Транзисторы можно использовать не только как линейные усилители, но и как переключатели. В этом случае нагрузка, например, лампа, либо в коллекторе, либо в радиаторной линии. Если ток возбуждения настолько велик, что ток коллектора или эмиттера больше, чем фактический ток, протекающий через лампу, в зависимости от коэффициента усиления по току, транзистор становится максимально проводящим.Транзистор пытается позволить току коллектора или эмиттера соответствовать току возбуждения.

Поскольку, однако, лампа пропускает не такой большой ток, как требуется транзистору, транзистор регулирует, так сказать, в качестве экстренной меры в целом, чтобы обеспечить как можно больший ток. Когда управляющий ток отключен, транзистор заблокирован, и ток через лампу не течет. Таким образом, в этом случае транзистор действует как переключатель. Большим преимуществом транзистора в качестве переключателя является то, что в нем нет механически движущихся частей, или любые контакты могут изнашиваться из-за износа транзистора.

Биполярный транзистор управляется током. То есть, чтобы ток протекал между коллектором и эмиттером (другими словами, чтобы транзистор открылся), ток должен течь между эмиттером и базой (или между коллектором и базой — для инверсного режима. ). Причем величина базового тока и максимально возможный ток через коллектор (при таком базовом токе) связаны постоянным коэффициентом β (коэффициент передачи базового тока): I B * β = I K.

Некоторые параметры биполярных транзисторов

Электроны всегда ответственны за ток, но для биполярных транзисторов существует два механизма, например, движение электрона вперед. Этот промежуток мигрирует, когда ток заполняется электроном, оставляя вакансию в исходной точке, которая, в свою очередь, занимает другой электрон и т. Д. Таким образом, блуждающий промежуток действует как положительно заряженная частица.

Термин биполярный транзистор относится к тому факту, что функция соответствует двум различным механизмам проводимости, а именно, электронному выводу и дырочной проводимости.Работа и использование силовых транзисторов идентичны работе обычных транзисторов, которые имеют в качестве особых характеристик высокие напряжения и токи, которые они должны выдерживать, и, следовательно, высокую мощность, которая должна рассеиваться.

Кроме параметра β используется еще один коэффициент: коэффициент передачи тока эмиттера (α). Он равен отношению тока коллектора к току эмиттера: α = Ic / Ie. Значение этого коэффициента обычно близко к единице (чем ближе к единице, тем лучше).Коэффициенты α и β связаны между собой следующим соотношением: β = α / (1-α).

В отечественных справочниках вместо коэффициента β часто указывается коэффициент h 21E (коэффициент усиления по току в цепи с общим эмиттером), в зарубежной литературе иногда встречается h FE вместо β. Ничего страшного, обычно можно предположить, что все эти факторы равны, и их часто называют просто «усилением транзистора».

Что это дает и зачем нам это нужно? На рисунке слева показаны простейшие схемы.Они равноценны, но построены с участием транзисторов разной проводимости. Также присутствуют: нагрузка в виде лампы накаливания, переменного и постоянного резистора.

Смотрим на левую диаграмму. Что там творится? Представьте, что ползунок переменного резистора поднят. При этом на базе транзистора напряжение равно напряжению на эмиттере, ток базы равен нулю, поэтому ток коллектора также равен нулю (IK = β * IB) — транзистор закрыт, лампа не горит.Начинаем опускать ползунок
вниз — напряжение на нем начинает падать ниже, чем на эмиттере — появляется ток от эмиттера к базе (ток базы) и одновременно — ток от эмиттера к коллектору ( транзистор начнет открываться). Лампа начинает светиться, но не на полную мощность. Чем ниже перемещаем ползунок переменного резистора, тем ярче будет гореть лампа.

А потом, внимание! Если мы начнем перемещать ползунок переменного резистора вверх, то транзистор начнет закрываться, и токи от эмиттера к базе и от эмиттера к коллектору начнут уменьшаться.На правой схеме все то же самое, только с транзистором другой проводимости.

Рассматриваемый режим работы транзистора как раз активен. В чем смысл? Управляет ли ток током? А именно, но хитрость в том, что коэффициент β может измеряться десятками и
даже сотнями. То есть, чтобы сильно изменить ток, протекающий от эмиттера к коллектору, нам нужно лишь немного изменить ток, идущий от эмиттера к базе.

В активном режиме транзистор (с соответствующей обвязкой) используется как усилитель.

Устали … отдохнем немного …

И снова вперед!

А теперь разберемся, как транзистор работает как ключ. Смотрим на левую диаграмму. Пусть переключатель S замкнут в положение 1. В этом случае база транзистора через резистор R притягивается к плюсу источника питания, поэтому между эмиттером и базой нет тока, а транзистор закрыт.Представьте, что мы переключили переключатель S в положение 2. Напряжение на базе становится меньше, чем на эмиттере — между эмиттером и базой появляется ток (его величина определяется сопротивлением R). Ток FE появляется сразу. Транзистор открывается, лампа загорается. Если снова вернуть переключатель S в положение 1, транзистор закроется, лампа погаснет. (на правой схеме все то же самое, только транзистор другой проводимости)

В этом случае говорят, что транзистор действует как переключатель.В чем смысл? Транзистор переключается между двумя состояниями — открытым и закрытым. Обычно при использовании транзистора в качестве ключа они стараются удерживать транзистор близким к насыщению в открытом состоянии (при этом падение напряжения между коллектором и эмиттером и, следовательно, потери на транзисторе минимальны). Для этого особым образом рассчитывается ограничительный резистор в цепи базы. … Состояния глубокого насыщения и глубокой отсечки обычно избегают, потому что в этом случае время переключения ключа из одного состояния в другое увеличивается.

Небольшой пример расчетов. Представим, что мы пропускаем через транзистор лампу накаливания 12 В, 50 мА. Транзистор у нас работает как ключ, поэтому в открытом состоянии он должен быть близок к насыщению. Падение напряжения между коллектором и эмиттером учитывать не будем, так как для режима насыщения оно на порядок меньше напряжения питания. Поскольку через лампу протекает ток 50 мА, нам нужно выбрать транзистор с максимальным током CE не менее 62.5 мА (обычно рекомендуется использовать компоненты на 75% от их максимальных параметров, это такой запас прочности). Открываем каталог и ищем подходящий pnp транзистор … Например КТ361. В нашем случае они подходят для тока с буквенными индексами «a, b, c, d», так как максимальное напряжение СЕ — 20В, а наша задача — всего 12В.

Предположим, что мы будем использовать КТ361А, с коэффициентом усиления от 20 до 90. Поскольку нам нужно, чтобы транзистор гарантированно открывался полностью, мы будем использовать в расчете минимальный Кус = 20.Теперь думаем. Какой минимальный ток должен протекать между эмиттером и базой, чтобы обеспечить ток 50 мА через CE?

50мА / 20 раз = 2,5мА

Какой токоограничивающий резистор необходимо установить, чтобы пропускать ток 2,5 мА через ЭП?

Здесь все просто. Закон Ома: I = U / R. Следовательно, R = (питание 12 В — потери 0,65 В на pn-переходе БЭ) / 0,0025 А = 4540 Ом. Поскольку 2.5 мА — это минимальный ток, который в нашем случае должен протекать от эмиттера к базе, нужно выбрать ближайший резистор меньшего сопротивления из стандартного ряда. Например, при отклонении 5% это будет резистор 4,3 кОм.

Теперь о текущем. Чтобы зажечь лампу с номинальным током 50 мА, нам нужно переключить ток всего 2,5 мА. И это при использовании ширпотребовского, копеечного транзистора с низким коэффициентом сопротивления, разработанного 40 лет назад. Вы чувствуете разницу? Насколько можно уменьшить размер переключателей (а значит, и их стоимость) при использовании транзисторов?

Вернемся к теории.

В рассмотренных выше примерах мы использовали только одну из схем переключения транзисторов. Всего в зависимости от того, где мы подаем управляющий сигнал и где снимаем выходной сигнал (с какого электрода для этих сигналов общий), существует 3 основные схемы включения биполярных транзисторов (ну логично, правда? — транзистор имеет 3 выхода, то если разделить схемы по принципу один из выводов общий, то всего цепей может быть 3):

1) Схема с общим эмиттером .

Если мы предположим, что входной ток — это базовый ток, входное напряжение — это напряжение на переходе EB, выходной ток — это ток коллектора, а выходное напряжение — это напряжение между коллектором и эмиттером, тогда мы можем написать, что : Iout / Iin = Ic / Ib = β, Rin = Ube / Ib.

Кроме того, поскольку Uout = Epit-Ik * R, ясно, что, во-первых, выходное напряжение легко можно сделать намного выше входного напряжения, а во-вторых, что выходное напряжение инвертировано по отношению к входному ( при увеличении Ube = Uin и повышении входного тока — выходной ток тоже повышается, но Uke = Uout при этом уменьшается).

Такая схема переключения (для краткости обозначается OE) является наиболее распространенной, так как позволяет усиливать как ток, так и напряжение, то есть позволяет получить максимальное усиление мощности. Обратите внимание, что эта дополнительная мощность от усиленного сигнала берется не из воздуха и не из самого транзистора, а из источника питания (Epit), без которого транзистор не сможет ничего усилить и в нем не будет тока. Выходная схема вообще. (Думаю — о том, как именно работают транзисторные усилители и как их рассчитывать, мы напишем позже, в отдельной статье).

2) Общая базовая схема .

Здесь входной ток — это ток эмиттера, входное напряжение — это напряжение на переходе EB, выходной ток — это ток коллектора, а выходное напряжение — это напряжение на нагрузке, подключенной к цепи коллектора. Для этой схемы: Iout≈Iin, потому что Ik≈Ie, Rin = Ube / Ie.

Такая схема (OB) только усиливает напряжение, но не усиливает ток. В этом случае сигнал не сдвинут по фазе.

3) Цепь общего коллектора (эмиттерный повторитель).

Здесь входной ток — это базовый ток, а входное напряжение подключено к соединению EB транзистора и нагрузки, выходной ток — это ток эмиттера, а выходное напряжение — это напряжение на нагрузке, подключенной к схема эмиттера. Для этой схемы: Iout / Iin = Ie / Ib = (I K + I B) / I B = β + 1, так как обычно коэффициент β достаточно велик, то иногда учитывается Iout / Iin≈β.Rin = Ube / Ib + R. Uout / Uin = (Ube + Uout) / Uout≈1.

Как видите, такая схема (ОК) усиливает ток, а не напряжение. В этом случае сигнал не сдвинут по фазе. Кроме того, у этой схемы самый высокий входной импеданс.

Оранжевые стрелки на приведенных выше схемах показывают пути прохождения тока, создаваемые источником питания выходной цепи (Epit) и самим входным сигналом (Uin). Как видите, в схеме с ОВ ток, создаваемый Epit, протекает не только через транзистор, но и через источник усиленного сигнала, а в схеме с ОК, наоборот, создаваемый ток по входу сигнал проходит не только через транзистор, но и через нагрузку (по этим признакам легко отличить одну схему подключения от другой).

И напоследок поговорим о том, как проверить биполярный транзистор на исправность. В большинстве случаев о исправности транзистора можно судить по состоянию pn переходов. Если рассматривать эти pn-переходы независимо друг от друга, то транзистор можно представить как комбинацию двух диодов (как на рисунке слева). В общем, взаимное влияние pn переходов делает транзистор транзистором, но при проверке этого взаимного влияния мы можем игнорировать это взаимное влияние, так как мы подаем напряжение на выводы транзистора попарно (на два из трех выводов).Соответственно, проверить эти pn переходы можно обычным мультиметром в режиме проверки диодов. При подключении красного щупа (+) к катоду диода, а черного к аноду pn-переход будет замкнут (мультиметр показывает бесконечно высокое сопротивление), если поменять щупы, pn-переход будет разомкнутым (мультиметр показывает падение напряжения на открытом pn-переходе, обычно 0,6-0,8 В). При подключении щупов между коллектором и эмиттером мультиметр будет показывать бесконечно высокое сопротивление вне зависимости от того, какой щуп подключен к коллектору, а какой к эмиттеру.

В этой статье мы постараемся описать принцип работы Самый распространенный тип транзистора — биполярный. Транзистор биполярный — один из основных активных элементов электронных устройств. Его цель — усилить мощность электрического сигнала, поступающего на его вход. Усиление мощности осуществляется за счет внешнего источника энергии. Транзистор — это радиоэлектронный компонент с тремя выводами

Конструктивная особенность транзистора биполярного

Для изготовления биполярного транзистора необходим полупроводник дырочного или электронного типа проводимости, который получается диффузией или сплавлением с акцепторными примесями.В результате по обе стороны от основания образуются области с полярным типом проводимости.

Биполярные транзисторы по проводимости бывают двух типов: n-p-n и p-n-p. Правила эксплуатации, которым подчинен биполярный транзистор, имеющий n-p-n проводимость (для p-n-p необходимо менять полярность приложенного напряжения):

1. Положительный потенциал на коллекторе важнее, чем на эмиттере.
2. Любой транзистор имеет свои предельно допустимые параметры Ib, Ic и Uke, превышение которых в принципе недопустимо, так как это может привести к разрушению полупроводника.
3. Выводы база-эмиттер и база-коллектор работают как диоды. Как правило, диод в направлении база — эмиттер открыт, а в направлении база — коллектор смещен в обратном направлении, то есть поступающее напряжение мешает протеканию через него электрического тока.
4. Если выполнены пункты с 1 по 3, то ток Ik прямо пропорционален току Ib и имеет вид: Ik = he21 * Ib, где he21 — коэффициент усиления по току. Это правило характеризует главное качество транзистора, а именно то, что низкий базовый ток управляет мощным током коллектора.

Для разных биполярных транзисторов одной серии индикатор he21 может принципиально отличаться от 50 до 250. Его значение также зависит от протекающего тока коллектора, напряжения между эмиттером и коллектором, а также от температуры окружающей среды.

Рассмотрим правило №3. Из него следует, что напряжение, приложенное между эмиттером и базой, не должно значительно увеличиваться, так как если напряжение базы на 0,6 … 0,8 В больше, чем на эмиттере (прямое напряжение диода) , то появится очень высокий ток.Таким образом, в работающем транзисторе напряжения на эмиттере и базе связаны между собой по формуле: Ub = Ue + 0,6V (Ub = Ue + Ube)

Еще раз напомним, что все эти точки относятся к транзисторам с n-p-n проводимостью. Для типа p-n-p все должно быть наоборот.

Также следует обратить внимание на то, что ток коллектора никак не связан с проводимостью диода, так как на диод коллектор-база, как правило, подается обратное напряжение.Кроме того, ток, протекающий через коллектор, очень мало зависит от потенциала на коллекторе (этот диод похож на небольшой источник тока)

При включении транзистора в режиме усиления эмиттерный переход открыт, а коллекторный переход закрыт. Это достигается подключением блоков питания.

Поскольку эмиттерный переход открыт, через него будет протекать ток эмиттера, который возникает из-за перехода дырок от базы к эмиттеру, а также электронов от эмиттера к базе.Таким образом, эмиттерный ток содержит две составляющие — дырочную и электронную. Степень впрыска определяет эффективность эмиттера. Инжекция заряда относится к переносу носителей заряда из зоны, где они были основными, в зону, где они были незначительными.

В базе электроны рекомбинируют, и их концентрация в базе пополняется за счет плюса источника ЭЭ. В результате в электрической цепи от базы будет течь довольно слабый ток. Оставшиеся электроны, не успевшие рекомбинировать в базе, под ускоряющим действием поля запертого коллекторного перехода, как неосновные носители, переместятся в коллектор, создавая коллекторный ток.Перенос носителей заряда из области, где они были второстепенными, в область, где они становятся основными, называется извлечением электрических зарядов.

---

Мощный усилитель на схеме на биполярных транзисторах. Мощный усилитель на транзисторах

Редколлегия «Две схемы» представляет собой простой, но качественный усилитель NF NA mOSFET на транзисторах. Схема ее должна быть хорошо известна радиоамфибиям, ведь ей уже исполнилось 20 лет.Схема является разработкой знаменитого Энтони Холтона, поэтому его иногда называют — дядя Холтон. Система звукоусиления имеет низкие гармонические искажения, не превышающие 0,1%, с мощностью на нагрузку около 100 Вт.

Этот усилитель является альтернативой популярным усилителям серии TDA и подобным поп-усилителям, поскольку при немного большей стоимости вы можете получить усилитель с явно лучшими характеристиками.

Большим преимуществом системы является простая конструкция и выходной каскад, состоящий из 2 недорогих МОП-транзисторов.Усилитель может работать с динамиками сопротивления как на 4, так и на 8 Ом. Единственная настройка, которую необходимо выполнить во время запуска, — это настройка емкости выходных транзисторов.

Схема Holton Ump

Усилитель Холтона
на MOSFET — Схема

Схема представляет собой классический двухкаскадный усилитель, он состоит из усилителя дифференциального входа и симметричного усилителя мощности, в котором работает одна пара силовых транзисторов. Схема системы представлена ​​выше.

Печатная плата

Печатная плата
UHR — Ready View

Вот архив С.PDF файлы PCB -.

Принцип работы усилителя

Транзисторы Т4 (BC546) и Т5 (BC546) работают в конфигурации дифференциального усилителя и рассчитаны на мощность от источника тока, построенного на базе транзисторов Т7 (BC546), Т10 (BC546) и резисторов R18 (22 кОм). ), R20 (680 Ом) и R12 (22 ком). Входной сигнал подается на два фильтра: нижних частот, построенных из элементов R6 (470 Ом) и C6 (1 НФ) — он ограничивает ВЧ компоненты сигнала и полосовой фильтр, состоящий из C5 (1 мкФ), R6 и R10 (47 ком), ограничение составляющих сигнала на частотах инфузии.

Нагрузкой дифференциального усилителя являются резисторы R2 (4,7 ком) и R3 (4,7 ком). Транзисторы T1 (MJE350) и T2 (MJE350) представляют собой еще один каскад усиления, а его нагрузка — транзисторы T8 (MJE340), T9 (MJE340) и T6 (BD139).

Конденсаторы С3 (33 ПФ) и С4 (33 ПФ) противодействуют возбуждению усилителя. Конденсатор C8 (10 НФ), включенный параллельно R13 (10 кОм / 1 В), улучшает переходную характеристику UNG, что важно для быстрого увеличения входных сигналов.

Транзистор Т6 вместе с элементами R9 (4.7 кОм), R15 (680 Ом), R16 (82 Ом) и PR1 (5 ком) позволяют установить правильную полярность выходного каскада выходных каскадов усилителя в состоянии покоя. С помощью потенциометра необходимо установить ток покоя выходных транзисторов в пределах 90-110 мА, что соответствует падению напряжения на R8 (0,22 Ом / 5 Вт) и R17 (0,22 Ом / 5 Вт) в пределах 20-25 мА. мВ. Общий ток потребления в режиме покоя усилителя должен составлять около 130 мА.

Выходными элементами усилителя являются МОП-транзисторы Т3 (IRFP240) и Т11 (IRFP9240).Эти транзисторы установлены как повторители напряжения с большим максимальным выходным током, поэтому первые 2 каскада должны разделять достаточно большую амплитуду выходного сигнала.

Резисторы

R8 и R17 применялись в основном для быстрого измерения тока транзисторов усилителя мощности без помех в цепи. Они также могут пригодиться в случае расширения системы до другой пары силовых транзисторов, из-за различий в сопротивлении открытых каналов транзисторов.

Резисторы R5 (470 Ом) и R19 (470 Ом) ограничивают затраты на зарядку емкости проходных транзисторов, а значит, ограничивают частотный диапазон усилителя. Диоды D1-D2 (BZX85-C12V) защищают мощные транзисторы. С ними напряжение при запуске относительно источников питания на транзисторах не должно быть более 12 В.

На плате усилителя предусмотрены места для конденсаторов фильтра C2 C2 (4700 мкФ / 50 В) и C13 (4700 мкФ / 50 В).

Самодельный транзисторный унч для мозфоров

Управление питается через дополнительный RC-фильтр, построенный на элементах R1 (100 Ом / 1 В), C1 (220 мкФ / 50 В) и R23 (100 Ом / 1 В) и C12 (220 мкФ / 50 V).

Блок питания для умзч

Схема усилителя обеспечивает мощность, достигающую реальных 100 Вт (эффективная синусоидальная), при входном напряжении в районе 600 мВ и сопротивлении нагрузки 4 Ом.

Усилитель Холтона на плате с деталями

Рекомендуемый трансформатор — тороид 200 Вт с напряжением 2×24 В. После выпрямления и сглаживания должны получиться усилители мощности двухполюсного питания в зоне +/- 3 вольт. Представленная здесь конструкция представляет собой модуль моноусилителя с очень хорошими параметрами, построенный на полевых МОП-транзисторах, который может использоваться как отдельный блок или часть.

— сосед заглох на аккум стукнуть. Сделал музыку громче, чтобы ее слышать.
(Из фольклора аудиофилов).

Эпиграф ироничен, но аудиофил не обязательно «терпелив на всю голову» с физиономией Джоша Эрнеста на брифинге об отношениях с РФ, который «прет», потому что соседи «счастливы». Кто-то хочет слушать серьезную музыку дома, как в зале. Качество аппаратуры для этого нужно вот такое, что любителям объемной громкости как таковой просто не влезет там, где ум людей, а последнее исходит из цен на подходящие усилители (умзч, усилитель мощности звуковой частоты) .А у кого-то одновременно возникает желание приобщиться к полезным и увлекательным сферам деятельности — технике игры на звуке и вообще электронике. Которая в век цифровых технологий неразрывно связана и может стать высокодоходной и престижной профессией. Оптимальный по всем параметрам первый шаг в этом деле — сделать усилитель своими руками: — это износ, который позволяет при первоначальном обучении на базе школьной физики на одном столе пройти путь от простейших конструкций до Полевочор (который, тем не менее, «хорошо поет») до самых сложных агрегатов, благодаря которым хорошая рок-группа с удовольствием сыграет. Цель данной публикации — осветить первые этапы этого пути для новичков и, возможно, сообщить что-то новое, испытанное.

Самый простой

Итак, сначала попробуем сделать усилитель звука, который просто работает. Для того, чтобы основательно, в звукорежиссере, вам придется постепенно освоить довольно много теоретического материала И не забывайте по мере того, как мы движемся к пополнению багажа знаний. Но любой «менталитет» предполагается легче, когда ты видишь и учишь, как он работает «в железе».«В этой статье дальше тоже без теории не обойдемся — в том, что нужно знать в первую очередь, а в том, что можно уточнить без формул и графиков. А пока будет навык и использование многоместного автомобиля.

Примечание: Если электроника еще не распаяна, учтите — ее компоненты нельзя перегревать! Паяльник до 40 Вт (лучше 25 Вт), максимально допустимое время пайки без перерыва — 10 с. Паяный вывод для радиатора установлен на 0.5-3 см от места пайки от корпуса прибора медицинским пинцетом. Кислотные и другие активные флюсы применять нельзя! Припой — Поз-61.

Слева на рис. — Простейший умзч, «который просто работает». Его можно собрать как в Германии, так и на кремниевых транзисторах.

На этой крохе удобно освоить азы настройки UMP с прямыми связями между каскадами, давая максимально чистый звук:

• Перед первым включением питания отключите нагрузку (динамик);
• Вместо R1 поставим цепочку постоянного резистора на 33 ком и переменного (потенциометр) на 270 ком, т.е.е. Первые ок. в четыре раза меньше, а второй прибл. вдвое больший номинал по сравнению с исходной схемой;
• Подайте питание и, вращая двигатель потенциометра, в точке, отмеченной крестиком, установите указанный токоприемник VT1;
• Снимаем питание, опускаем временные резисторы и измеряем их общее сопротивление;
• В качестве R1 ставим резистор номинала от стандартного Rownearest к измеряемому;
• Заменить R3 на цепи постоянного 470 Ом + потенциометр 3.3 ком;
• Так же, как по пп. 3-5, в т. И установите напряжение равным половине напряжения питания.

Точка А, где снимается сигнал в нагрузке Т. Наз. Средняя точка усилителя. В умзч при однополярном питании в нем задается половина его значения, а в УМЗ при двухполюсном питании — ноль относительно общего провода. Это называется регулировкой боаланса усилителя. При униполярной очистке с емкостной нагрузкой на время настройки отключать ее не обязательно, но лучше привыкнуть делать это рефлекторно: несимметричный 2-х полюсный усилитель при подключенной нагрузке может сжечь свою мощную и дорогие выходные транзисторы, и даже «новые, хорошие» и очень дорогие мощные колонки.

Примечание: Компоненты, требующие выбора при настройке устройства в раскладке, в схемах обозначены либо звездочкой (*), либо штрихом апострофом (‘).

В центре на том же рисе. — Простые УМП на транзисторах, развивающие уже мощность до 4-6 Вт при нагрузке 4 Ом. Хотя он работает, как и предыдущий, в T. Naz. Класс AB1 не предназначен для озвучивания Hi-Fi, но если заменить пару такого усилителя класса D (см. Ниже) на дешевые китайские компьютерные колонки, их звук заметно улучшится.Здесь мы знаем еще одну хитрость: мощные транзисторы выходного дня нужно ставить на радиаторы. Компоненты, требующие дополнительного охлаждения в схемах, обозначены пунктирной линией; Правда, не всегда; Иногда — с указанием необходимой площади рассеивания радиатора. Регулировка этого UMP — балансировка с R2.

Справа на рис. — Это не монстр на 350 Вт (как было показано в начале статьи), а уже вполне солидный зверь: простой усилитель на транзисторах 100 Вт.Через него можно музыку слушать, но не Hi-Fi, класс работы AB2. Однако для озвучивания площадки для пикника или встречи на природе, школьного актера или небольшого торгового зала вполне подойдет. Любительская рок-группа, имея такой натертый на инструмент инструмент, может успешно выступить.

В этом проявляются еще 2 хитрости: во-первых, в очень мощных усилителях каскад мощных выходных качелей тоже нужно охлаждать, поэтому на VT3 ставят радиатор от 100 кв. Смотрите на выходные VT4 и VT5, нужны радиаторы от 400 кв.Во-вторых, умзч при двухполюсном питании без нагрузки не сбалансирован. Затем один, затем другой выходной транзистор переходит в отсечку и сопрягается по насыщению. Тогда при полном питающем напряжении скачок тока при балансировке сможет расправиться с выходными транзисторами. Поэтому для балансировки (R6, догадались?) Усилитель питается от +/- 24 В, а вместо нагрузок включают проволочный резистор 100 … 200 Ом. Кстати, кочегарки в некоторых резисторах в схеме — римские цифры, обозначающие их необходимую мощность рассеивания тепла.

Примечание: Источник питания для этого умзч необходим мощностью 600 Вт. Конденсаторы сглаживающего фильтра — от 6800 мкФ на 160 В. Параллельно электролитическим конденсаторам IP включены в керамические 0,01 мкФ для предотвращения самовозбуждение на ультразвуковых частотах, способное мгновенно сжечь выходные транзисторы.

На полях

По следам. Рис. — Еще один вариант — довольно мощный умзч (30 Вт, а при напряжении питания 35 В — 60 Вт) на мощных полевых транзисторах:

Звук от него уже тянет требования к Hi-Fi начальному уровню (если конечно UMP работает по соотв.акустические системы, AC). Мощные фаски не требуют большой мощности для поворота, поэтому отсутствует каскад скоб. Более мощные полевые транзисторы при любых неисправностях не сжигают динамики — они быстрее сами по себе. Тоже неприятно, но все же дешевле, чем менять дорогой низкочастотный динамик (GG). Балансировка и общая регулировка этого UMR не требуется. Недостаток у него, как и у конструкции для новичков, только один: мощные полевые транзисторы намного дороже биполярных для усилителя с такими же параметрами.Требования к IP — аналогичные ранее. Корпус, но мощность нужна от 450 Вт. Радиаторы — от 200 кв. см.

Примечание: Нет необходимости строить мощный урч на полевых транзисторах, например, для импульсных источников питания. Компьютер. При попытке «загнать» их в активный режим, который необходим для умзч, они либо просто сгорели, либо звук выдается слабый, и в плане «нет». То же самое относится, например, к мощным биполярным высоковольтным транзисторам. Из строчной развертки старых телевизоров.

Сразу вверх

Если вы уже сделали первые шаги, то вполне закономерным будет желание построить Hi-Fi класса урч, не углубляясь в теоретический мусор. Для этого придется расширить приборную панель — нужен осциллограф, генератор звуковой частоты (ГЖ) и милливольтметр переменного тока с возможностью измерения постоянной составляющей. За прототип для повтора лучше взять умзч Э.Гумели, подробно описанный в Радио № 1 за 1989 год. Для его конструкции потребуется немного недорогой доступный компонент, но качество удовлетворяет весьма высокие требования: мощность до 60 Вт, полоса 20-20 000 Гц, не- равномерность АЧХ 2 дБ, коэффициент нелинейных искажений (Книги) 0,01%, уровень собственного шума -86 дБ. Однако установить усилитель румелей довольно сложно; Если с этим справишься, можно брать за любой другой. Однако некоторые из известных в настоящее время обстоятельств значительно упрощаются установлением этого умзч, см. Ниже.Учитывая это, а также то, что в архивах «Радио» не все сделает, уместно будет повторить основные моменты.

Схемы простых сортовых умзч

Механизм Гумели и характеристики к ним приведены на иллюстрации. Радиаторы на выходных транзисторах — от 250 кВ. См. Умзч на рис. 1 и от 150 кв. См. Вариант на рис. 3 (Исходная нумерация). Транзисторы престижного каскада (CT814 / KT815) устанавливаются на радиаторы, гнутые из алюминиевых пластин 75×35 мм толщиной 3 мм.Заменять CT814 / KT815 на CT626 / KT961 не стоит, звук заметно не улучшается, но налаживание серьезно затруднено.

Этот умзч очень критичен к электроснабжению, топологии установки и в целом, поэтому необходимо устанавливать его в конструктивно завершенном виде и только со стандартным источником питания. При попытке питания от стабилизированного ИП сразу сгорают выходные транзисторы. Поэтому на рис. Даны чертежи оригинальной печатной платы и инструкции по настройке.К ним можно добавить, что, во-первых, если при первом включении заметен «рубид», он с этим борется, изменяя индуктивность L1. Во-вторых, выводы деталей, установленных на платах, не должны быть больше 10 мм. В-третьих, изменение топологии монтажа крайне нежелательно, но если это очень необходимо, на стороне проводников должен быть экран рамки (контур заземления, выделен цветом на рис.), А тракты питания должны проходить наружу. Это.

Примечание: Хрипы в дорожках, к которым подключаются базы мощных транзисторов — технологические, для установления, после чего ищутся капли припоя.

Создание этой умзч значительно упрощается, а риск столкнуться с «рублями» в процессе использования сводится к нулю, если:

• Минимизируйте межблочную установку, разместив платы на радиаторах мощных транзисторов.
• Полностью отказаться от разъемов внутри, выполнив всю установку только пайкой. Тогда им не нужны R12, R13 в более мощном варианте или R10 R11 в менее мощном (на схемах они пунктирны).
• Использование для внутренней установки Аудиотрубка из бескислородной меди минимальной длины.

При выполнении этих условий с возбуждением проблем проблем не возникает, и расширение UMP сводится к стандартной процедуре, описанной на рис.

Провода для звука

Аудиострока не в курсе фантастики. Необходимость их применения в настоящее время не вызывает сомнений. В меди с примесью кислорода по краям кристаллитов металла образуется тончайшая оксидная пленка. Оксиды металлов Полупроводники и, если ток в проводе слабый без постоянной составляющей, его форма искажается.Теоретически искажения на мириадах кристаллитов должны компенсировать друг друга, но наименьшее (по-видимому, из-за квантовой неопределенности) остается. Достаточно, чтобы быть замеченным взыскательным слушателем на фоне чистейшего звука современного умзч.

Бессовестные производители и торговцы применяют вместо заразного электротехнического обычного котла — на глаз невозможно отличить один от другого. Однако есть сфера применения, в которой подделка не определена: кабель представляет собой витую пару для компьютерных сетей.Ставьте сетку длинными отрезками «Левар», она вообще не запустится, либо будет постоянно глючить. Разброс импульсов, вы понимаете.

Автор, когда только разговоры про аудиопредприятия, я понял, что в принципе это не пустой треп, тем более что восьмеричные беззеркальные провода уже давно используются в технике спецподстанции, с которой он был хорошо знаком. Я взял его тогда и заменил штатный шнур его наушников TDS-7 самоделки от «Витучи» на гибкие многожильные провода.Звук, по слухам, постоянно улучшался для сквозных аналоговых треков, то есть на пути от студийного микрофона к диску в любом месте, не подвергающемся оцифровке. Особенно ярко звучали пластинки на виниле, выполненные по технологии DMM (Direct Meta Lmastering, прямое нанесение металла). После этого межблочная установка всей домашней аудиосистемы была преобразована в «витую». Тогда улучшение звука начали отмечать и совершенно случайные люди, равнодушные к музыке и не преобладающие заранее.

Как сделать межблочные провода из витой пары, смотрите далее. видео.

Видео: Межблочные провода из витой пары своими руками

К сожалению, гибкая «Витуха» вскоре исчезла из продажи — плохо держится в опрессовке разъемов. Однако, к информации читателей, только из бескислородной меди изготавливается гибкий «военный» провод МГТФ и МГТФЭ (экранированный). Подделать невозможно, т.к. на обычной меди достаточно быстро растекается ленточный фторопластовый утеплитель.МГТФ сейчас находится в широкой продаже и стоит намного дешевле фирменных, с гарантией, аудиопроводов. Недостаток у него один: невозможно выполнить перекрытие, но это можно исправить тегами. Также имеются бескислородные обмоточные провода, см. Ниже.

Промежуточный теоретический

Как видите, сначала при разработке звукорежиссеров нам пришлось столкнуться с концепцией Hi-Fi (High Fidelity), высокой лояльностью воспроизведения звука. Hi-Fi — это разные уровни, которые ранжируются следующим образом. Основные параметры:

1. Полоса воспроизводимой частоты.
2. Динамический диапазон — отношение в децибелах (дБ) максимальной (пиковой) выходной мощности к уровню собственного шума.
3. Уровень собственного шума в дБ.
4. Коэффициент нелинейных искажений (книжек) от номинальной (длительной) выходной мощности. СК при пиковой мощности принимается 1% или 2% в зависимости от методики измерения.
5. Неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) в воспроизводимой полосе частот. Для переменного тока — отдельно на низкие (НЧ, 20-300 Гц), средние (сч, 300-5000 Гц) и высокие (ВЧ, 5000-20 000 Гц) звуковые частоты.

Примечание: Отношение абсолютных уровней любых значений i в (дБ) определяется как P (дБ) = 20LG (I1 / I2). Если i1

Все тонкости и нюансы Hi-Fi нужно знать, занимаясь проектированием и строительством колонок, а что касается самодельного урзча Hi-Fi для дома, то перед тем, как переходить на такой, необходимо четко понимать требования. для их мощности требуется звучание данной комнаты, динамический диапазон (динамика), уровень собственного шума и книги.Добиться из диапазона умзч полос частот 20-20 000 Гц с бомбардировкой по краям 3 дБ и неравномерностью АЧХ на СЧ в 2 дБ на современной элементарной базе не представляет больших трудностей.

Том

Мощность умзч не самоцель, она должна обеспечивать оптимальную громкость воспроизведения звука в этой комнате. Определить его можно по кривой равной громкости, см. Рис. Естественного шума в жилых помещениях тише 20 дБ не бывает; 20 дБ — это лесная глушь в полном штиле.Уровень громкости 20 дБ относительно порога слышимости является порогом неразрушимости — шепот все еще возможен, но музыка воспринимается только как факт его наличия. Опытный музыкант может определить, какой инструмент играет, а какой — нет.

40 дБ — Нормальный шум хорошо изолированной городской квартиры в тихом районе или загородном доме — представляет собой порог разборчивости. Музыку от порога упорства до порога можно послушать при наличии глубокой коррекции ACH, прежде всего на басе.Для этого в современные умзч введена функция Mute (морда, мутация, а не мутация!), В том числе соотв. Корректирующие цепи в УМЗ.

90 дБ — уровень громкости симфонического оркестра в очень хорошем концертном зале. 110 дБ может выдать расширенную композицию оркестра в зале с уникальной акустикой, которой в мире не более 10, это порог восприятия: звуки громче воспринимаются как различимые по смыслу с усилием воли, но уже раздражающий шум.Зона громкости в жилых помещениях 20-110 дБ — это зона полного слышимости, а 40-90 дБ — зона наилучшей слышимости, в которой неподготовленный и неопытный слушатель в полной мере воспринимает смысл звука. Если, конечно, он в ней.

Мощность

Расчет мощности оборудования на заданный объем в зоне прослушивания вряд ли является основной и самой сложной задачей электроакустики. Для себя лучше пойти от акустических систем (АС): рассчитать их мощность по упрощенной методике, а номинальную (долговременную) мощность урч взять равной пиковой (музыкальной) АС.В этом случае умзч не добавит заметно своих искажений к таким как, они же являются основным источником нелинейности в звуковом тракте. Но не стоит этого делать слишком мощно: в этом случае уровень собственного шума может быть выше порога слышимости, т.к. он считается от уровня напряжения выходного сигнала при максимальной мощности. Если рассматривать очень просто, то для комнаты обычной квартиры или дома и колонок с нормальной характерной чувствительностью (отдачей звука) можно пойти по следу.Значения оптимальной мощности умзч:

• До 8 квадратных метров M — 15-20 Вт.
• 8-12 кв. М — 20-30 Вт.
• 12-26 кв. М. — 30-50 Вт.
• 26-50 квадратных метров M — 50-60 W.
• 50-70 кв. М — 60-100 Вт.
• 70-100 кВ. М — 100-150 Вт.
• 100-120 кВ. М — 150-200 Вт.
• Более 120 кв. M — определяется расчетом по данным акустических измерений на месте.

Динамика

Динамический диапазон UMP определяется кривыми равной громкости и пороговых значений для разной степени восприятия:

1. Симфоническая музыка и джаз с симфоническим сопровождением — 90 дБ (110 дБ — 20 дБ) Идеально, 70 дБ (90 дБ — 20 дБ) приемлемо. Звук с динамикой 80-85 дБ в городской квартире не отличается от идеального знатока.
2. Прочие серьезные музыкальные жанры — 75 дБ отлично, 80 дБ «выше крыши».«
3. Попс всякого рода и саундтреки к фильмам — 66 дБ для глаз хватит, т.к. эти опусы уже сжаты на уровнях до 66 дБ и даже до 40 дБ, чтобы можно было слушать что угодно.

Динамический диапазон UMP, правильно подобранный для этого помещения, считается равным его уровню собственного шума, взятому со знаком +, то есть T. Naz. Соотношение сигнал / шум.

Книга

Нелинейные искажения (ни) UMP — это составляющие спектра выходного сигнала, которых не было на входе.Теоретически ни один из лучших не «качал» под уровень собственного шума, но технически реализовать это очень сложно. На практике учитывают Т. Наз. Эффект маскировки: на уровнях громкости ниже прибл. 30 дБ Диапазон воспринимаемых человеческим ухом частот сужается по мере возможности различать звуки по частоте. Музыканты слышат ноты, но оценить звучание звука сложно. У людей без музыкального слуха эффект маскировки наблюдается уже при громкости 45-40 дБ.Поэтому умзч из книги 0,1% (-60 дБ от громкости по громкости в 110 дБ) будет оценивать как обычный Hi-Fi слушатель, а из книги 0,01% (-80 дБ) можно считать не искажающим звук .

Лампа

Последнее утверждение может вызвать неприятие, вплоть до лютого, адептов схемотехники ламп: мол, настоящий звук дают только лампы, и не какие-то, а отдельные виды восьмеричного. Успокойтесь, господа — особый звук лампы — это не фантастика.Причина в принципиально разных спектрах искажений в электронных лампах и транзисторах. Что, в свою очередь, связано с тем, что в лампе поток электронов движется в вакууме и квантовые эффекты в нем не проявляются. Транзистор является квантовым устройством, в кристалле движутся неосновные носители заряда (электроны и дырки), что невозможно без квантовых эффектов. Поэтому спектр ламповых искажений короткий и чистый: в нем четко прослеживаются только гармоники до 3-4-й, а составляющие комбинации (суммы и разности частот входного сигнала и их гармоник) очень малы.Поэтому во времена вакуумной схемотехники книги называли коэффициентом гармоник (кг). В транзисторах спектр искажений (если они замерены, резервация случайная, см. Ниже) прослеживается вплоть до 15-го и выше компонентов, а комбинации частот в нем даже в долгу.

Поначалу конструкторы твердотельной электроники транзисторных умзч взяли за них знакомую «ламповую» книжку на 1-2%; Звук с ламповым спектром искажений такой величины обычным слушателем воспринимается как чистый.Кстати, и самого понятия Hi-fidene еще не было. Оказалось — глухой и глухой звук. В процессе разработки транзисторной техники и выработалось понимание, что такое Hi-Fi и что для этого нужно.

В настоящее время развитие транзисторной техники успешно преодолено и побочные частоты на выходе хорошего урча с трудом улавливаются специальными методами измерения. А ламповую схемотехнику можно считать искусством, перешедшим в разряд.Его основа может быть любой, почему электронику там нельзя делать? Будет уместна аналогия с фото. Никто не может отрицать, что современный цифровой автомобиль дает изображение неизмеримо четче, детальнее, глубже по диапазону яркости и цвета, чем фанерные коробки с гармошкой. Но чей-то сотканный Никон «кластер картинки» типа «Это мой толстый кошак подъехал, как гад и бушует лапами», а кто-то, переместившись -8м на тренерском ч / б пленке, делает снимок, которого толпятся на престижной выставке.

Примечание: И хоть раз успокойся — не все так плохо. Сегодня хотя бы одно приложение остается хотя бы одним приложением, а не последней важности, для которой они технически необходимы.

Опытный стенд

Многие любители аудио, едва научившись паять, сразу «переходят к лампам». Это ни в коем случае не заслуживает нарекания, наоборот. Интерес к истокам всегда оправдан и полезен, и электроника на лампах стала такой.Первыми компьютерами были лампы, и бортовое электронное оборудование первого космического корабля тоже было лампой: транзисторы уже были там, но не могли противостоять внеземному излучению. Кстати, тогда лампы создавались по строжайшему секрету … микросхемам! На микроламах с холодным катодом. Единственное известное упоминание о них в открытых источниках — в раритетной книге Митрофанова и Пикерсгила «Современные приемно-усилительные лампы».

Но хватит лирики, к делу.Для любителей повозиться с лампами на рис. — Схема настольной лампы УМП, разработанная специально для экспериментов: SA1 переключает работу выходной лампы, а SA2 — напряжение питания. Схема хорошо известна в РФ, небольшая доработка коснулась только выходного трансформатора: теперь можно не только «погонять» в разных режимах родной 6П7С, но и подобрать включение экранной сетки в сверхлинейном режиме для других. лампы; Для подавляющего большинства выходных пенсов и радиационных тетродов это или 0.22-0,25 или 0,42-0,45. Об изготовлении выходного трансформатора см. Ниже.

Гитаристы и рокеры

Это тот самый случай, когда без ламп не обойтись. Как известно, электрогитара превратилась в полноценный паяльный инструмент после того, как предварительно усиленный сигнал со звукоснимателя стал пропускаться через специальную консоль — фьюзер представляет собой намеренно искажающий спектр. Без этого звук струны был слишком резким и коротким, т.к. электромагнитный датчик реагирует только на режимы его механических колебаний в плоскости инструментальной деки.

Вскоре обнаружилось неприятное обстоятельство: звук электрогитары с нижним блоком приобретает полную силу и яркость только при больших потерях. Особенно это проявляется для гитар со звукоснимателем хамбакерского типа, дающих наиболее «злобный» звук. А как быть новичку, вынужденному репетировать дома? Не ходите в зал выступать, не зная точно, как там будет звучать инструмент. А просто любителям рока хочется послушать любимые вещи в полном соку, а рокеры в целом порядочные и неконфликтные.По крайней мере тем, кто интересуется рок-музыкой, а не антуражем с эпатажем.

Итак, оказалось, что фатальный звук появляется на приемлемых для жилых помещений уровнях громкости, если лампа умзч. Причина в специфическом взаимодействии спектра сигнала от фьюзера с чистым и коротким спектром гармоник лампы. Здесь уместна аналогия: фотография может быть намного выразительнее цвета, потому что оставляет для просмотра только контур и свет.

Особенно увлечены те, кому ламповый усилитель не нужен для экспериментов, и в силу технической необходимости давно изучает тонкости работы выключателя электроники лампы.Умзч, в этом случае лучше сделать выдувной анксиформатор. Точнее, с согласующим выходным трансформатором одностороннего действия, работающим без постоянных добавок. Такой подход упрощает и ускоряет изготовление самого сложного и ответственного узла лампы УМП.

«ТРАНСФОРМАТОРНАЯ» ЛАМПА ВЫХОДНОЙ КАСКАД UMPS и ПРЕДЫДУЩИЕ КИСЛОТЫ К НЕМ

Справа на рис. Схема трансформаторного выходного каскада лампового усилителя, а слева — варианты предварительного усилителя к нему.Вверху — с регулятором тона по классической схеме Baxandal, обеспечивающим достаточно глубокую настройку, но вносящим в сигнал небольшие фазовые искажения, которые могут быть значительными при работе UMP на 2-полосном динамике. Ниже представлен предусилитель с регулировкой тембра, не искажающим сигнал.

Но вернемся к «финалу». В ряде зарубежных источников эта схема считается откровением, но идентичная ей, за исключением емкости электролитических конденсаторов, встречается в советском «Справочнике радиолюбителей» 1966 года.Толстинизированная резервация 1060 страниц. Не было интернета и баз данных на дисках.

Там же, справа на рис., Кратко, но четко описаны недостатки данной схемы. Продвинутый, из того же источника, переданный в следующий. Рис. Справа. В нем экранная сетка L2 питается от средней точки анодного выпрямителя (анодная обмотка силового трансформатора симметрична), а экранная сетка L1 — через нагрузку. Если вместо высокопрочных динамиков включить расходный трансформатор с обычными динамиками, как и раньше.Схема, выходная мощность сделать ок. 12 Вт, т.к. активное сопротивление первичной обмотки трансформатора намного меньше 800 Ом. Книга этого оконечного каскада с трансформаторным выходом — ок. 0,5%

Как сделать трансформатор?

Основные враги качества мощного сигнального LC (звукового) трансформатора — магнитное поле рассеяния, силовые линии которого замыкаются, обходя магнитопровод (сердечник), вихревые токи в магнитопроводе (токи Фуко) и , в меньшей степени — магнитострикция в сердечнике.Из-за этого явления — неаккуратно собранный трансформатор «поет», гудит или бьет. Борются токи забоя, уменьшая толщину пластин магнитных труб и дополнительно изолируя их лаком при сборке. Для выходных трансформаторов оптимальная толщина пластин — 0,15 мм, максимально допустимая — 0,25 мм. Взять пластину потоньше для выходного трансформатора: коэффициент заполнения сердечника (центрального стержня магнитопровода) сталь упадет, в сечении магнитопровода придется увеличивать перекосы и потери в нем будут только увеличиваться.

В сердечнике звукового трансформатора, работающего с постоянными добавками (например, анодный ток однобитного выходного каскада), должен быть небольшой (определяемый расчетом) немагнитный зазор. Наличие немагнитного зазора, с одной стороны, снижает искажение сигнала от постоянных добавок; С другой стороны, в магнитном наполнении обычного типа увеличивается поле рассеяния и требуется сердечник большего сечения. Следовательно, немагнитный зазор должен быть оптимальным и работать с максимальной точностью.

Для трансформаторов, работающих с одобрением, оптимальный тип сердечника — из пластин СП (отжим), поз. 1 на рис. В них немагнитный зазор образуется в расточке сердечника и поэтому стабилен; Его значение указывается в паспорте на табличке или измеряется набором щупов. Поле рассеяния минимально, т.к. боковые ответвления, через которые закрывается магнитный поток, сплошные. Из пластин СП также собираются сердечники трансформаторов без добавок, потому что пластины СП изготавливаются из высококачественной трансформаторной стали.В этом случае керн собирается впереди (пластины ставятся в одну, затем в другую сторону), и его сечение увеличивается на 10% по сравнению с расчетным.

Трансформаторы без добавок лучше наматывать на ушные жилы (уменьшенная высота с расширенными окнами), поз. 2. Уменьшение поля рассеяния достигается за счет уменьшения длины магнитного пути. Потому что таблички ОШ более доступны для ИП, из которых часто набирают сердечники трансформаторов с приборами.Далее сборка сердечника приводит к Внакрою: собирают пакет W-пластин, кладут полосу из непроводящего немагнитного материала толщиной немагнитного зазора, накрывают пряжей из пакета перемычек и все стягивают вместе по веревке.

Примечание: «Звуковые» сигнальные магнитопроводы типа СКЛМ для выходных трансформаторов качественных ламповых усилителей мало пригодны, имеют большое поле рассеяния.

на поз. 3 дана схема размеров сердечника для расчета трансформатора, на поз.4 Конструкция каркаса обмоток, а на поз. 5 — выкройки его деталей. Что касается трансформатора для выходного каскада «батранформатор», то лучше делать это на ШЛМЭ, т.к. сложение незначительное (ток сложения равен текущему току сетки). Основная задача здесь — сделать обмотки максимально компактными, чтобы уменьшить поле рассеяния; Их активное сопротивление по-прежнему будет намного меньше 800 Ом. Чем больше свободного места останется в окнах, тем лучше получился трансформатор.Поэтому обмотки качаем виток на виток (если нет намоточного станка, это ужасно) из как бы тонкой проволоки, установочный коэффициент анодной обмотки для механического расчета трансформатора принимает 0,6. Обмоточная проволока — MARODS OF PHTV или PEMM, жили они бескрылыми. ПТТВ-2 или ПЭММ-2 не нужны, они имеют увеличенный внешний диаметр и поле рассеяния будет больше. Первой трясет первичная обмотка, т.к. именно ее поле рассеяния влияет на звук.

Железо для этого трансформатора следует искать с отверстиями в углах пластин и более плотными кронштейнами (см. Рис.Справа), т.к. «Для полного счастья» сборка магнитопровода производится в следующем. заказ (разумеется, обмотки с выводами и наружная изоляция уже должны быть на каркасе):

1. Приготовить разбавленные половинки акрилового лака или, по старинке, шеллак;
2. Пластины с перемычками быстро покрывают лаком с одной стороны и как можно быстрее, не сильно нажимая, вставляют в рамку. Первая пластина наслоена лакированной стороной внутри, следующая — не покрытой лаком стороной, сначала покрывается лаком и т. Д.;
3. Когда рама окна заполнена, установить скобки и плотно затянуть болтами;
4. 1–3 минуты, когда явно прекращается выдавливание лаков из зазоров, пластины снова добавляются перед заливкой окна;
5. Повторить пп. 2-4, пока окно не припаяно сталью плотно;
6. Ядро снова плотно затягивается и сушится на аккуме и т.д. 3-5 дней.

Сердечник, собранный по такой технологии, имеет очень хорошую изоляцию пластин и заполняющей стали.Потери на магнитострикцию вообще не обнаружено. Но учтите — для сердечников, их пермаллоев эта методика не применима, т.к. от сильных механических воздействий магнитные свойства пермаллоев необратимо ухудшаются!

На микросхемы

УМЗ

на интегрированных микросхемах (ИС) чаще всего производят те, которые предлагают качество звука до среднего Hi-Fi, но больше привлекают дешевизной, быстродействием, простотой сборки и полным отсутствием каких-либо процедур настройки, требующих специальных знаний.Просто усилитель на микросхемах — оптимальный вариант для «чайников». Классика жанра здесь — умзч на ИМС TDA2004, стоящих в серии, дай бог памяти, уже 20 лет, слева на рис. Мощность — до 12 Вт на канал, напряжение питания — 3-18 в униполярном. . Площадь радиатора — от 200 кв. См. Максимальную мощность. Достоинством является возможность работы на очень низкоуровневой, до 1,6 Ом, нагрузке, что позволяет снимать полную мощность при питании от бортовой сети 12 В, и 7-8 Вт — при 6-вольтовом питании, например, на мотоцикле.Однако выход TDA2004 в классе в некоммерческом (на транзисторах одинаковой проводимости), так что опухоли точно не Hi-Fi: коке 1%, динамика 45 дБ.

Более современный TDA7261 Звук дает не лучше, а мощнее, до 25 Вт, т.к. верхний предел напряжения питания увеличен до 25 В. Нижний, 4,5 В, еще позволяет запитать от 6 до бутс, т.е. TDA7261 может запускаться практически из всех шлюзов, кроме самолета 27 В. С помощью навесных элементов (обвязки, справа на рис.) TDA7261 может работать как в режиме мутации, так и с функцией ST-BY (Stand By, wait for), переводя умзч в режим минимальной мощности при отсутствии входного сигнала в течение определенного времени. Удобства — деньги, поэтому для стереосистемы понадобится пара TDA7261 с радиаторами от 250 кВ. Смотрите для каждого.

Примечание: Если вас привлекают усилители с функцией ST-BY, пофиг — ждать колонок шире 66 дБ не стоит.

«Суперэкономичный» с питанием от TDA7482, слева на рис.Работает в Т. Наз. Класс D. Такой умзч иногда называют цифровыми усилителями, что некорректно. Для реальной оцифровки аналогового сигнала опорные уровни уровня с частотой квантования, не менее чем в два раза превышающей наибольшую из воспроизводимых частот, значение каждой опорной частоты записывается кодом препятствия и сохраняется для дальнейшего использования. Ump класс D — импульсный. В них аналог напрямую преобразуется в последовательность широтно-модулированных импульсов (ШИМ) высокой частоты, которая подается на динамик через фильтр низких частот (FNH).

Звук класса D с Hi-Fi не к чему вообще: книжки в 2% и динамика 55 дБ для класса D считаются очень хорошими показателями. И TDA7482 Здесь, надо сказать, выбор не оптимален: другие фирмы, специализирующиеся на классе D, выпускаются ISSF дешевле и требуют меньшей обвязки, например, D-UMP серии PAXX, прямо на рис.

Из ТД следует отметить 4-х канальный TDA7385, см. Рис. На котором можно собрать хороший усилитель для колонок до среднего Hi-Fi включительно, с разделением частот на 2 полосы или для системы с сабвуфером.Отражение дождя НЧ и СК-ВЧ также производится на входе по слабому сигналу, что упрощает конструкцию фильтров и позволяет разделить полосы. А если в акустике стоит сабвуфер, то 2 канала TDA7385 можно выделить под суб-UHB мостовой схемы (см. Ниже), а оставшиеся 2 использовать для SC-HF.

Ump для сабвуфера

Сабвуфер

, что можно перевести как «суб-релиз» или, дословно, «подкавка» воспроизводит частоты до 150-200 Гц, в этом диапазоне человеческие уши практически не способны определять направление на источник звука.У АС с сабвуфером «sub-mas» динамик, вставленный в гостиничный акустический дизайн, это сабвуфер как таковой. Сабвуфер в принципе размещен как более удобный, а стереоэффект обеспечивается отдельными каналами SC-RF с их малогабаритными динамиками, акустический дизайн которых особо не представлен. Специалисты сходятся во мнении, что стерео лучше слушать с полным разделением каналов, но сабвуферные системы значительно экономят средства или работают на басовый тракт и облегчают размещение акустики в небольших помещениях, отчего и пользуются популярностью у потребителей с обычный слух и не особо требовательный.

«просеивание» сч-хай в сабвуфере, а от него в воздух сильно портит стерео, но если сабас резко «рубит», что, кстати, очень сложно и дорого, то звук прыгает. эффект возникнет. Поэтому поливилляция каналов в сабвуферных системах выполняется дважды. На входе электрофильтрами SC-HF с басовыми «хвостами», не перегружая тракт SC-RF, но обеспечивающий плавный переход на субабас. Басы с «хвостами» совмещены и подаются на отдельный УМЗ для сабвуфера.Миск повторно затронут, чтобы стерео не ухудшилось, в сабвуфере уже акустически: сабмастированные динамики применяются, например, в перегородке между резонаторными камерами сабвуфера, которые не производят сч наружу, см. справа на рис.

Ряд особых требований предъявляется к сабвуферу для сабвуфера, из которых в основном считаются «чайники» большей мощности. Это совершенно неправильно, если, скажем, расчет акустики под комнату дал пиковую мощность W для одной колонки, то мощность сабвуфера нужна 0.8 (2 Вт) или 1,6 Вт. Например, если для комнаты подходит AC S-30, то сабвуфер нужен 1,6х30 = 48 Вт.

Гораздо важнее обеспечить отсутствие фазовых и переходных искажений: пойдут — звук звука обязательно будет. Что касается книг, то он допустит, что до 1% собственных искажений басов такого уровня не слышно (см. Кривые равной громкости), а «хвосты» их спектра в лучшую сторону в зоне слуха не будут. вылезай из сабвуфера.

Во избежание фазовых и переходных искажений усилитель для сабвуфера построен на базе T. Naz. Схема моста: Выходы 2 идентичных UMP включены на динамик; Входные сигналы подаются в противофазе. Отсутствие фазовых и переходных искажений в мостовой схеме связано с полной электрической симметрией выходных трактов. Идентичность усилителей, образующих плечи моста, обеспечивается применением парных умзч на ИС, выполненных на одном кристалле; Это, пожалуй, единственный случай, когда усилитель на микросхемах лучше дискретный.

Примечание: Мощность моста не удваивается, как некоторые думают, она определяется напряжением питания.

Пример схемы покрытия сабвуфера в комнате до 20 кв. м (без входных фильтров) на ИМС TDA2030 приведен на рис. слева. Дополнительная фильтрация сч осуществляется цепями R5C3 и R’5C’3. Площадь радиатора TDA2030 от 400 квадратных метров. Увидеть мост urzch с разомкнутым выходом — неприятная особенность: при пропадании моста в токе нагрузки появляется постоянная составляющая, способная включать динамик, а схемы защиты на суббазах часто глючат, отключая динамик при его включении. не обязательно.Поэтому лучше беречь дорогую ВЧ головку «Дубово», неполярные батареи электролитических конденсаторов (выделены цветом, а на прошивке приведена схема одной батареи.

)

Немного об акустике

Акустическое оформление сабвуфера — отдельная тема, но поскольку здесь приведен рисунок, то вам необходимо пояснение. Материал корпуса — МДФ 24 мм. Трубы резонаторов — из достаточно прочного небьющегося пластика, например полиэтилена. Внутренний диаметр труб 60 мм, выступы внутри 113 мм в большой камере и 61 мм в малой.Под конкретную головку громкоговорителя сабвуфер должен будет перейти на лучший бас и, в то же время, на наименьшее влияние на стереоэффект. Для настройки трубы берут заведомо большей длины и, поднимая-выдвигая, добиваются необходимого звука. Выступы труб снаружи на звук не влияют, потом их обрезают. Тюнинг дудок взаимозависим, поэтому подчиняться придется.

Усилитель для наушников

Усилитель для наушников производит их чаще всего по 2-м причинам.Первый — для прослушивания «на ходу», т.е. вне дома, когда в питании аудиовыхода плеера или смартфона не хватает «Кнопок» или «Лопухов». Второй — для домашних наушников высокого класса. Hi-Fi Умзч для обычного жилого помещения нужен с динамикой до 70-75 дБ, но динамический диапазон лучших современных стерео-наушников превышает 100 дБ. Усилитель с таким динамиком дороже некоторых машин, а его мощность будет от 200 Вт в канале, что многовато для обычной квартиры: слушать сильно заниженный звук по сравнению с номинальной мощностью см. Выше.Поэтому есть смысл сделать маломощный, но с хорошей динамикой отдельный усилитель для наушников: цены на отечественный умзч с таким безнадежно завышенными значениями явно невозможно.

Схема простейшего усилителя для наушников на транзисторах приведена на поз. 1 Рис. Звук — кроме китайских «кнопок», он работает в классе B. Экономичность тоже не отличается — литиевых батарей 13 мм хватает на 3-4 часа на полной громкости. На поз. 2 — TDA Classic для наушников »на ходу.«Звук, правда, выдает вполне приличный, до среднего Hi-Fi, просматривая параметры оцифровки трека. Любительские доработки TDA7050 обвязка под цифру, но перехода звука на следующий уровень тяжести пока еще никто не добился: никто не добился: «Микроус» сам не позволяет. TDA7057 (поз. 3) просто функционален, можно подключить регулятор громкости на обычном, недвойственном, потенциометре.

Умп для наушников на TDA7350 (поз. 4) уже рассчитан на порождение хорошей индивидуальной акустики.Именно на этой ИМА собраны усилители для наушников в большинстве отечественных ежей среднего и высокого класса. Умп на наушники на КА2206Б (поз. 5) считается профессиональным: его максимальной мощности 2.3 Вт хватает и для раскачки таких серьезных изооданских «лопухов», как ТДС-7 и ТДС-15.

Усилитель низкой частоты (УНЧ) является неотъемлемой частью большинства радиотехнических устройств, таких как телевизор, проигрыватель, радио и различных бытовых приборов. Рассмотрим две простые схемы двухкаскадного УНГ на .

Первая версия UNUC на транзисторах

В первом варианте усилитель построен на кремниевых транзисторах N-P-N проводимости. Входной сигнал проходит через переменный резистор R1, который, в свою очередь, является сопротивлением нагрузки для схемы источника сигнала. К коллектору подключены электрочашки транзисторного усилителя VT2.

Настройка усилителя первого варианта сводится к подбору сопротивлений R2 и R4. Величину сопротивления следует подбирать таким образом, чтобы миллиамперметр, подключенный к коллекторной цепи каждого транзистора, показывал ток в районе 0.5 … 0,8 мА. По второй схеме также необходимо выставить коллекторный ток второго транзистора подбором сопротивления резистора R3.

В первом варианте можно применить транзисторы марки СТ312 или их зарубежные аналоги, однако необходимо будет выставить правильное смещение напряжения транзистора подбором сопротивления R2, ​​R4. Во втором варианте, в свою очередь, можно применить кремневые транзисторы марки КТ209, КТ361 или зарубежные аналоги.В этом случае установите режимы работы транзисторов, изменив сопротивление R3.

В коллекторной электрической панели транзистора VT2 (оба усилителя) вместо наушников можно подключить динамик с большим сопротивлением. Если нужно получить более мощное усиление звука, можно собрать усилитель, на котором предусмотрена прибавка до 15 Вт.

Простейший усилитель на транзисторах может быть хорошим подспорьем для изучения свойств приборов.Схемы и конструкции достаточно простые, вы можете самостоятельно изготовить прибор и проверить его, замерить все параметры. Благодаря современным полевым транзисторам можно сделать миниатюрный микрофонный усилитель буквально из трех элементов. И подключите его к персональному компьютеру, чтобы улучшить параметры записи. Да и собеседники в разговоре будут намного лучше и отчетливо услышат вашу речь.

Частотные характеристики

Усилители низкой (звуковой) частоты имеются практически во всей бытовой технике — музыкальных центрах, телевизорах, радиоприемниках, магнитолах и даже в персональных компьютерах.Но есть еще усилители ВЧ на транзисторах, лампах и микросхемах. Их отличие в том, что УНГ пропускает сигнал только звуковой частоты, воспринимаемой человеческим ухом. Усилители звука на транзисторах позволяют воспроизводить сигналы с частотами в диапазоне от 20 Гц до 20 000 Гц.

Следовательно, даже простейшее устройство может усилить сигнал в этом диапазоне. И это делает его максимально равномерным. Коэффициент усиления зависит от частоты входного сигнала. График зависимости этих значений практически прямой.Если у вас будет сигнал с частотой вне диапазона, качество работы и КПД устройства быстро снизятся. Каскады ONLC собираются, как правило, на транзисторах, работающих в низко- и среднечастотном диапазонах.

Рабочие классы звукового усилителя

Все усилительные устройства делятся на несколько классов, в зависимости от того, какая степень потока в текущий период работы через каскад:

1. Класс «А» — ток переходит в не- остановка на весь период усиленного каскада.
2. В классе работы «Б» течет ток в течение половины периода.
3. Класс «AB» предполагает, что ток протекает через усиливающий каскад в течение 50–100% периода.
4. В режиме «C» утечка электрического тока составляет менее половины времени работы.
5. Режим «D» УНГ применяется в радиолюбительской практике совсем недавно — чуть более 50 лет. В большинстве случаев эти устройства реализованы на основе цифровых элементов и имеют очень высокий КПД — более 90%.

Наличие искажений в различных классах НЧ-усилителей

Рабочая зона транзисторного усилителя класса «А» характеризуется довольно небольшими нелинейными искажениями. Если входящий сигнал выдает более высокие импульсы напряжения, это приводит к насыщению транзисторов. В выходном сигнале около каждой гармоники начинают появляться более высокие (до 10 или 11). Из-за этого появляется металлический звук, характерный только для транзисторных усилителей.

При нестабильном питании выходной сигнал будет моделироваться амплитудой, близкой к сетевой частоте. Звук будет в левой части АЧХ более жестким. Но чем лучше стабилизация мощности усилителя, тем сложнее становится конструкция всего устройства. УНГ, работающие в классе «А», имеют относительно небольшой КПД — менее 20%. Причина кроется в том, что транзистор постоянно открыт и ток по нему постоянно протекает.

Для увеличения (правда, незначительного) КПД можно использовать двухтактные схемы.Один недостаток — полуволна выходного сигнала становится несимметричной. Если перевести из класса «А» в «АВ», нелинейные искажения увеличатся в 3-4 раза. Но КПД всей схемы устройства все равно повысится. Классы UNUC «Av» и «B» характеризуют увеличение искажений при снижении уровня сигнала на входе. Но даже если добавить объема, полностью избавиться от недостатков не поможет.

Работа в промежуточных классах

Каждый класс имеет несколько разновидностей.Например, есть класс работы усилителей «А +». В нем транзисторы на входе (низковольтные) работают в режиме «А». А вот высоковольтные, установленные в выходных каскадах, работают либо в «Б», либо в «АВ». Такие усилители намного экономичнее работающих в классе «А». Заметно меньшее количество нелинейных искажений — не более 0,003%. Вы можете добиться более высоких результатов, используя биполярные транзисторы. Принцип работы усилителей на этих элементах будет рассмотрен ниже.

Но все же в выходном сигнале присутствует большое количество высших гармоник, из-за чего звук приобретает характерный металлический оттенок. Есть еще схемы усилителя, работающие в классе АА. У них нелинейных искажений еще меньше — до 0,0005%. Но главным недостатком транзисторных усилителей все же остается характерный металлический звук.

«Альтернативные» конструкции

Нельзя сказать, что они альтернативные, просто некоторые специалисты, занимающиеся проектированием и сборкой усилителей для качественного воспроизведения звука, все чаще отдают предпочтение ламповым конструкциям.Ламповые усилители имеют такие преимущества:

1. Очень низкое значение уровня нелинейных искажений выходного сигнала.
2. Высших гармоник меньше, чем в транзисторных структурах.

Но есть один огромный минус, который перевешивает все достоинства — необходимо поставить прибор для согласования. Дело в том, что у лампового каскада большое сопротивление — несколько тысяч Ом. А вот сопротивление обмотки динамика 8 или 4 Ом. Чтобы соответствовать им, нужно установить трансформатор.

Конечно, это не очень большой недостаток — есть транзисторные устройства, которые используют трансформаторы для согласования выходного каскада и акустической системы. Некоторые эксперты утверждают, что наиболее эффективная схема — гибридная, в которой используются усилители одностороннего действия, не охваченные отрицательной обратной связью. Причем все эти каскады работают в режиме UHC класса «А». Другими словами, он используется как усилитель мощности повторителя на транзисторе.

Причем КПД таких устройств довольно высокий — около 50%.Но не стоит ориентироваться только на показатели эффективности и мощности — они не говорят о качественном воспроизведении звука усилителя. Гораздо важнее линейность характеристик и их качество. Поэтому в первую очередь нужно обращать внимание на них, а не на мощность.

Схема однотактного дядюшки на транзисторе

Самый простой усилитель, построенный по схеме с общим эмиттером, работает в классе «А». На схеме используется полупроводниковый элемент со структурой N-P-N.В коллекторной цепи установлено сопротивление R3, ограничивающее протекающий ток. Коллекторная цепь подключается к положительному проводу питания, а эмиттер — к отрицательному. В случае использования полупроводниковых транзисторов со структурой П-Н-П схема будет точно такой же, только будет изменена полярность.

Используя разделительный конденсатор C1, можно отделить переменный входной сигнал от источника постоянного тока. В этом случае конденсатор не является препятствием для прохождения переменного тока по пути путь-эмиттер.Внутреннее сопротивление перехода эмиттерной базы вместе с резисторами R1 и R2 является простейшим делителем питающего напряжения. Обычно резистор R2 имеет сопротивление 1-1,5 кОм — наиболее типичные значения для таких схем. При этом напряжение питания делится ровно на половину. А если в цепи напряжения 20 вольт, то видно, что значение коэффициента усиления по току h31 будет 150. Следует отметить, что AV-усилители на транзисторах выполнены по аналогичным схемам, только работают немного иначе.

При этом напряжение на эмиттере составляет 9 В, а падение на участке цепи «Е — В» 0,7 В (что характерно для транзисторов на кристаллах кремния). Если рассматривать усилитель на немецких транзисторах, то в этом случае падение напряжения на участке «E-b» будет 0,3 В. Ток в цепи коллектора будет равен тому, который течет в эмиттере. Можно рассчитать, поделив напряжение эмиттера на сопротивление R2 — 9В / 1 ком = 9 мА.Для расчета значения тока базы необходимо 9 мА разделить на коэффициент усиления h31 — 9МА / 150 = 60 мкА. В структурах УНГ обычно используются биполярные транзисторы. Принцип работы отличается от полевого.

На резисторе R1 теперь можно рассчитать величину падения — это разница между напряжением базы данных и напряжением источника питания. В этом случае базовое напряжение можно найти по формуле — сумме характеристик эмиттера и перехода «E-B».При питании от источника 20 вольт: 20 — 9,7 = 10,3. Отсюда можно рассчитать значение сопротивления R1 = 10,3В / 60 мкА = 172 кОм. Контейнер C2 присутствует на схеме, необходимой для реализации схемы, по которой может передаваться переменная составляющей тока эмиттера.

Если вы не установите конденсатор C2, переменный компонент будет очень ограничен. Из-за этого такой усилитель звука на транзисторах будет иметь очень низкий коэффициент усиления по току h31.Необходимо обратить внимание на то, что в приведенных выше расчетах были взяты равные доли цоколя и коллектора. А за ток за базу взялась та, которая втекает в цепочку от эмиттера. Это происходит только при условии питания базы транзистора напряжением смещения.

Но нужно учитывать, что по схеме базы абсолютно всегда, независимо от наличия смещения, ток утечки коллектора обязательно течет.На схемах с общим эмиттером ток утечки увеличивается не менее чем в 150 раз. Но обычно это значение учитывается только при расчете усилителей на немецких транзисторах. В случае использования кремния, в котором ток в цепи «K-b» очень мал, этим значением просто пренебрегают.

Усилители на транзисторах TIR

Усилитель на полевых транзисторах, представленный на схеме, имеет множество аналогов. В том числе с использованием биполярных транзисторов. Поэтому его можно рассматривать как аналогичный пример конструкции усилителя звука, собранной по схеме с общим эмиттером.На фото представлена ​​схема, выполненная по схеме с общим источником. На входных и выходных цепях собрана R-C-связь, так что устройство работает в режиме усилителя AM.

Переменный ток от источника сигнала отделяется от постоянного напряжения питания с помощью конденсатора C1. Убедитесь, что усилитель на полевых транзисторах должен иметь потенциал затвора, который будет ниже характеристики аналогичного источника. На представленной схеме заслонка подключается к общему проводу посредством резистора R1.Сопротивление у него очень большое — в конструкциях обычно используются резисторы на 100-1000 кОм. Такое большое сопротивление выбрано, чтобы входной сигнал не шунтировался.

Это сопротивление практически не пропускает электрический ток, в результате чего затвор имеет потенциал (при отсутствии сигнала на входе) такой же, как и земля. У источника потенциал выше, чем у Земли, только из-за падения напряжения на сопротивлении R2. Отсюда ясно, что затвор имеет потенциал ниже, чем у источника.А именно это требуется для нормального функционирования транзистора. Необходимо обратить внимание на то, что C2 и R3 в этой схеме усилителя имеют то же назначение, что и в приведенной выше конструкции. А входной сигнал смещен относительно розетки на 180 градусов.

Дядя с выходным трансформатором

Такой усилитель можно сделать своими руками для домашнего использования. Выполняется по схеме, действующей в классе «А». Конструкция такая же, как обсуждалось выше, с общим эмиттером.Одна особенность — нужно использовать трансформатор под стать. Это недостаток такого усилителя звука на транзисторах.

Коллекторная цепь транзистора нагружена первичной обмоткой, которая формирует выходной сигнал, передаваемый через вторичные динамики. На резисторах R1 и R3 собран делитель напряжения, позволяющий выбрать рабочую точку транзистора. По этой цепочке на базу подается напряжение смещения. Все остальные компоненты имеют то же назначение, что и схемы, рассмотренные выше.

Двухтактный усилитель звука

Нельзя сказать, что это простой усилитель на транзисторах, так как его работа несколько сложнее рассмотренных ранее. В двухтактном унч входной сигнал разделяется на две полуволны, различные фазы. И каждая из них наполовину заполнена своим каскадом, выполненным на транзисторе. После усиления каждой полуволны оба сигнала соединяются и поступают на динамики. Такие сложные преобразования способны вызывать искажения сигнала, поскольку динамические и частотные свойства двух, даже одного и того же типа, транзисторов будут разными.

В результате качество звука на выходе усилителя значительно ухудшается. При эксплуатации двухтактного усилителя класса «А» невозможно качественно воспроизвести сложный сигнал. Причина — на плечах усилителя постоянно течет повышенный ток, возникает несимметричная полуволна, фазовые искажения. Звук становится менее разборчивым, а при нагреве искажения сигнала более усиленным, особенно на низких и сверхнизких частотах.

Bestracial Formator UNG

Усилитель НЧ на транзисторе, сделанный с использованием трансформатора, несмотря на то, что конструкция может иметь небольшие габариты, он все же несовершенен. Трансформеры по-прежнему тяжелые и громоздкие, поэтому от них лучше избавиться. Схема, выполненная на дополнительных полупроводниковых элементах с разными типами проводимости, намного эффективнее. Большинство современных СВУ выполняются именно по таким схемам и работают в классе «В».

Два мощных транзистора, использованные в конструкциях, работают по схеме эмиттерного повторителя (общий коллектор).В этом случае входное напряжение передается на выход без потерь и усиления. Если на входе нет сигнала, значит транзисторы на грани включения, но все равно отключены. Когда на вход подается гармонический сигнал, первый транзистор положительной полуволны открывается, а второй в это время находится в режиме отсечки.

Следовательно, через нагрузку могут проходить только положительные полуволны. Но минус обнажает второй транзистор и полностью блокирует первый.В этом случае в нагрузке находятся только отрицательные полуволны. В результате получается усиленный по мощности сигнал на выходе устройства. Подобная схема усилителя на транзисторах достаточно эффективна и способна обеспечить стабильную работу, качественное воспроизведение звука.

Схема ONLC на одном транзисторе

Изучив все описанные выше особенности, можно собрать усилитель своими руками по простой элементной базе. На транзисторе может использоваться отечественный СТ315 или любой его зарубежный аналог — например, все 107.В качестве нагрузки нужно использовать наушники, сопротивление которых составляет 2000-3000 Ом. На базу транзистора необходимо подать напряжение смещения через резистор сопротивлением 1 МОм и конденсатор изоляции 10 мкФ. Схемы могут питаться от источника напряжения 4,5-9 вольт, сила тока — 0,3-0,5 А.

Если сопротивление R1 не подключено, то в базе и коллекторе тока не будет. Но при подключении напряжение достигает уровня 0,7 В и позволяет протекать около 4 мкА.При этом по току коэффициент усиления будет около 250. Отсюда можно сделать несложный расчет усилителя на транзисторах и узнать ток коллектора — он получается 1 мА. Собрать эту схему усилителя на транзисторе, есть возможность проверить. Подключаем нагрузку — наушники к выходу.

Коснитесь пальцем входа усилителя — должен появиться характерный шум. Если его нет, то, скорее всего, конструкция собрана неправильно.Проверьте все соединения и номиналы предметов. Чтобы наглядно показать демонстрацию, подключите источник звука к входу UNUC — выход из плеера или телефона. Послушайте музыку и оцените качество звука.

Уходя в прошлое, теперь, чтобы собрать любой простой усилитель, больше не нужно мучиться с расчетами и клепать печатную плату больших размеров.

Сейчас почти вся дешевая арматура делается на чипах. Наибольшее распространение получили чипы TDA для усиления звукового сигнала.В настоящее время они используются в автомагнитолах, в активных сабвуферах, в домашней акустике и во многих других аудиториях и выглядят так:

Плюсы микросхемы TDA

1. Для сборки на них усилителя необходимо Достаточно для подачи питания, подключения колонок и нескольких радиоэлементов.
2. Размеры этих микросхем очень маленькие, но на радиатор нужно будет ставить, иначе они будут греться.
3. Продаются на любом радиорынке.На Али что то дорогое, если в розницу.
4. В них встроены различные защиты и другие опции, например отключение звука и так далее. Но по моим наблюдениям защита не очень хорошая, поэтому чипы часто умирают либо от перегрева либо от перегрева. Так что желательно не лезть выводы чипов между собой и не перегревать чип, выдавливая из него все соки.
5. Цена. Я бы не сказал, что они очень дорогие. По цене и выполняемым функциям они не равны.

Одноканальный усилитель на TDA7396

Соберем простой одноканальный усилитель на микросхеме TDA7396. На момент написания брал по цене 240 руб. В даташете на чип было сказано, что этот чип может выдавать до 45 Вт при нагрузке 2 Ом. То есть если измерить сопротивление катушки динамика и оно будет около 2 Ом, то на динамике вполне можно получить пиковую мощность в 45 Вт. Этой мощности хватит, чтобы устроить в комнате дискотеку, а не только для себя, но и для соседей и при этом получить посредственный звук, который, конечно, не сравнить с усилителями Hi-Fi.

Вот распиновка микросхемы:

Соберем наш усилитель по типовой схеме, которая была приложена в самом даташете:

Для ноги 8 подаем + vs, а я ничего не наносите на стопу. Следовательно, схема примет такой вид:

VS — напряжение питания. Оно может быть от 8 до 18 вольт. «В +» и «В-» — здесь мы даем слабый гудок. К 5 и 7 ножкам цепляем динамик.Шестая нога Садима на минус.

Вот моя монтажная установка

Конденсаторы на блоке питания 100 НФ и 1000МКФ я не использовал, так как у меня чистое напряжение от БП.

Раскатил динамик с такими параметрами:

Как видите, сопротивление катушки 4 Ом. Полоса частот указывает на то, что это тип сабвуфера.

И так я выгляжу как саб в самонаводящемся здании:

Пытался снимать видео, но звук на видео убираю очень плохо.Но все же могу сказать, что с телефона на средней мощности уже упало так, что уши накрутились, хотя потребление всей схемы в рабочем виде было всего около 10 ватт (14,3 умножить на 0,73). В этом примере я взял напряжение, как в автомобиле, то есть 14,4 вольт, что полностью соответствует нашему рабочему диапазону от 8 до 18 вольт.

Если у вас нет мощного источника питания, его можно собрать по этой схеме.

Не зацикливайтесь именно на этой микросхеме.Этих микросхем ТДА, как я уже сказал, существует много видов. Некоторые из них усиливают стереосигнал и могут выдавать звук сразу на 4 динамика, как это делается в автомобильной магнитоле. Так что не поленитесь покататься в интернете и найти подходящую мысль. Завершив сборку, пусть соседи проверит ваш усилитель, повернув ручку громкости на всю балалайку и прислонив мощный динамик к стене).

А вот в статье я собрал усилитель на микросхеме TDA2030A

Очень хорошо получилось, так как у TDA2030A характеристики лучше, чем у TDA7396

Также подам различные схемы стилла от абонента, имеющего усилитель на TDA 1557Q уже более 10 лет подряд:

Усилители на Алиэкспресс

На Али я тоже нашел китовые наборы на TDA.Например, это стереоусилитель мощностью 15 Вт на канал по цене 1 $. Этой мощности хватит, чтобы попотеть под любимые треки в комнате

Можно купить.

А вот он сразу готов

А вообще этих усилительных модулей на AliqPress очень много. Нажмите на по этой ссылке И выбирайте любой понравившийся усилитель.

Как работает транзистор. Биполярный транзистор: как это работает

Транзистор (транзистор) — полупроводниковый элемент с тремя выводами (обычно), на один из которых (коллектор ) подается сильный ток, а на другой ( база ) слабый ( управляющий ток ).При определенной силе управляющего тока, как будто «клапан открывается» и ток с коллектора начинает течь на третий выход (эмиттер ).

То есть транзистор это этакий вентиль , который при определенной силе тока резко снижает сопротивление и пропускает ток дальше (от коллектора к эмиттеру). Это происходит потому, что при определенных условиях дырки с электроном теряют его, принимая новый и так по кругу.Если на базу не подается электрический ток, то транзистор будет в сбалансированном состоянии и не будет пропускать ток к эмиттеру.

В современных электронных микросхемах количество транзисторов миллиардов … Они используются в основном для расчетов и состоят из сложных соединений.

Полупроводниковые материалы, в основном используемые в транзисторах: кремний , арсенид галлия и германий … Существуют также транзисторы на углеродных нанотрубках , прозрачные для дисплеев LCD и полимерные (наиболее многообещающие ).

Разновидности транзисторов:

Биполярный — транзисторы, в которых как электроны, так и «дырки» могут быть носителями заряда. Ток может течь как к эмиттеру и к коллектору … Для управления потоком применяются определенные управляющие токи.

— обычные устройства, в которых электрический поток регулируется с помощью электрического поля. То есть, когда формируется большее поле, оно захватывает больше электронов и не может переносить заряды дальше.То есть это своего рода вентиль, который может изменять величину передаваемого заряда (если полевой транзистор управляется p — n — переход). Отличительной особенностью этих транзисторов является высокое входное напряжение и высокий коэффициент усиления по напряжению.

Комбинированные — транзисторы с комбинированными резисторами или другие транзисторы в одном корпусе. Они служат для различных целей, но в основном для увеличения текущего усиления.

Подтипы:

Биотранзисторы — на основе биологических полимеров, которые могут быть использованы в медицине, биотехнологии без вреда для живых организмов.Исследования проводились на основе металлопротеинов, хлорофилла А (полученного из шпината) и вируса табачной мозаики.

Одноэлектронные транзисторы — впервые были созданы российскими учеными в 1996 году … Они могли работать при комнатной температуре, в отличие от своих предшественников. Принцип работы аналогичен полевому транзистору, но более тонкий. Передатчик сигнала — это один или несколько электронов. Этот транзистор еще называют нано- и квантовым транзистором.С помощью этой технологии в будущем рассчитывают создать транзисторы размером менее 10 нм на основе графена .

Для чего используются транзисторы?

Транзисторы используются в схемах усиления , ламп , электродвигателей и других устройствах, где требуется быстрое изменение силы тока или положения включая выключено … Транзистор может ограничивать силу тока либо плавно , либо методом импульс — пауза … Второй чаще используется для -control. Используя мощный источник питания, он проводит его через себя, регулируя слабым током.

Если силы тока не хватает для включения транзисторной схемы, то несколько транзисторов с большей чувствительностью, соединенных каскадом.

Силовые транзисторы, соединенные в один или несколько корпусов, используются в полностью цифровых усилителях на базе. Им часто требуется дополнительное охлаждение … В большинстве схем они работают в режиме ключа (в режиме переключения).

Транзисторы также используются в системах питания , как цифровых, так и аналоговых (материнские платы , видеокарты , блоки питания и т. Д.).

Центральный процессор , также состоит из миллионов и миллиардов транзисторов, соединенных в определенном порядке для специализированных вычислений .

Каждая группа транзисторов определенным образом кодирует сигнал и передает его на обработку. Все типы ПЗУ и памяти также состоят из транзисторов.

Все достижения в области микроэлектроники были бы практически невозможными без изобретения и использования транзисторов. Трудно представить хотя бы одно электронное устройство без хотя бы одного транзистора.

13. Устройство и принцип работы транзисторов

В зависимости от принципа действия и конструктивных особенностей транзисторы делятся на два больших класса: биполярные и полевые.

Биполярные транзисторы — это полупроводниковые устройства с двумя или более взаимодействующими электрическими pn-переходами и тремя или более выводами, усилительные свойства которых обусловлены явлениями инжекции и извлечения неосновных носителей заряда.

В настоящее время широко используются биполярные транзисторы с двумя p-n-переходами, к которым чаще всего относят этот термин. Они состоят из чередующихся областей (слоев) полупроводника с разными типами электропроводности. В зависимости от типа электропроводности внешних слоев различают транзисторы p-p-p, и n-p-n -типы.

Транзисторы, в которых pn-переходы создаются на контактных поверхностях полупроводниковых слоев, называются плоскими

Биполярный транзистор представляет собой полупроводниковый кристалл, состоящий из трех слоев с переменной проводимостью и оснащенный тремя выводами (электродами) для соединения к внешней цепи.

На рис. 1.5, а и b схематическое обозначение двух типов транзисторов показано p-p-p-type и p-p-p- type . Крайние слои называются эмиттер ром (Е) и коллектор (К), между ними основание (В). Трехслойная структура имеет два p-n перехода: эмиттерный переход между эмиттером и базой и коллекторный переход между базой и коллектором. Германий или кремний используется в качестве исходного материала для транзисторов.

При изготовлении транзистора должны быть соблюдены два условия:

толщина базы (расстояние между эмиттером и номером

лекторных переходов) должны быть малы по сравнению с длиной свободного пробега носителей заряда;

2) концентрация примесей (и основных носителей) заряда в эмиттере должна быть намного выше, чем в базе ( N a >> N D на транзисторе p-p-p ).

Рассмотрим принцип работы транзистора p-p-p .

Транзистор включен последовательно с сопротивлением нагрузки Rk в цепи источника напряжения коллектора E до . Управляющая ЭДС подается на вход транзистора « E, , B, », как показано на рис. 1.6, а. Это включение транзистора при входе ( E B , R B ) и выходные ( E TO , R TO ) Цепи имеют общую точку — эмиттер, является наиболее распространенным и называется включением с общим эмитентом (OE).

При отсутствии напряжения (E B = 0, E TO = 0) эмиттерный и коллекторный переходы находятся в состоянии равновесия, токи через них равны нулю. Оба перехода имеют двойной электрический слой, состоящий из примесных ионов, и потенциальный барьер  o, который различен на каждом из переходов. Распределение потенциала в транзисторе при отсутствии напряжений показано на рис. 1.6, б пунктирной линией.

Полярность внешних источников E B и E TO выбирается таким образом, чтобы на переходе эмиттера было прямое напряжение (минус источник E B | приложена к базе, плюс — к эмиттеру), а на коллекторном переходе — обратное напряжение (минус исток E TO — на коллектор, плюс — на эмиттер) и напряжение | Уке |> | Убе | (напряжение на коллекторном переходе Ucb = Uke-Ube) При таком подключении источников E B и E TO распределение потенциала в транзисторе имеет вид, показанный на рис..1.6, b сплошная линия. Потенциальный барьер смещенного вперед эмиттерного перехода уменьшается, а потенциальный барьер увеличивается на коллекторном переходе. В результате приложения прямого напряжения к эмиттерному переходу начинается усиленная диффузия (инжекция) дырок из эмиттера в базу. Электронной составляющей диффузионного тока через эмиттерный переход можно пренебречь, так как r r >> n p , , поскольку выше оговорено условие N AND >> N D . Таким образом, ток эмиттера I E = I Edif r … Под действием диффузионных сил в результате разности концентраций по базе дырки перемещаются от эмиттера к коллектору. Поскольку база транзистора имеет толщину мм, большинство отверстий, вводимых эмиттером, достигают коллекторного перехода, не попадая в центры рекомбинации. Эти дырки захватываются полем коллекторного перехода, смещенным в противоположную сторону, так как это поле ускоряется для неосновных носителей — дырок в базе n-типа.Ток отверстия от эмиттера к коллектору замыкается через внешнюю цепь истока , Е, , , К, , . При увеличении тока эмиттера на IE ток коллектора увеличится на IK = I E. Из-за малой вероятности рекомбинации в тонкой базе коэффициент передачи тока эмиттера  = IK / ИЭ = 0,9-0,99 …

Небольшая часть инжектированных эмиттером дырок попадает в центры рекомбинации и исчезает, рекомбинируя с электронами.Заряд этих дырок остается в базе, а для восстановления зарядовой нейтральности базы из внешней цепи за счет источника Ev электронов попадают в базу. Следовательно, ток базы — это ток рекомбинации I rec = IE (1-) Помимо указанных основных составляющих тока транзистора, необходимо учитывать возможность перехода неосновных носителей заряда, возникающих в базе и коллектор в результате генерации носителей через коллекторный переход, к которому приложено обратное напряжение.Этот небольшой ток (переход дырок от базы к коллектору и электронов от коллектора к базе) аналогичен переходу обратного тока pn , он также называется обратным током коллекторного перехода или тепловым током и обозначается I kbo ( Рис. 1.6, а)

полевые транзисторы — полупроводниковые приборы, практически не потребляющие ток от входной цепи.

Полевые транзисторы делятся на два типа, отличающиеся друг от друга принципом действия: а) с переходом pn ; б) типа МДП.

. 1.6.1. Полевые транзисторы с pn , переход имеют конструкцию, сечение которой показано на рис. 1.9, а. Слой p-типа называется каналом , имеет два вывода на внешнюю цепь: ОТ — сток и И — источник. Слои с типом проводимости p, , окружающие канал, соединены друг с другом и имеют выход во внешнюю цепь, называемую заслонкой 3. Подключение источников напряжения к устройству показано на рис. 1.9, а, на рис. 1.9.6 приведено схематическое обозначение полевого транзистора с переходом pn и каналом p-типа. Также существуют полевые транзисторы с каналом n-типа, их обозначение показано на рис. 1.9, в, принцип работы аналогичен, но направления токов и полярность приложенных напряжений противоположны.

Рассмотрим принцип работы полевого транзистора с каналом p-типа.На рис. 1.9, r дано семейство стоковых (выходных) характеристик этого устройства, Ic = f (Usi) при Usi = const.

При управляющем напряжении Uzi = 0 и источнике напряжения, подключенном между стоком и истоком U si , по каналу течет ток, который зависит от сопротивления канала. Напряжение Usi , приложенное равномерно по длине канала, это напряжение вызывает обратное смещение перехода pn между каналом p-типа и n-слоем, причем наибольшее обратное напряжение на переходе pn существует в области, смежной со стоком , а вблизи источника pn переход находится в равновесии.При увеличении напряжения U si область двойного электрического слоя pn перехода, обедненная мобильными носителями заряда, будет расширяться, как показано на рис. 1.10, и. Расширение перехода особенно заметно возле стока, где обратное напряжение на переходе больше. Расширение перехода pn приводит к сужению токоведущего канала транзистора и увеличению сопротивления канала. Из-за увеличения сопротивления канала с увеличением Ussi стоковая характеристика полевого транзистора имеет нелинейный характер (рис.1.9, г). При некотором натяжении U si границы pn переходы замыкаются (пунктирная линия на рис. 1.10, а), а при увеличении тока Ic увеличивается Ucb остановок.

При подаче положительного напряжения на затвор Uzi> 0 pn переход смещается еще больше в сторону области обратного напряжения, ширина перехода увеличивается, как показано на рис. 1.10.6. В результате канал, по которому проходит ток, сужается, и ток Ic уменьшается.Таким образом, увеличивая напряжение Узи. можно уменьшить I, как видно из рассмотрения рис. 1.9, г. Для определенного Узи называется напряжение отсечки, ток стока практически не течет. Отношение изменения тока стока I C к вызвавшему его изменению напряжения между затвором и истоком Uzi при Usi = const составляет крутизна: S знак равно I C / Uzi при Ui = const

В отличие от биполярных транзисторов, полевые транзисторы управляются напряжением, и только небольшой тепловой ток Iz протекает через переход pn затвора под действием обратного напряжения.

Оригинальное название радиодетали — триод, по количеству контактов. Этот радиоэлемент способен регулировать ток в электрической цепи под действием внешнего сигнала. Уникальные свойства используются в усилителях, генераторах и других подобных схемных решениях.

Обозначение транзисторов на схеме

Долгое время в радиоэлектронике царили ламповые триоды. Внутри герметичной колбы в специальной газовой или вакуумной среде находились три основных компонента триода:

.

При подаче на сетку управляющего сигнала малой мощности между катодом и анодом могли проходить несравнимо большие значения.Величина рабочего тока триода во много раз выше контрольного. Именно это свойство позволяет радиоэлементу действовать как усилитель.

Триоды на радиолампах работают достаточно эффективно, особенно на большой мощности. Однако их размеры не позволяют использовать их в современных компактных устройствах.

Представьте себе мобильный телефон или карманный плеер, сделанный на таких элементах.

Вторая проблема — это общепит. Для нормальной работы катод должен быть очень горячим, чтобы началась электронная эмиссия.Для нагрева змеевика требуется много электроэнергии. Поэтому ученые всего мира всегда стремились создать более компактное устройство с такими же свойствами.

Первые образцы появились в 1928 году, а в середине прошлого века был представлен рабочий полупроводниковый триод, выполненный по биполярной технологии. Ему было присвоено название «транзистор».

Что такое транзистор?

Транзистор — это полупроводниковое электрическое устройство с корпусом или без него, которое имеет три контакта для работы и управления.Основное свойство такое же, как у триода — изменение параметров тока между рабочими электродами с помощью управляющего сигнала.

Из-за отсутствия необходимости в прогреве транзисторы тратят скудное количество энергии для обеспечения своей собственной производительности. А компактные размеры рабочего полупроводникового кристалла позволяют использовать радиокомпонент в малогабаритных структурах.

Благодаря независимости от рабочей среды полупроводниковые кристаллы могут использоваться как в отдельном корпусе, так и в микросхемах.В комплекте с остальными радиоэлементами транзисторы выращиваются непосредственно на монокристалле.

Выдающиеся механические свойства полупроводника нашли применение в мобильных и портативных устройствах. Транзисторы нечувствительны к вибрации, резким ударам. Обладают хорошей термостойкостью (радиаторы охлаждения используются при больших нагрузках).

Это такая хитрая штука, которая пропускает ток только в одном направлении.Его можно сравнить с соской. Он используется, например, в выпрямителях, когда постоянный ток получается из переменного тока. Или когда необходимо отделить обратное напряжение от прямого. Посмотрите схему программатора (там был пример с делителем). Вы видите, есть диоды, как вы думаете, почему? Это просто. Микроконтроллер имеет логические уровни 0 и 5 вольт, а для COM-порта один — минус 12 вольт, а ноль — плюс 12 вольт. Вот диод и отсекает этот минус 12, образуя 0 вольт.А поскольку диод не имеет идеальной проводимости в прямом направлении (обычно это зависит от приложенного прямого напряжения, чем оно выше, тем лучше диод проводит ток), то на его сопротивлении будет падать примерно 0,5-0,7 вольт, остальное, будучи разделенным резисторами пополам, будет около 5,5 вольт, что находится в пределах возможностей контроллера.
Выводы диода называются анодом и катодом. Ток течет от анода к катоду. Очень просто вспомнить, где какой вывод: на символе есть стрелка и палочка со стороны на атода, как бы нарисуйте букву К вот смотрите — К | -.К = Катод! А на части катод обозначен полосой или точкой.

Есть еще один интересный тип диода — стабилитрон … Я его использовал в одной из предыдущих статей. Его особенность в том, что в прямом направлении он работает как обычный диод, а в обратном — гаснет при некотором напряжении, например 3,3 вольта. Подобно ограничительному клапану парового котла, который открывается при превышении давления и выпускает избыточный пар. Стабилитроны используются, когда они хотят получить напряжение заданного значения, независимо от входных напряжений.Это может быть, например, эталонное значение, с которым сравнивается входной сигнал. Они могут сократить входящий сигнал до желаемого значения или использовать его в качестве защиты. В своих схемах я часто ставлю стабилитрон на 5,5 вольт на блок питания контроллера, чтобы в случае чего, при резком повышении напряжения этот стабилитрон стравил лишнее. Есть еще такой зверь, как подавитель. Тот же стабилитрон, только гораздо более мощный и часто двунаправленный. Используется для защиты питания.

Транзистор.

Ужасная вещь, в детстве я не мог понять, как это работает, но оказалось, что все просто.
В общем, транзистор можно сравнить с управляемым клапаном, где с крошечным усилием мы управляем мощным потоком. Слегка повернул ручку и по трубам хлынули тонны дерьма, открыла посильнее и теперь все вокруг было забито нечистотами. Те. выход пропорционален входу, умноженному на некоторое значение. Это значение является усилением .
Эти устройства делятся на полевые и биполярные.
Биполярный транзистор имеет эмиттер , коллектор и базу (см. Чертеж условного обозначения). Это эмиттер со стрелкой, база обозначена как прямая зона между эмиттером и коллектором. Между эмиттером и коллектором протекает большой ток полезной нагрузки, направление тока определяется стрелкой на эмиттере … Но между базой и эмиттером есть небольшой управляющий ток. Грубо говоря, величина управляющего тока влияет на сопротивление между коллектором и эмиттером.Биполярные транзисторы бывают двух типов: p-n-p и n-p-n принципиальная разница только в направлении тока через них.

Полевой транзистор отличается от биполярного транзистора тем, что сопротивление канала между истоком и стоком определяется не током, а напряжением на затворе. В последнее время огромную популярность приобрели полевые транзисторы (все микропроцессоры построены на них), поскольку токи в них микроскопические, решающую роль играет напряжение, а значит потери и тепловыделение минимальны.

Короче транзистор позволит вам при слабом сигнале, например с ножки микроконтроллера. Если усиления одного транзистора недостаточно, то их можно включать каскадами — один за другим, все более мощным. А иногда один могучий полевой MOSFET транзистор. Посмотрите, например, как контролируется вибросигнал в цепях сотового телефона. Там выход процессора идет на затвор ключа питания MOSFET .

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

В биполярном транзисторе используются два типа носителей заряда — электроны и дырки, поэтому такие транзисторы называют биполярными. Помимо биполярных транзисторов, существуют униполярные (полевые) транзисторы, в которых используется только один тип носителей — электроны или дырки. Эта статья расскажет.

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

Часто транзисторы структуры p-n-p называют транзисторами прямой проводимости, а структуры n-p-n — обратными. Такое название почему-то почти не встречается в литературе, но в кругу радиоинженеров и радиолюбителей оно используется повсеместно, все сразу понимают, о чем идет речь.На рисунке 1 показано схематическое устройство транзисторов и их условные графические обозначения.

Рисунок 1.

Помимо разницы в типе проводимости и материале, биполярные транзисторы классифицируются по мощности и рабочей частоте. Если рассеиваемая мощность 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.Современные транзисторы способны рассеивать мощность в несколько десятков и даже сотен ватт.

Транзисторы не одинаково хорошо усиливают электрические сигналы: с увеличением частоты коэффициент усиления транзисторного каскада уменьшается, а на определенной частоте он вообще останавливается. Поэтому для работы в широком диапазоне частот выпускаются транзисторы с разными частотными свойствами.

По рабочей частоте транзисторы делятся на низкочастотные, — рабочая частота не более 3 МГц, среднечастотная — 3… 30 МГц, высокочастотный — более 30 МГц. Если рабочая частота превышает 300 МГц, то это уже СВЧ-транзисторы.

Вообще в серьезных толстых справочниках приводится более 100 различных параметров транзисторов, что тоже говорит об огромном количестве моделей. А количество современных транзисторов таково, что разместить их целиком в каком-либо каталоге уже невозможно. Причем модельный ряд постоянно увеличивается, позволяя решать практически все задачи, поставленные разработчиками.

Транзисторных схем много (достаточно вспомнить хотя бы количество бытовой техники) для усиления и преобразования электрических сигналов, но при всем разнообразии эти схемы состоят из отдельных каскадов, в основе которых лежат транзисторы. Для достижения необходимого усиления сигнала необходимо использовать несколько последовательно соединенных каскадов усиления. Чтобы понять, как работают усилительные каскады, необходимо более подробно ознакомиться со схемами переключения транзисторов.

Сам по себе транзистор ничего усилить не может. Его усилительные свойства заключаются в том, что небольшие изменения входного сигнала (тока или напряжения) приводят к значительным изменениям напряжения или тока на выходе каскада из-за потребления энергии от внешнего источника. Это свойство широко используется в аналоговых схемах — усилителях, телевидении, радио, связи и т. Д.

Для упрощения изложения здесь мы будем рассматривать схемы на транзисторах n-p-n.Все, что будет сказано об этих транзисторах, в равной степени относится и к p-n-p транзисторам. Достаточно только поменять полярность блоков питания на обратную, и, если есть, получить исправную схему.

Всего используется три таких схемы: схема с общим эмиттером (OE), схема с общим коллектором (OC) и схема с общей базой (OB). Все эти схемы показаны на рисунке 2.

Рисунок 2.

Но прежде чем перейти к рассмотрению этих схем, следует ознакомиться с принципом работы транзистора в ключевом режиме.Это знакомство должно облегчить понимание в режиме усиления. В некотором смысле ключевую схему можно рассматривать как своего рода схему оригинального оборудования.

Работа транзистора в ключевом режиме

Прежде чем изучать работу транзистора в режиме усиления сигнала, стоит вспомнить, что транзисторы часто используются в ключевом режиме.

Такой режим работы транзистора рассматривался давно. В августовском номере журнала «Радио» за 1959 г. была опубликована статья Г.Лавров «Полупроводниковый триод в ключевом режиме». Автор статьи предложил изменить длительность импульса в обмотке управления (ОУ). Сейчас этот способ регулирования называется ШИМ и применяется довольно часто. Схема из журнала того времени представлена ​​на рисунке 3.

Рисунок 3.

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

В этом случае реле может использоваться в качестве нагрузки: если подан входной сигнал, реле включается, если нет, реле выключается.Вместо реле в ключевом режиме часто используются лампочки. Обычно это делается для индикации: свет горит или выключен. Схема такой ключевой ступени показана на рисунке 4. Ключевые ступени также используются для работы со светодиодами или с оптопарами.

Рисунок 4.

На рисунке каскад управляется обычным контактом, правда цифровая микросхема или. Автомобильный свет, используется для освещения приборной панели в «Жигулях». Следует обратить внимание на то, что управляющее напряжение составляет 5В, а коммутируемое напряжение коллектора — 12В.

В этом нет ничего странного, так как напряжения в этой схеме не играют никакой роли, имеют значение только токи. Следовательно, лампочка может быть не менее 220В, если транзистор рассчитан на работу при таких напряжениях. Напряжение коллектора-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 из-за энергии источника питания в несколько десятков или даже сотен раз больше (в зависимости от нагрузки коллектора), чем ток базы.Нетрудно заметить, что есть усиление тока. Когда транзистор работает в ключевом режиме, обычно для расчета каскада используют значение, которое в справочниках называется «усиление тока в режиме большого сигнала» — в справочниках оно обозначается буквой β. Это отношение тока коллектора, определяемого нагрузкой, к минимально возможному току базы. В виде математической формулы это выглядит так: β = Ik / Ib.

Для большинства современных транзисторов коэффициент β довольно велик, как правило, от 50 и выше, поэтому при расчете ключевого каскада его можно принять равным всего 10.Даже если базовый ток окажется больше расчетного, то транзистор больше не откроется из этого, а потом и из ключевого режима.

Чтобы зажечь лампочку, показанную на рисунке 3, Ib = Ik / β = 100mA / 10 = 10mA, это не менее. При управляющем напряжении 5В на базовом резисторе Rb за вычетом падения напряжения на участке BE останется 5В — 0,6В = 4,4В. Сопротивление базового резистора составит: 4,4 В / 10 мА = 440 Ом. Резистор на 430 Ом выбирается из стандартного ряда.Напряжение 0,6 В — это напряжение на переходе B-E, и не стоит забывать об этом в расчетах!

Чтобы база транзистора не оставалась «висящей в воздухе» при размыкании управляющего контакта, переход B-E обычно шунтируется резистором Rbe, который надежно закрывает транзистор. Этот резистор не стоит забывать, хотя его почему-то нет в некоторых схемах, что может привести к ложному срабатыванию каскада от помех. Собственно, про этот резистор все знали, но почему-то забыли, и в очередной раз наступили на «грабли».

Номинал этого резистора должен быть таким, чтобы при размыкании контакта напряжение на базе было не менее 0,6 В, иначе каскад будет неуправляемым, как если бы секция BE была просто замкнута накоротко. На практике резистор Rbe устанавливается с номиналом примерно в десять раз больше, чем Rb. Но даже при номинальном Rb 10 кОм схема будет работать достаточно надежно: потенциалы базы и эмиттера будут равны, что приведет к закрытию транзистора.

Такой ключевой каскад при исправной работе может включить лампочку на полный накал или выключить полностью.В этом случае транзистор может быть полностью включен (состояние насыщения) или полностью выключен (состояние отсечки). Сразу же, конечно, напрашивается вывод, что между этими «пограничными» состояниями есть такое, когда лампочка залита светом. В этом случае транзистор наполовину открыт или наполовину закрыт? Это как проблема наполнения стакана: оптимист видит стакан наполовину, а пессимист видит его наполовину пустым. Такой режим работы транзистора называется усилительным или линейным.

Работа транзистора в режиме усиления сигнала

Практически все современное электронное оборудование состоит из микросхем, в которых «спрятаны» транзисторы. Достаточно просто выбрать режим работы операционного усилителя, чтобы получить необходимое усиление или полосу пропускания. Но, несмотря на это, часто используются каскады на дискретных («разветвленных») транзисторах, а потому понимание работы усилительного каскада просто необходимо.

Наиболее частое включение транзистора по сравнению с ОК и ОБ — это схема с общим эмиттером (ОЭ).Причина такого преобладания — это, прежде всего, высокий коэффициент усиления по напряжению и току. Наибольший коэффициент усиления каскада OE обеспечивается, когда половина напряжения источника питания Epit / 2 падает на нагрузке коллектора. Соответственно, вторая половина приходится на К-Е секцию транзистора. Это достигается настройкой каскада, о чем будет сказано ниже. Этот режим усиления называется классом A.

При включении транзистора с ОЭ выходной сигнал на коллекторе находится в противофазе с входным.Из недостатков можно отметить то, что входное сопротивление ОЭ невелико (не более нескольких сотен Ом), а выходное сопротивление находится 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», обозначенный в справочниках h31e. Это обозначение произошло от представления транзистора в виде четырехполюсника. Буква «е» означает, что измерения производились при включенном транзисторе с общим эмиттером.

Коэффициент h31e, как правило, несколько больше β, хотя его также можно использовать в расчетах в первом приближении. Тем не менее разброс параметров β и h31e даже для одного типа транзисторов настолько велик, что расчеты носят лишь приблизительный характер. После таких расчетов, как правило, требуется настройка схемы.

Коэффициент усиления транзистора зависит от толщины базы, поэтому его нельзя изменить. Отсюда большой разброс коэффициентов усиления транзисторов, взятых даже из одного ящика (считайте одну партию).Для маломощных транзисторов этот коэффициент находится в пределах 100 … 1000, а для мощных 5 … 200. Чем тоньше база, тем выше коэффициент.

Простейшая схема включения транзистора OE показана на рисунке 5. Это всего лишь небольшая часть рисунка 2, показанного во второй части статьи. Это называется схемой с фиксированным базовым током.

Рисунок 5.

Схема предельно проста. Входной сигнал поступает на базу транзистора через блокирующий конденсатор С1 и, будучи усиленным, снимается с коллектора транзистора через конденсатор С2.Конденсаторы предназначены для защиты входных цепей от постоянной составляющей входного сигнала (вспомним угольный или электретный микрофон) и обеспечения необходимой полосы пропускания сцены.

Резистор R2 представляет собой нагрузку коллектора каскада, а R1 обеспечивает смещение постоянного тока на базу. С помощью этого резистора они пытаются убедиться, что напряжение на коллекторе будет Epit / 2. Это состояние называется рабочей точкой транзистора, и в этом случае усиление каскада является максимальным.

Примерное сопротивление резистора R1 можно определить по простой формуле R1 ≈ R2 * h31e / 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 требуемое значение Epit / 2 на коллекторе не получится.

Коллекторный резистор R2 устанавливается как условие проблемы, так как ток коллектора и коэффициент усиления каскада в целом зависят от его значения: 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 также придает ей отрицательные свойства, и эта простота имеет свою цену.Во-первых, усиление каскада зависит от конкретного экземпляра транзистора: заменили транзистор при ремонте, — снова выбрать смещение, довести до рабочей точки.

Во-вторых, от температуры окружающей среды — при повышении температуры увеличивается обратный ток коллектора Ico, что приводит к увеличению тока коллектора. А где же тогда половина питающего напряжения на коллекторе Epit / 2, та 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 вводятся дополнительные элементы отрицательной обратной связи — ООС.

На рисунке 6 показана схема фиксированного смещения.

Рисунок 6.

Казалось бы, делитель напряжения Rb-k, Rb-e обеспечит необходимое начальное смещение каскада, но на самом деле такому каскаду присущи все недостатки схемы фиксированного тока. Таким образом, показанная схема представляет собой всего лишь разновидность схемы с фиксированным током, показанной на рисунке 5.

Схемы термостабилизации

Ситуация несколько лучше при использовании схем, показанных на рисунке 7.

Рисунок 7.

В схеме с коллекторной стабилизацией резистор смещения R1 подключен не к источнику питания, а к коллектору транзистора. В этом случае, если обратный ток увеличивается с ростом температуры, транзистор открывается сильнее, напряжение на коллекторе падает. Это уменьшение приводит к уменьшению напряжения смещения, приложенного к базе через R1.Транзистор начинает закрываться, ток коллектора снижается до допустимого значения, и рабочая точка восстанавливается.

Совершенно очевидно, что такая мера стабилизации приводит к некоторому снижению усиления каскада, но это не проблема. Недостающее усиление обычно добавляется увеличением количества каскадов усилителя. С другой стороны, такая ООС позволяет существенно расширить диапазон рабочих температур каскада.

Схемотехника каскада со стабилизацией эмиттера несколько сложнее.Усилительные свойства таких каскадов остаются неизменными в даже более широком диапазоне температур, чем у схемы со стабилизацией коллектора. И еще одно неоспоримое преимущество — при замене транзистора не нужно заново выбирать режимы работы каскада.

Эмиттерный резистор R4, обеспечивающий стабилизацию температуры, также снижает коэффициент усиления каскада. Это для округа Колумбия. Чтобы исключить влияние резистора R4 на усиление переменного тока, резистор R4 зашунтирован конденсатором Се, который представляет собой ничтожно малое сопротивление для переменного тока.Его величина определяется частотным диапазоном усилителя. Если эти частоты находятся в звуковом диапазоне, то емкость конденсатора может составлять от единиц до десятков и даже сотен микрофарад. Для радиочастот это уже сотые или тысячные доли, но в некоторых случаях схема нормально работает и без этого конденсатора.

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

Схема с общим коллектором (CC) Показана на рисунке 8. Эта схема представляет собой фрагмент рисунка 2 из второй части статьи, где показаны все три схемы переключения транзисторов.

Рисунок 8.

Нагрузкой каскада является эмиттерный резистор R2, входной сигнал подается через конденсатор C1, а выходной сигнал снимается через конденсатор C2. Здесь вы можете спросить, почему эта схема называется ОК? Действительно, если вспомнить схему OE, то хорошо видно, что эмиттер подключен к общему проводу схемы, относительно которого подается входной сигнал и снимается выходной сигнал.

В схеме ОК коллектор просто подключается к источнику питания, и на первый взгляд кажется, что он не имеет никакого отношения к входным и выходным сигналам. Но на самом деле источник ЭДС (силовой аккумулятор) 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 b-e находится в диапазоне 0.5 … 0,7 В, поэтому в среднем можно принять 0,6 В, если не ставить цель проводить расчеты с точностью до десятых долей процента. Следовательно, как видно на рисунке 9, выходное напряжение всегда будет меньше входного напряжения на величину Ub-e, а именно на те же 0,6 В. В отличие от схемы OE, эта схема не инвертирует входной сигнал, а просто повторяет его и даже снижает на 0,6 В. Эта схема также называется эмиттерным повторителем. Зачем нужна такая схема, в чем ее польза?

Схема ОК усиливает сигнал тока в h31e раз, что указывает на то, что входное сопротивление схемы в h31e раз больше, чем сопротивление в цепи эмиттера.Другими словами, вы можете подавать напряжение непосредственно на базу (без ограничивающего резистора), не опасаясь сжечь транзистор. Просто возьмите базовый штифт и подключите его к шине питания + U.

Высокий входной импеданс позволяет подключать входной источник с высоким импедансом (комплексное сопротивление), такой как пьезодатчики. Если такой датчик подключить к каскаду по схеме OE, то низкий входной импеданс этого каскада просто «утонет» сигнал звукоснимателя — «радио не будет играть».«

Отличительной особенностью схемы ОК является то, что ее ток коллектора Ik зависит только от сопротивления нагрузки и напряжения источника входного сигнала. В этом случае параметры транзистора здесь не играют никакой роли. Считается, что такие цепи покрываются 100% обратной связью по напряжению.

Как показано на рисунке 9, ток в нагрузке эмиттера (он же ток эмиттера) Iн = Iк + Ib. Учитывая, что ток базы Ib ничтожно мал по сравнению с током коллектора Ic, можно предположить, что ток нагрузки равен току коллектора Iн = Iк.Ток нагрузки будет (Uin — Ube) / Rn. В этом случае мы будем считать, что Ube известно и всегда равно 0,6V.

Из этого следует, что ток коллектора Ik = (Uin — Ube) / Rn зависит только от входного напряжения и сопротивления нагрузки. Сопротивление нагрузки можно изменять в широких пределах, однако особо усердствовать не нужно. Ведь если вместо Rn поставить гвоздь — плетение, то ни один транзистор не выдержит!

Схема ОК позволяет легко измерить статический коэффициент передачи тока h31e.Как это сделать, показано на рисунке 10.

Рисунок 10.

Сначала измерьте ток нагрузки, как показано на рисунке 10a. В этом случае базу транзистора не нужно никуда подключать, как показано на рисунке. После этого измеряется базовый ток в соответствии с рисунком 10b. В обоих случаях измерения должны производиться в одних и тех же количествах: либо в амперах, либо в миллиамперах. Напряжение источника питания и нагрузка должны оставаться постоянными в обоих измерениях.Чтобы узнать статический коэффициент передачи тока, достаточно ток нагрузки разделить на ток базы: h31e ≈ In / Ib.

Следует отметить, что с увеличением нагрузки ток h31e немного уменьшается, а с увеличением напряжения питания он увеличивается. Эмиттерные повторители часто имеют двухтактную конфигурацию с использованием дополнительных пар транзисторов для увеличения выходной мощности устройства. Такой эмиттерный повторитель показан на рисунке 11.

Рисунок 11.

Рисунок 12.

Включение транзисторов по схеме с общей базой OB

Такая схема дает только усиление по напряжению, но имеет лучшие частотные характеристики по сравнению со схемой OE: те же транзисторы могут работать на более высоких частотах. Основное применение схемы OB — антенные усилители ДМВ-диапазонов. Схема антенного усилителя представлена ​​на рисунке 12.

Так работает диод

На практике контролируем терморегуляцию вентилятора кулера.Жало, нагревательный элемент

На приведенной ниже схеме показано простое регулирование скорости вентилятора без регулировки скорости. В устройстве используются отечественные транзисторы КТ361 и КТ814.

Рис. 1 Принципиальная схема регулятора.

Конструктивно плата расположена непосредственно в блоке питания, на одном из радиаторов и имеет дополнительные слоты для подключения второго датчика (внешнего) и возможность добавления стабилитрона, ограничивающего минимальное напряжение, подаваемое на вентилятор.

рис.2 Внешний вид и топология печатной платы.

Индикатор вращения охладителя

Схема реагирует как на полное отключение охладителя, так и на потерю оборотов. Индикация осуществляется с помощью светодиода «Power», который обычно подключается к знакомому разъему «Power led» на материнской плате. Логика работы проста: если светодиод горит — все нормально, если нет — пора снимать кулер для «профилактики». Схема очень простая и при желании может быть оснащена дополнительной звуковой сигнализацией или дополнительной клавишей, генерирующей сигнал «Сброс» или «Выключение питания».

Продолжение следует …

Источник: evm.wallst.ru

Эту схему также часто просматривают:

Решил сделать себе кулер (процессор) с терморегулятором. Принцип холодный — кулер того стоит. Чем горячее радиатор, тем быстрее вращается кулер.

В интернете нашел две интересные схемы. Первый состоит из 3-х радиоэлементов (http://www.overclockers.ru/lab/15938.shtml), а второй на микросхеме LM311 (http: // интерлавка.narod.ru/stats03/kooler.htm). Микросхема LM311 представляет собой компаратор (~ ОУ) с мощным транзистором на выходе. Вы можете подключить кулер прямо к его розетке. Решил собрать последнюю схему с некоторыми изменениями.

Мои изменения. Вместо стабилитрона я использовал микросхему 7805. Вместо LM311 я использовал IL311ANM, потому что там были. Добавлен светодиод для индикации работы кулера. И немного изменил номиналы резисторов и конденсаторов.

В оригинале в качестве термодатчика использован транзистор КТ816.Поскольку он доступен, его очень удобно прикрепить к кулеру, его легко изолировать от кулера, и он сильнее реагирует на перепады температуры, чем KT814. Но я использовал KT814, потому что у меня не было 816.

Кстати, схема спроектирована так, что на корпусе транзистора всегда есть 0 Вольт. Но все же рекомендую использовать утеплитель. Если возникает контур заземления, цепь будет вести себя неадекватно.

Отлично работает! Оказалось, что мой процессор (Celeron E3400 2×2.6 ГГц) требует охлаждения на 50% при максимальной нагрузке. А при просмотре DVD кулер вообще стоит на месте. В целом работает тише блока питания, и тише головок винчестера, и тише кипящего фреона в холодильнике (слушаем из комнаты).

Только немного жутковато от того, что процессор может перегреться, если какой-нибудь умник повернет терморегулятор в крайнее положение (это более 100 ° С). Или параметры транзистора-термодатчика меняются со временем, и вместо 40 ° C охладитель будет поддерживать температуру 140 ° C.

Намного безопаснее использовать цифровой датчик температуры DS18B20 и микроконтроллер, но цифровые датчики температуры в нашем городе не продаются! А ATTiny / ATMega8 уже две недели нет в наличии. Как только получу термодатчик, соберу эту схему на микроконтроллере.

Pay

LUT. Я где-то потеряла бумагу Lomand, поэтому пришлось использовать самоклеящуюся основу. Результат так себе. Ошибка в плате, нет R6 200 ком. (Точнее, без него он работал лучше при редактировании, чем с ним.А на готовой плате вышел ПОС.)

Термотранзистор.

Завинчивающийся транзистор мешал работе вентилятора. Самое простое и надежное решение (которое пришло мне в голову) — снять кулер с блока питания и выломать его внутренности. Прикрутите это кольцо к радиатору, а на это кольцо наденьте кулер.

Под другим углом.

На задней стенке терморегулятор и индикация работы кулера.

П.С. Еще я уменьшил скорость вращения кулера блока питания (подключил его на 7 Вольт), а на видеоплату поставил пассивный радиатор (это было ФОТО, это было ФОТО). Надеюсь ничего не сгорит 🙂

P.P.S. Я не хочу ставить на процессор пассивный радиатор, так как от этого кулера охлаждаются и мосты материнской платы.

Сохранено

«/>

Как известно, теперь вместо больших и тяжелых радиаторов используются активные системы охлаждения с вентиляторами.В эпоху микропроцессоров и микроконтроллеров вентиляторы управляются в основном с помощью ШИМ (широтно-импульсной модуляции), то есть регулируется ширина импульса, подаваемого на вентилятор. В некоторых случаях не рекомендуется управлять вентилятором в импульсном режиме из-за повышенного риска помех, которые могут возникнуть в других частях цепи. Тогда нам понадобится такой аналоговый регулятор скорости.

Этот контур разработан для активного охлаждения и позволяет управлять вращением сразу 4 вентиляторов.Датчик температуры здесь — транзистор BD139, поскольку точность не важна, а использование транзистора этого типа позволяет снизить стоимость всей системы терморегулирования.

Кроме того, корпус этого транзистора легко навинчивается на радиатор, обеспечивая хороший тепловой контакт. Регулировка скорости заключается в плавном изменении выходного напряжения, поэтому он не создает никаких электрических помех, что делает его идеальным даже для малошумящих усилителей мощности.При тихом прослушивании УМЗЧ, где потери мощности небольшие, а радиатор холодный, вентиляторы вообще не слышны.

Принципиальная схема регулятора

Принципиальная схема аналогового регулятора скорости двигателя

В основе лежит сдвоенный операционный усилитель U1 (LM358). Выбор этого операционного усилителя продиктован не только его невысокой ценой и доступностью, но, прежде всего, возможностью работать при выходных напряжениях, близких к нижней силовой шине, то есть близкому к потенциалу земли.

Первая половина операционного усилителя (U1A) работает в конфигурации дифференциального усилителя с коэффициентом усиления 1. Коэффициент усиления устанавливается резисторами R4-R7 (100 кОм) и может быть изменен при необходимости путем изменения отношения R7 / R4, в то время как сохранение того же отношения R6 / R5.

Датчик температуры представляет собой транзистор T1 (BD139), а точнее его переход база-коллектор, подключенный в направлении желаемой проводимости. Резистор R1 (22k) ограничивает ток, протекающий через T1. Напряжение на базе транзистора T1 при комнатной температуре будет в диапазоне 600 мВ и, как и в типичном разъеме PN, будет изменяться с повышением температуры примерно на 2.3 мВ / к.

Конденсатор C1 (100 нФ) фильтрует напряжение, которое затем подается на резистор R4, то есть на вход дифференциального усилителя U1A. Делитель построен на R2 (22k), P1 (5k) и R3 (120R) и позволяет регулировать напряжение, подаваемое на резистор R5 — неинвертированный вход усилителя U1A. Конденсатор C2 (100 нФ) фильтрует напряжение. В простейшем случае с помощью потенциометра P1 нужно выставить напряжение на C2 равным напряжению на C1 при комнатной температуре.Это приведет к тому, что напряжение на выходе усилителя U1A (вывод 1) будет равно 0 (при комнатной температуре) и будет расти примерно на 2,3 мВ / К с повышением температуры.

Вторая половина микросхемы (U1B) — усилитель с Ku 61, за величину которого отвечают элементы R9 (120k) и R8 (2k). Коэффициент усиления задается соотношением этих резисторов, увеличенным на 1.

.

Исполнительным элементом является транзистор Дарлингтона T2 (TIP122), который действует как буфер напряжения с высоким максимальным выходным током.Резистор R10 (330R) ограничивает ток базы транзистора.

Напряжение на выходе U1A повышается более чем в 60 раз, после чего поступает на транзистор T2. Ток, протекающий через транзистор, проходит через диоды D1-D4 (1N4007) на разъемы GP2-GP5, к которым подключены вентиляторы. Конденсаторы C5-C8 (100 мкФ) фильтруют питание вентиляторов, а также устраняют шум, создаваемый вентиляторами во время работы.

О блоке питания термоконтроллера.Система питается напряжением 15 В с током, соответствующим номинальным характеристикам двигателей. Напряжение питания подается на разъем GP1, а конденсаторы C3 (100nF) и C4 (100uF) являются его фильтрами.

Сборка схемы

Установка системы управления двигателем несложная, пайку следует начинать с установки одной перемычки. Порядок подключения остальных элементов к плате любой, но начать удобно с резисторов и светодиодов, а в конечном итоге — с электролитических конденсаторов и разъемов.Способ установки транзистора T2 и датчика температуры T1 очень важен.

Следует учитывать, что транзистор Т2 работает линейно, поэтому выделяются большие потери мощности, которая напрямую преобразуется в тепло. Плата предназначена для прикручивания к радиатору. Транзисторы T1 и T2 должны быть установлены на длинных выводах и загнуты назад, чтобы их можно было установить на радиаторе. Не забудьте прокладки для электрической изоляции их от радиатора.

Запуск и настройка

Схема, собранная из исправных компонентов, должна немедленно заработать.Вам просто нужно не забыть отрегулировать порог с помощью потенциометра P1, чтобы вентиляторы вращались медленно при комнатной температуре. Напряжение на вентиляторе в этом режиме около 4 В и достигает 12 В при температуре 80 градусов, то есть при повышении примерно на 60 градусов.

Зная требуемый диапазон изменения выходного напряжения и соответствующий диапазон изменения температуры, можно рассчитать коэффициент усиления операционного усилителя U1B. Это приведет к изменению диапазона выходного напряжения, выраженного в милливольтах, и, следовательно, к изменению температуры от постоянного значения 2.3 мВ / К. Затем с помощью потенциометра P1 необходимо будет установить только такую ​​точку срабатывания, чтобы при комнатной температуре выходное напряжение было равно напряжению, требуемому при расчете нижнего предела.

Эта статья является результатом эксперимента и не служит руководством к действию. Автор не несет ответственности за поломку любого оборудования вашего компьютера, а также за сбои и «глюки» в работе любого программного обеспечения, установленного на вашем компьютере.

В настоящее время на полках интернет-магазинов и на рынке все чаще можно встретить разнообразные компьютерные аксессуары.Ассортимент аксессуаров Thermaltake Hardcano представляет собой широкий спектр интерфейсных устройств, а также устройств управления / охлаждения и т.д.

Не так давно увидел на рынке Thermaltake Hardcano 7. Что это такое? Это алюминиевая заглушка для 5,25-дюймового компьютерного отсека, на передней панели которого расположены разъемы для одного порта IEEE1394 и двух USB, трехпозиционный ползунковый переключатель для регулировки скорости вращения вентилятора (L-M-H) и ЖК-панель термометра. Термометр питается от батарейки типа «таблетка».Все застежки и шнуры в комплекте. Стоит эта штука 20 долларов. Ну, порты в той степени, что не так много пользователей, которые каждый день подключают / отключают цифровые камеры, сканеры и мыши дома через интерфейс USB. Переключатель скорости вращения вентиляторов, дополнительно устанавливаемый в системный блок компьютера (FanBus), актуален для оверклокеров, которые пытаются выжать из своего железа как можно больше мегагерц, а, в свою очередь, нуждаются в более интенсивном охлаждении и хорошей циркуляции воздуха внутри системы. Блок.

На англоязычных и русскоязычных Интернет-ресурсах, посвященных этой теме, доступно гораздо больше удачных технических решений для ручного изготовления (в домашних условиях), причем не только FanBus, но и RheoBus и т. Д. Но градусник — вещь необходимая. Но давать 20 долларов за градусник — нехорошо. И идея пришла мне в голову не выходя из прилавка стойла: самому припаять градусник. А еще лучше два термометра — вроде Thermaltake Hardcano 2, послужившего прототипом.Но настраивать их придется более тщательно, потому что разница в показаниях двух термометров Thermaltake Hardcano (при прочих равных) может составлять несколько градусов.

Я очень давно занимаюсь радиотехникой — так что опыт есть. В течение 3 дней было рассмотрено около десятка схем цифровых термометров, и, как наиболее подходящая, была выбрана принципиальная схема термометра. Судя по заявленным параметрам, это то, что вам нужно. Да и элементная база тех времен теперь общедоступна.В статье показан чертеж печатной платы, но я не стал его повторять — разработал свой. На следующий день на радиорынке были закуплены все необходимые радиодетали (на все — я на все потратил 9 долларов, что вдвое дешевле прототипа) и изготовлены три печатные платы: две для двух термометров

. третий — для ЖК-панелей

Вид со стороны пайки элементов:

И вид со стороны установки элементов:

Увеличенный вид со стороны монтажа элементов:

Процесс настройки и тестирования термометра описан в.Единственное, на что я хотел бы обратить ваше внимание, это связь между атмосферным давлением и температурой кипения воды, которая сильно зависит от высоты над уровнем моря. Наши термометры необходимо настраивать, потому что мы собираемся измерять температуру микросхем нашего «железного друга», а не окружающей среды.

Я измерил атмосферное давление барометром, поставив его на подставку возле стакана с кипящей водой, заподлицо с поверхностью жидкости.Атмосферное давление на моем столе было 728 мм рт. Дана температура кипения воды при 100 o C и атмосферном давлении 760 мм рт. Ст. У нас значительная разница в двух значениях атмосферного давления (целых 32 мм рт. Ст., Что составляет 1,5 o C). Интересно, при какой температуре закипит вода в нашем случае? Не при 100 o C — это точно.

Прибегнув к помощи математического аппарата из области молекулярной физики и теплофизики, я получил это при атмосферном давлении 728 мм рт.вода закипает уже при температуре 98,28 o С, а расчет по формулам дает температуру кипения воды на 100 o С только при атмосферном давлении 775,0934286 мм рт. Промышленный термометр, помещенный в стакан с кипящей водой, показал 98,4 o C.

Если честно, я доверяю математике больше, чем любой другой. Если нет барометра, то значение атмосферного давления можно узнать, например, в Гидрометцентре.

Формулы для расчета:

Таким образом, в формуле (2) подставляем точку кипения воды в градусы Цельсия и, полученное значение T, подставляем в формулу (1) … Те. получаем желаемое давление Р. Для того, чтобы узнать, при какой температуре должна закипать вода при заданном давлении, достаточно «загнать» эти две формулы в Excel и, выбрав температуру, добиться минимального расхождения между текущими атмосферными давление (в мм рт. ст.) и расчетное.

Наша задача — добиться минимального расхождения показаний двух термометров (при прочих равных). Для меня расхождение показаний либо вообще отсутствовало, либо составило 0.1 o С, что соответствует заявленной автором погрешности измерения температуры в середине температурного диапазона. Весь диапазон измеряемых температур составляет -60 … + 100 o C. Фактически, градусник способен измерять температуру как более «горячих» объектов, так и «более холодных».

Мои градусники легко измерили температуру жала паяльника при прогреве и показали 175 o С. ), хотя температура самого жидкого азота составляет -190 o С, я все же не решился окунуть датчик температуры в жидкость из-за угрозы его разрушения и, как следствие, небольшого локального кипения жидкого азота с выпуск дропов (иначе было бы как в фильме «Терминатор 2» :-).

Как видите, диапазон измеряемых температур в некоторой степени определяется типом используемого датчика температуры, но также существуют ограничения в диапазоне, указанном в принципиальной электрической схеме термометра: фактически можно измерить температуры в диапазоне от -100 o С до +199,9 o С при наличии соответствующего датчика температуры, например, термопар. Но при использовании термопары придется существенно доработать электрическую схему термометра.

Для установки плат термометров я использовал металлическое шасси от поврежденного привода CD-ROM.

К передней части корпуса прикреплена пустая заглушка от системного блока с прорезанными dremel окошками для ЖК-панелей, на которых предварительно установлена ​​печатная плата с припаянными ЖК-панелями.

Полиэтиленовые фильтрующие рукава от сигарет West используются как ограничители высоты (стойки).

К крышке крепится заглушка с рифлеными пазами изнутри под головки винтов, к которой винтами крепится печатная плата с ЖК-панелями.Я использовал дихлорэтановый клей, чтобы закрепить лицевую панель.

Заглушку можно не устанавливать, если для крепления ЖК-панелей к крышке используются пластиковые подставки, которые прикрепляются к крышке изнутри с помощью какого-либо клея, например, на основе того же дихлорэтана. Платы термометров крепятся непосредственно к шасси на латунных стойках.

Питание на одну из плат термометра подается через MOLEX переходник «папа — две мамы», в котором провода питания от одной «мамы» впаяны прямо в печатную плату.

Для питания термометров используются провода 12 В. Для получения напряжения питания 9В использовался стабилизатор КРЕН9А. Если вы хотите, чтобы температура отображалась даже при выключенном питании компьютера, можно подключить батарею Krona через диод.

Термодатчики, которые я использовал в своей конструкции, отличаются от тех, что использовал автор. И, как следствие, пришлось пересчитывать сопротивления резисторов в делителях напряжения. Пересчитанные номиналы резисторов значительно отличаются от номиналов, показанных на принципиальной схеме.

Датчики температуры крепятся где угодно. Самое простое приспособление для крепления датчиков температуры — это прижать датчик температуры с помощью деревянной прищепки, но его нужно существенно доработать. Для крепления датчиков температуры я использовал кусок цилиндрического эбонита диаметром 16 мм с круглым отверстием, просверленным перпендикулярно продольной оси симметрии на радиус термистора. Также по продольной оси симметрии была проделана проточка с дремелем для крепления датчика с торца печатных плат.Это обеспечивает максимальную простоту установки на планку RAM …

и на VideoRAM …

от торца печатной платы видеокарты, а также плотную посадку термодатчика к микросхеме (при использовании прищепки усилие прижима заметно выше, так что смотрите — не переусердствуйте — так можно раздавить термодатчик) и надежное крепление всей системы в целом.

В зажиме для крепления сенсора к видеокарте (у меня Radeon 9100 noname) вырублен один «зубец».на моей видеокарте микросхемы видеопамяти находятся в «исторических» корпусах, а с обратной стороны под микросхемами распаяно много неупакованных мелочей.

Ваша память может быть в корпусах BGA, причем с двух сторон печатная плата является зеркальной. В этом случае толщины 16 мм может оказаться недостаточно.

Чтобы прикрепить датчик к планке RAM, я использовал симметричный зажим. Планка оперативной памяти с фиксированным датчиком температуры представлена ​​на фото:

Еще один вариант крепления датчика температуры — офисные «крокодилы», вмещающие толстую пачку страниц разного формата.В этом случае вам придется проложить сплошной тонкий диэлектрик между нижней частью зажима и печатной платой видеокарты, чтобы избежать выхода последней из строя.

Пластмассы не подходят для изготовления зажимов, потому что нам необходимо периодическое нагревание / охлаждение, чтобы не изменять линейные размеры зажима датчика температуры. Можно, конечно, использовать капролон (тоже диэлектрик), но это очень твердый материал и его обработка очень трудоемка. Ширину внутреннего паза, прорезанного по продольной оси симметрии зажима, следует подбирать практически — приложение незначительных усилий при «надевании» зажима на планку памяти может быть дорогостоящим из-за мизерной разницы в высоте установки памяти. фишки на полосе 0.055 мм.

Удобнее всего прикрепить термодатчик между ребрами радиаторов охлаждения чипсетов материнских плат, видеокарт и т.д.

Теперь, когда все правильно установлено и все работает, видно, что на на номинальных частотах (250/250) температура VideoRAM составляет 31,7 o С, а на более высоких частотах (300/285) температура VideoRAM составляла 38,3 o С при запуске 3DMark2001SE / 1024x768x32 / … Температура RAM / Mtec 256 Мб / 40.4 o C и 49 o C соответственно.

Индикатор слева показывает температуру VideoRAM, индикатор справа показывает температуру RAM примерно через минуту после включения компьютера.

Литература:

1. В. Суетин, Радио № 10, 1991, с. 28 (http://m33gus.narod.ru/G_RADIO/1991/10/og199110.html)
2. A.S. Енохович М., Образование, Физико-технический справочник, 1989, с. 115

Счастливого вам моддинга.

Апранич Сергей Пряник

[адрес электронной почты]

Тем, кто пользуется компьютером каждый день (а особенно каждую ночь), идея Silent PC очень близка. Этой теме посвящено множество публикаций, но на сегодняшний день проблема шума, производимого компьютером, далека от решения. Одним из основных источников шума в компьютере является кулер процессора. При использовании программного обеспечения для охлаждения, такого как CpuIdle, Waterfall и других, или при работе в Windows NT / 2000 / XP и Windows 98SE, средняя температура процессора в режиме ожидания значительно падает.Однако вентилятор кулера этого не знает и продолжает работать на полную мощность с максимальным уровнем шума. Конечно, есть специальные утилиты (например, SpeedFan), которые могут управлять скоростью вращения вентилятора. Однако такие программы работают не на всех материнских платах. Но даже если они и работают, то, можно сказать, не очень разумно. Итак, на этапе запуска компьютера даже при относительно холодном процессоре вентилятор работает на максимальной скорости. Выход на самом деле прост: для управления частотой вращения крыльчатки вентилятора можно соорудить аналоговый регулятор с отдельным датчиком температуры, прикрепленным к радиатору кулера.Вообще говоря, для этих термостатов существует бесчисленное множество схемотехнических решений. Но нашего внимания заслуживают две простейшие схемы терморегулирования, которыми мы сейчас и займемся.

Описание

Если у кулера нет выхода тахометра (или этот выход просто не используется), можно построить простейшую схему, содержащую минимальное количество деталей (рис. 1).

Рисунок: 1. Принципиальная схема первого варианта термостата

Еще со времен «четверок» применялся регулятор, собранный по этой схеме.Он построен на базе микросхемы компаратора LM311 (отечественный аналог — КР554СА3). Несмотря на то, что используется компаратор, регулятор обеспечивает линейное, а не ключевое регулирование. Может возникнуть резонный вопрос: «Как получилось, что для линейного регулирования используется компаратор, а не операционный усилитель?» Что ж, на то есть несколько причин. Во-первых, этот компаратор имеет относительно мощный выход с открытым коллектором, что позволяет подключать к нему вентилятор без дополнительных транзисторов.Во-вторых, за счет того, что входной каскад построен на pnp-транзисторах, которые подключены по общей коллекторной схеме, даже при однополярном питании можно работать с низкими входными напряжениями, которые практически находятся на уровне потенциала земли. Итак, при использовании диода в качестве датчика температуры нужно работать с входными потенциалами всего 0,7 В, чего не позволяет большинство операционных усилителей. В-третьих, любой компаратор можно накрыть отрицательной обратной связью, тогда он будет работать так, как работают операционные усилители (кстати, именно такая коммутация используется).

Диоды очень часто используются в качестве датчика температуры. В кремниевом диоде p-n переход имеет температурный коэффициент напряжения около -2,3 мВ / ° C и прямое падение напряжения около 0,7 В. Большинство диодов имеют корпус, который совершенно не подходит для установки их на радиаторе. При этом некоторые транзисторы специально приспособлены для этого. Некоторые из них — отечественные транзисторы КТ814 и КТ815. Если такой транзистор прикрутить к радиатору, коллектор транзистора будет электрически соединен с ним.Во избежание неприятностей в схеме, где используется этот транзистор, коллектор необходимо заземлить. Исходя из этого, нашему термодатчику нужен p-n-p транзистор, например, КТ814.

Можно, конечно, просто использовать один из переходов транзистора как диод. Но здесь можно быть умнее и хитрее. Дело в том, что температурный коэффициент диода относительно невелик, и измерить небольшие изменения напряжения довольно сложно. Здесь мешают шумы, помехи и нестабильность питающего напряжения.Поэтому часто для увеличения температурного коэффициента датчика температуры используется серия диодов. В такой цепочке температурный коэффициент и прямое падение напряжения увеличиваются пропорционально количеству включенных диодов. Но у нас не диод, а целый транзистор! Действительно, добавив всего два резистора, вы можете построить на транзисторе двухполюсный, поведение которого будет эквивалентно поведению цепочки диодов. Именно это и сделано в описываемом термостате.

Температурный коэффициент такого датчика определяется соотношением резисторов R2 и R3 и равен Tcvd * (R3 / R2 + 1), где Tcvd — температурный коэффициент одного pn перехода. Увеличивать соотношение резисторов до бесконечности нельзя, так как вместе с температурным коэффициентом растет и прямое падение напряжения, которое легко может достичь напряжения питания, и тогда схема уже не будет работать. В описываемом регуляторе температурный коэффициент выбран равным примерно -20 мВ / ° C, а прямое падение напряжения — около 6 В.

Датчик температуры VT1R2R3 включен в измерительный мост, который образован резисторами R1, R4, R5, R6. Питание моста осуществляется от параметрического регулятора напряжения VD1R7. Необходимость использования стабилизатора обусловлена ​​тем, что напряжение питания +12 В внутри компьютера достаточно нестабильно (осуществляется только групповая стабилизация выходных уровней +5 В и +12 В).

Напряжение небаланса измерительного моста подается на входы компаратора, который используется в линейном режиме из-за действия отрицательной обратной связи.Подстроечный резистор R5 позволяет сместить управляющую характеристику, а изменение номинала резистора обратной связи R8 позволяет изменять ее крутизну. Емкости C1 и C2 обеспечивают стабильность регулятора.

Регулятор устанавливается на макетной плате, которая представляет собой кусок одностороннего фольгированного стеклопластика (рис. 2).

классической »конструкции, но крепление ее к цилиндрическим радиаторам (например, как у Orbs) может вызвать проблемы. Хороший тепловой контакт с радиатором должен иметь только термодатчик на транзисторе.Поэтому, если вся плата не умещается на радиаторе, можно ограничиться. Закрепить транзистор на радиаторе несложно, можно даже просто вставить его между ребрами, обеспечивая тепловой контакт с помощью теплопроводящей пасты. . это использование клея с хорошей теплопроводностью.

При установке на радиатор транзистора термодатчика последний оказывается замкнутым на массу. Но на практике это не вызывает особых затруднений, по крайней мере, в системах с процессорами Celeron и PentiumIII (часть их кристалла, контактирующая с радиатором, не имеет электропроводности).

Плата электрически включена в обрыв провода вентилятора. Вы даже можете установить разъемы, если не хотите разрезать провода. Правильно собранная схема практически не требует регулировки: достаточно подстроечным резистором R5 выставить необходимую частоту вращения крыльчатки вентилятора, соответствующую текущей температуре. На практике каждый конкретный вентилятор имеет минимальное напряжение питания, при котором крыльчатка начинает вращаться. Регулируя регулятор, можно добиться вращения вентилятора на минимально возможной скорости при температуре радиатора, скажем, близкой к окружающей.Однако, учитывая, что тепловое сопротивление разных радиаторов сильно различается, может потребоваться отрегулировать крутизну характеристики регулирования. Крутизна характеристики задается номиналом резистора R8. Значение резистора может находиться в диапазоне от 100 К до 1 М. Чем выше это значение, тем ниже температура радиатора, при которой вентилятор достигает максимальной скорости. На практике очень часто загрузка процессора составляет несколько процентов. Это наблюдается, например, при работе в текстовых редакторах.При использовании программного кулера вентилятор в такие моменты может работать на значительно меньшей скорости. Именно это и должен обеспечить регулятор. Однако по мере увеличения загрузки процессора его температура повышается, и регулятор должен постепенно увеличивать напряжение питания вентилятора до максимума, не допуская перегрева процессора. Температура радиатора не должна быть слишком высокой при достижении полной скорости вентилятора. Трудно дать конкретные рекомендации, но хотя бы эта температура должна «отставать» на 5-10 градусов от критической, когда стабильность системы уже нарушена.

Да, еще один момент. Желательно в первый раз включить схему от какого-либо внешнего источника питания. В противном случае при коротком замыкании в цепи подключение цепи к разъему материнской платы может привести к ее повреждению.

Теперь вторая версия схемы. Если вентилятор оборудован тахометром, невозможно подключить регулирующий транзистор к проводу «массы» вентилятора. Поэтому внутренний транзистор компаратора здесь не подходит.В этом случае потребуется дополнительный транзистор, который будет регулировать цепь вентилятора +12 В. В принципе можно было просто немного доработать схему на компараторе, но для разнообразия была сделана схема, собранная на транзисторах, которая оказалась еще меньше по объему (рис. 3).

Рисунок: 3. Принципиальная схема второго варианта термостата

Поскольку плата, размещенная на радиаторе, нагревается полностью, предсказать поведение схемы транзистора довольно сложно.Поэтому требовалось предварительное моделирование схемы с помощью пакета PSpice. Результат моделирования показан на рис. 4.

http://pandia.ru/text/80/325/images/image005_23.gif «ширина =» 584 «высота =» 193 src = «>

Рисунок: 5. Схема подключения второго варианта термостата

Дизайн аналогичен первому варианту, за исключением того, что плата немного меньше. В схеме можно использовать обычные (не SMD) элементы, а транзисторы — любые маломощные, так как ток, потребляемый вентиляторами, обычно не превышает 100 мА.Учтите, что эту схему также можно использовать для управления вентиляторами с большим потреблением тока, но в этом случае транзистор VT4 необходимо заменить на более мощный. Что касается выхода тахометра, то сигнал тахогенератора ТГ проходит напрямую через плату регулятора и поступает на разъем материнской платы. Методика настройки второго варианта регулятора ничем не отличается от метода настройки первого варианта. Только в этом варианте регулировка производится подстроечным резистором R7, а крутизна характеристики задается величиной резистора R12.

Практическое использование термостата (вместе с программным охлаждением) показало его высокую эффективность с точки зрения снижения шума, производимого кулером. Однако сам кулер должен быть достаточно эффективным. Например, в системе с процессором Celeron566, работающим на частоте 850 МГц, кулер в штучной упаковке уже не обеспечивал достаточной эффективности охлаждения, поэтому даже при средней загрузке процессора регулятор поднимал напряжение кулера до максимального значения. Ситуация улучшилась после замены вентилятора на более производительный с увеличенным диаметром лопастей.Теперь вентилятор набирает обороты только тогда, когда процессор долгое время работает почти со 100% загрузкой.

DIY Transistor Class A Amplifier / Sudo Null IT News

На Хабре уже появлялись публикации о DIY-ламповых усилителях, которые было очень интересно читать. Безусловно, звук у них замечательный, но для повседневного использования проще использовать устройство на транзисторах. Транзисторы удобнее тем, что не требуют нагрева перед работой и более долговечны. Да и начинать ламповую эпопею с анодными потенциалами ниже 400 В решится далеко не каждый, а трансформаторы на пару транзисторов на десятки вольт намного безопаснее и доступнее.

В качестве схемы для воспроизведения я выбрал схему от Джона Линсли Гуда 1969 года, взяв авторские параметры исходя из импеданса моих колонок 8 Ом.

Классическая схема британского инженера, опубликованная почти 50 лет назад, до сих пор остается одной из самых воспроизводимых и собирает исключительно положительные отзывы о себе. Объяснений этому много:
— минимальное количество элементов упрощает установку. Также считается, что чем проще конструкция, тем лучше звук;
— несмотря на то, что выходных транзисторов два, их не нужно разбирать на комплементарные пары;
— мощности 10 Вт с запасом хватит для обычного человеческого дома, а входная чувствительность 0.5-1 вольт очень хорошо согласуются с выходом большинства звуковых карт или плееров;
— Class A — он тоже в Африке класса A, если мы говорим о хорошем звуке. Сравнение с другими классами будет немного ниже.

Дизайн интерьера

Усилитель начинается с мощности. Разделение двух каналов для стерео лучше всего делать уже от двух разных трансформаторов, но я ограничился одним трансформатором с двумя вторичными обмотками. После этих обмоток каждый канал существует сам по себе, поэтому мы не должны забывать умножать на два все, что указано ниже.На макете делаем мосты на диодах Шоттки для выпрямителя.

Можно на обычных диодах или даже готовых мостах, но тогда их нужно зашунтировать конденсаторами, и падение напряжения на них больше. После мостов идут фильтры CRC из двух конденсаторов по 33000 мкФ каждый и резистора 0,75 Ом между ними. Если взять меньшую емкость и резистор, то CRC-фильтр станет дешевле и меньше греться, но пульсации увеличатся, что не комильфо.Эти параметры, ИМХО, разумны по соотношению цена-эффект. Резистору в фильтре нужен мощный цемент, при токе покоя до 2А он будет рассеивать 3 ватта тепла, поэтому лучше брать с запасом 5-10 ватт. Оставшихся резисторов в схеме питания 2 Вт будет вполне достаточно.

Далее переходим к самой плате усилителя. В интернет-магазинах продается много готовых китов, но не меньше претензий к качеству китайских комплектующих или неграмотной разводке на платах.Поэтому лучше делать это самому, под свою «рассыпчатую пудру». Я сделал оба канала на одной макетной плате, чтобы потом прикрепить ее к нижней части корпуса. Запуск с помощью тестовых элементов:

Все, кроме выходных транзисторов Tr1 / Tr2, находится на самой плате. Выходные транзисторы смонтированы на радиаторах, об этом ниже. Для авторской схемы из оригинальной статьи нужно сделать такие пометки:

— не все сразу нужно плотно паять.Резисторы R1, R2 и R6 лучше всего сначала установить, после всех регулировок подрезать, измерить их сопротивление и припаять конечные постоянные резисторы с тем же сопротивлением. Настройка сводится к следующим операциям. Во-первых, с помощью R6 он устанавливается так, чтобы напряжение между X и нулем было ровно половиной напряжения + V и нуля. В одном из каналов мне не хватило 100 кОм, так что лучше эти триммеры брать с запасом. Затем с помощью R1 и R2 (сохраняя их примерное соотношение!) Выставляем ток покоя — ставим тестер на измерение постоянного тока и измеряем этот же ток в точке входа плюсовой мощности.Мне пришлось значительно уменьшить сопротивление обоих резисторов, чтобы получить желаемый ток покоя. Ток покоя усилителя класса A является максимальным, и фактически, при отсутствии входного сигнала, все идет в тепло. Для 8-омных динамиков этот ток, по рекомендации автора, должен составлять 1,2 А при напряжении 27 вольт, что означает 32,4 Вт тепла на канал. Поскольку установка тока может занять несколько минут, выходные транзисторы уже должны быть на радиаторах охлаждения, иначе они быстро перегреются и умрут.Потому что они в основном нагреваются.

— возможно, что в порядке эксперимента вы захотите сравнить звучание разных транзисторов, так что вы также можете оставить возможность удобной замены для них. Пробовал входные 2N3906, KT361 и BC557C, небольшая разница в пользу последнего. В выходные пробовали КТ630, БД139 и КТ801, остановился на импортном. Хотя все вышеперечисленные транзисторы очень хороши, и разница может быть более субъективной. На выходе сразу установил 2N3055 (ST Microelectronics), так как они многим нравятся.

— при регулировке и понижении сопротивления усилителя может увеличиваться частота среза баса, поэтому лучше использовать не 0,5 мкФ, а 1 или даже 2 мкФ в полимерной пленке для входного конденсатора. Российская картинка-схема «Ультралинейный усилитель класса А» до сих пор ходит в Сети, где этот конденсатор вообще предлагается на 0,1 мкФ, что чревато срезкой всех басов на 90 Гц:

— пишут, что эта цепь не склонна к самовозбуждению, но на всякий случай между точкой X и землей установлена ​​цепь Собеля: R 10 Ом + C 0.1 мкФ.
— предохранители, их можно и нужно устанавливать как на трансформаторе, так и на силовом вводе схемы.
— Очень уместно будет использовать термопасту для максимального контакта транзистора с радиатором.

Столярные и плотницкие

Теперь о традиционно самой сложной части DIY — корпусе. Размеры корпуса задаются радиаторами, и они должны быть большими по классу А, помните про 30 Вт тепла с каждой стороны. Сначала я недооценил эту мощность и сделал корпус со средними радиаторами 800 см² на канал.Однако при установленном токе покоя 1,2 А они нагрелись до 100 ° С за 5 минут, и стало ясно, что нужно что-то более мощное. То есть нужно либо устанавливать радиаторы большего размера, либо использовать кулеры. Я не хотел делать квадрокоптер, поэтому были куплены красавицы-гиганты HS 135-250 площадью 2500 см² на каждый транзистор. Как показала практика, такая мера оказалась немного избыточной, но теперь к усилителю можно спокойно дотрагиваться руками — температура всего 40 ° С даже в режиме покоя.Проблемой было сверление отверстий в радиаторах для крепежа и транзисторов — изначально купленные китайские сверла по металлу сверлялись крайне медленно, на каждое отверстие уходило не менее получаса. На помощь пришли кобальтовые сверла с углом заточки 135 ° от известного немецкого производителя — каждое отверстие проходит за несколько секунд!

Я сделал корпус из оргстекла. Сразу заказываем вырезанные из стекольщиков прямоугольники, проделываем в них необходимые отверстия для крепежа, с обратной стороны красим черной краской.

Оргстекло, окрашенное с обратной стороны, смотрится очень красиво. Теперь осталось только собрать все и насладиться муз … ах да, на финальной сборке еще важно как следует разбавить землю, чтобы минимизировать фон. Как выяснилось за десятилетия до нас, C3 нужно подключить к сигнальной массе, т.е. к минусу входа-входа, а все остальные минусы можно отправить на «звезду» возле конденсаторов фильтра. Если все сделать правильно, то фона не будет слышно, даже если на максимальной громкости поднести ухо к динамику.Еще одна «наземная» особенность звуковых карт, которые гальванически не развязаны от компьютера, — это помехи от материнской платы, которые могут проскальзывать через USB и RCA. Судя по интернету, проблема обычная: в колонках слышны звуки работы HDD, принтера, мыши и фоновой системы БП. В этом случае проще всего разорвать контур заземления, закрыв заземление на вилке усилителя изолентой. Здесь нечего опасаться, ведь второй контур заземления через компьютер останется.

Регулировку громкости на усилителе не делал, так как качественных АЛЬПов получить не мог, да и шорох китайских потенциометров не понравился. Вместо этого между землей и входным сигналом был установлен штатный резистор на 47 кОм. К тому же регулятор внешней звуковой карты всегда под рукой, и в каждой программе есть слайдер. Только у винилового плеера нет регулятора громкости, поэтому для его прослушивания я прикрепил к соединительному кабелю внешний потенциометр.

Угадаю этот контейнер за 5 секунд …

Наконец, вы можете начать слушать. В качестве источника звука используется Foobar2000 → ASIO → внешний Asus Xonar U7. Колонки Microlab Pro3. Главное достоинство этих колонок — отдельный блок собственного усилителя на микросхеме LM4766, который можно сразу убрать куда-нибудь подальше. Намного интереснее с этой акустикой звучал усилитель от мини-системы Panasonic с гордой надписью Hi-Fi или усилитель советского плеера Vega-109.Оба вышеперечисленных устройства работают в классе AB. Представленный в статье JLH переиграл всех вышеперечисленных товарищей в одной калитке по результатам слепого теста на 3 человека. Хотя разница была слышна невооруженным ухом и без каких-либо тестов — звук явно более детальный и прозрачный. Например, очень легко услышать разницу между MP3 и FLAC со скоростью 256 кбит / с. Раньше я думал, что эффект без потерь больше похож на плацебо, но теперь мнение изменилось. Так же стало намного приятнее слушать файлы несжатые от войны за громкость — динамический диапазон менее 5 дБ совсем не айс.Linsley Hood стоит денег и времени, потому что усилитель аналогичного бренда будет стоить намного дороже.

Материальные затраты

Трансформатор 2200 р.
Выходные транзисторы (6 шт. С запасом) 900 р.
Конденсаторы фильтра (4 шт) 2700 р.
«Кудрявость» (резисторы, конденсаторы и транзисторы малой емкости, диоды) ~ 2000 р.
Радиаторы 1800 р.
Оргстекло 650 р.
Краска 250 р.
Коннекторы 600 р.
Платы, провода, припой серебряный и др. ~ 1000 р.
ИТОГО ~ 12100 р.

Преобразовать 12 вольт в 220

В наше время у каждого в доме или вообще есть легкий доступ, иногда от компьютера бывает несколько блоков питания, которые не нужны, они просто лежат, пылятся и занимают ценное место. А может они вообще сгорели, но это не важно, ведь оттуда нужно взять какие-то элементы. Собрал как-то плату такого конвертера (). И я решил сделать еще один, так как были радиодетали, а печатная плата уже была когда-то сделана лишней.В микросхеме использована новая — из магазина, но иногда именно они или аналогичные аналоги устанавливаются в сами блоки питания ATX.

Трансформатор небольшой — блоком 250 Вт. Транзисторы решили брать с запасом — поле 44Н, тоже совершенно новые.

Нашел алюминиевый радиатор, прикрутил транзисторы через заглушки и подложки, всю термопасту как следует промазал.

Схема преобразователя напряжения 12-220 запустилась сразу, питание было от аккумулятора 12 вольт 7 а / ч ёмкостью, на выводах которого при свежей зарядке было около 13 вольт.В качестве нагрузки (речь шла о такой мощности) — лампочка на 60 ватт на 220 вольт, не горит на полную силу, но все же хорошо.

Радиатор взял очень с запасом — толщина алюминия 2 мм, тепло отводит хорошо. После получаса работы под нагрузкой полевые транзисторы прогреваются только до 40 градусов! Потребляемый ток около 2,7 ампер от АКБ, работа стабильная без сбоев и перегрева, но трансформатор маловат и горячий (правда, выдерживает и ничего не горит) температура трансформатора при работе около 5-60 градусов на такой же нагрузке, думаю, больше 80 Вт такой преобразователь не вытащит или придется устанавливать активное охлаждение в виде вентилятора, потому что транзисторы выдержат гораздо большие нагрузки и более чем уверены, что с такой радиатор все на 200 ватт протянется.

Схема преобразователя 12-220 легко повторяется; при сборке точно по номиналу обе платы сразу заработали.

Видео тестирования преобразователя

Видео работы схемы четко показывает ток, протекающий в цепи, и работу 60-ваттной лампы. Кстати, провода у мультиметра D832 при таком токе за полчаса изрядно прогрелись. Из доработок, если поставить трансформатор побольше, то печатку разложить, иначе трансформатор побольше по размеру не влезет, да и с маленьким все получается.

Для любителей миниатюризации это конечно хорошо, но на практике расстояние от трансформатора до транзисторов оказывается меньше 1 см, а нагревают теплый трансформатор с небольшим нагревом, было бы Хорошо взять ключи на пару сантиметров и проделать в плате пару отверстий для вентиляции снизу вверх. Автор материала — Redmoon.

Предлагаю преобразователь напряжения (инвертор) 12 / 220В (мощность до 500 Вт), питающийся от аккумулятора 12В, который может пригодиться в автомобиле и быту для освещения, для питания телевизора, небольшого холодильника и т. Д.Схема собрана на двух микросхемах серии 155 и шести транзисторах. В выходном каскаде используются полевые транзисторы, которые имеют очень низкое сопротивление в открытом состоянии, что увеличивает КПД преобразователя и избавляет от необходимости устанавливать их на радиаторы слишком большой площади.

Разберемся с работой схемы: (см. Схему и схему). На микросхеме D1 собран генератор прямоугольных импульсов, частота которого около 200 Гц — схема «А».С вывода 8 микросхемы импульсы поступают на делители частоты, собранные на элементах D2.1 — D2.2 микросхемы D2. В результате на выводе 6 микросхемы D2 частота следования импульсов становится вдвое меньше — 100 Гц — диаграмма «В», а на выводе 8 импульсы становятся равными 50 Гц — диаграмма «С». Неинвертированные импульсы частотой 50 Гц — диаграмма «D» снимаются с вывода 9. На диодах VD1-VD2 собрана логическая схема «ИЛИ». В результате импульсы, снятые с выводов D1, 8, D2, 6 импульсов, формируют импульс на катодах диодов, соответствующих диаграмме «Е».Каскадные транзисторы V1 и V2 используются для увеличения амплитуды импульсов, необходимых для полного открытия полевых транзисторов. Транзисторы V3 и V4, подключенные к выходам 8 и 9 микросхемы D2, по очереди открываются, запирая тем самым один полевой транзистор V5, затем другой V6. В результате управляющие импульсы формируются так, что между ними возникает пауза, что исключает возможность протекания сквозного тока через выходные транзисторы и значительно увеличивает КПД.На диаграммах «F» и «G» показаны генерируемые управляющие импульсы транзисторов V5 и V6.

Правильно собранный преобразователь начинает работать сразу после подачи питания. При настройке следует подключить к выходу прибора частотомер и выставить частоту 50-60 Гц подбором резистора R1 и, при необходимости, конденсатора С1.

О деталях
Транзисторы КТ315 с любым буквенным индексом, КТ209 можно заменить на КТ361 с любым буквенным индексом.Стабилизатор напряжения КА7805 заменяет отечественный КР142ЕН5А. Резисторы любой мощности 0,125 … 0,25 Вт. Диоды практически любые низкочастотные например КД105, ИН4002. Конденсатор С1 типа К73-11, К10-17В с малой емкостью ухода при нагреве. Трансформатор взят из старого лампового черно-белого телевизора например: «Весна», «Рекорд». Обмотка на напряжение 220 вольт остается, а остальные обмотки снимаются. Поверх этой обмотки намотаны две обмотки проводом ПЭЛ — 2,1 мм. Для лучшей симметрии их следует наматывать одновременно двумя проводами.При подключении обмоток следует учитывать фазировку. Полевые транзисторы крепятся через слюдяные прокладки к обычному алюминиевому радиатору площадью не менее 600 кв. См.

Перечень радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	сумма	Примечание	Оценка	Мой ноутбук
	Линейный регулятор	UA7805	1	KR142EN5A	Искать elBase	В записной книжке
D1	Клапан	K155LA3	1		Искать elBase	В записной книжке
D2	D-триггер	K155TM2	1		Искать elBase	В записной книжке
V1, V3, V4	Транзистор биполярный	КТ315Б	3		Искать elBase	В записной книжке
В2	Транзистор биполярный	KT209A	1	KT361	Искать elBase	В записной книжке
V5, V6	МОП-транзистор	IRLR2905	2	Подушечки из слюды	Искать elBase	В записной книжке
VD1, VD2	Диод	KD522A	2	КД105, 1Н4002 и др.

Представляем двухтактный импульсный преобразователь, собранный на ШИМ-контроллере TL494. Это позволяет сделать схему достаточно простой и доступной для повторения многим радиолюбителям. На выходе находятся высокоэффективные выпрямительные диоды, удваивающие напряжение. Также можно использовать преобразователь напряжения и без диодов — получая напряжение переменного тока. Например для ЭПРА (при питании ЛДС) постоянное давление и полярность включения не актуальны, так как в цепи ПРА на входе стоит диодный мост.Принципиальная схема изображена на картинке — кликните, чтобы увеличить.

В преобразователе 12-220 В используется готовый высокочастотный понижающий трансформатор от блока питания компьютера AT или ATX, а в нашем преобразователе все будет наоборот. Обычно эти трансформаторы отличаются только размерами, а распиновка идентична. Нерабочий блок питания от ПК можно найти в любой компьютерной мастерской.

Схема работы. Резистор R1 задает ширину импульса на выходе, R2 (вместе с C1) задает рабочую частоту.Уменьшить сопротивление R1 — увеличить частоту. Увеличить емкость С1 — уменьшить частоту. На транзисторах в преобразователе напряжения установлены мощные МОП-поля, которые отличаются меньшим временем отклика и более простым управлением схемами. Здесь одинаково хорошо работают IRFZ44N, IRFZ46N, IRFZ48N.

Радиатор не нужен, так как длительная работа не вызывает заметного нагрева транзисторов. И если все-таки есть желание поставить их на радиатор — фланцы корпусов транзисторов не закорачиваются через радиатор! Используйте изолирующие прокладки и втулочные шайбы от блока питания компьютера.Однако при первом запуске радиатор не повредит; по крайней мере, транзисторы не сразу сгорают при ошибках монтажа или коротком замыкании на выходе.

Правильно собранная схема преобразователя не требует регулировки. Желательно использовать неметаллический корпус, чтобы исключить поломку. высокое напряжение на корпусе. Будьте осторожны при работе с цепью, так как напряжение 220 В опасно!

Обсудить статью КОНВЕРТЕР 12-220

Такой инвертор предназначен для получения переменного тока 220 В 50 Гц от автомобильного аккумулятора или любого аккумулятора на 12 В.Мощность инвертора около 150 Вт с возможностью увеличения до 300.

Схема предельно проста:

Схема работает как двухтактный преобразователь. Сердцем инвертора является микросхема CD4047, которая действует как задающий генератор и одновременно управляет полевыми транзисторами. Последние работают в режиме ключей. Открытым может быть только один из транзисторов. Если оба транзистора открываются одновременно, произойдет короткое замыкание, и транзисторы мгновенно сгорят.Это может произойти из-за неправильного управления.

Микросхема CD4047, конечно, не заточена на высокоточное управление «полевиками», но с этой задачей справляется неплохо.

Трансформатор снят с неработающего ИБП. Он мощностью 250-300 Вт и имеет первичную обмотку со средней точкой, куда подключается плюс от источника питания.

Вторичных обмоток много, поэтому необходимо найти сетевую обмотку 220 В.С помощью мультиметра измеряются сопротивления всех отводов, которые находятся на вторичной цепи. Требуемые отводы должны иметь наибольшее сопротивление (в примере около 17 Ом). Все остальные провода можно откусить.

Перед пайкой рекомендуется проверить все компоненты. Лучше выбирать транзисторы из одной партии со схожими характеристиками. Конденсатор в цепи передачи частоты должен иметь небольшую утечку и небольшой допуск. Эти параметры можно проверить транзисторным тестером.

Несколько слов о возможных заменах в схеме. К сожалению, у микросхемы CD4047 нет советских аналогов, поэтому ее придется покупать. «Полевые» можно заменить любыми n-канальными транзисторами, которые имеют напряжение 60 В и ток 35 А. Подходит от линейки IRFZ.

Схема также отлично работает с биполярными транзисторами на выходе, однако мощность будет намного ниже, чем при использовании полевых транзисторов.

Ограничивающие резисторы затвора могут иметь сопротивление от 10 до 100 Ом.Лучше поставить от 22 до 47 Ом мощностью 250 мВт.

Цепочка частот для сбора только тех элементов, которые перечислены на диаграмме. Он будет точно настроен на 50 Гц.

Правильно собранное устройство должно сразу заработать. Но первый запуск нужно делать со страховкой. То есть на место предохранителя по схеме установить резистор на 5-10 Ом, либо лампу на 12 В (5 Вт), чтобы при возникновении проблем не взорвать транзисторы.

Если преобразователь работает нормально, трансформатор издает звук, а клавиши вообще не должны нагреваться. В этом случае резистор можно снять и запитать напрямую через предохранитель.

Среднее потребление тока инвертором на холостом ходу может составлять от 150 до 300 мА, но это будет зависеть от источника питания и используемого трансформатора.

Дальнейшее измерение выходного напряжения. В примере значения от 210 до 260 В. Это в пределах нормы, поскольку инвертор не стабилизирован.Теперь можно включить нагрузку, например, лампу на 60 ватт. Погонять инвертор надо секунд 10, клавиши должны немного нагреться, так как они еще без радиаторов. Нагрев обеих клавиш должен быть равномерным. Если это не так, то ищите косяки.

Инвертор имеет функцию дистанционного управления.

Главный силовой плюс подключается к средней точке трансформатора. Но для работы инвертора нужно подать на плату слаботочный плюс.Это запустит генератор импульсов.

Несколько слов об установке. Как всегда, в корпусе блока питания компьютера все укладывается. Транзисторы смонтированы на отдельных радиаторах.

В случае использования общего радиатора необходимо изолировать корпуса транзисторов от радиатора. Кулер подключался напрямую к шине 12 В.

Самым большим недостатком этого инвертора является отсутствие защиты от короткого замыкания.В этом случае транзисторы сгорят. Чтобы этого не случилось, нужен на выходе предохранитель на 1 А.

Кнопка малой мощности обеспечивает плюс от источника питания к плате, то есть запускает инвертор в целом.

Силовые шины от трансформатора присоединены непосредственно к радиаторам транзисторов.

Подключив к выходу преобразователя устройство, называемое счетчиком энергии, можно убедиться, что напряжение и частота находятся в пределах нормы.Если частота отличается от 50 Гц, то ее необходимо регулировать с помощью многооборотного переменного резистора, который присутствует на плате.

Во время работы, когда к выходу не подключена нагрузка, трансформатор довольно шумит. При подключении нагрузки шум незначителен. Это все нормально, так как на трансформатор подаются прямоугольные импульсы.

Получившийся инвертор нестабилизирован, но почти все приборы адаптированы для работы в диапазоне напряжений от 90 до 280 В.