Транзистор кт361 характеристики, цоколевка, маркировка и зарубежные аналоги

Транзисторы Дарлингтона медленные!

Для схемы Дарлингтона характерно определенное явление, которое очень затрудняет работу на высоких частотах. Его переключение, а особенно выключение, занимает много времени (для электроники).

Давайте еще раз посмотрим на принципиальную схему. При включении питания потенциал базы T1 повышается (например, микроконтроллером), тем самым вводя в нее ток. Этот транзистор очень быстро переходит из состояния засорения в активный, в котором он усиливает этот ток и подает его на базу T2, которая также очень эффективно включается. Все происходит довольно быстро.

Предположим, что этот транзистор используется для включения мощного приемника, например двигателя, который требует его сильного насыщения.

Примерная схема подключения двух биполярных транзисторов в схему Дарлингтона

Теперь выключаем транзистор Дарлингтона. Потенциал базы T1 подтягивается резистором к земле. Носители заряда, накопившиеся в этой базе, должны оттекать от нее через этот резистор. Поскольку T1 был «по-настоящему» насыщен, таких носителей там было довольно много.

В течение этого времени, T2 все еще был проводящим, хотя он больше не должен таковым быть. Предположим, что носители вышли из базы T1, вопрос: куда должны уйти носители с базы T2? Единственный выход — это база, но к ней подключен только забитый транзистор… Нам остается только ждать, пока эти носители самопроизвольно «рассеются» и транзистор окончательно перестанет проводить.

Это явление демонстрируют следующие иллюстрации (текущие значения, конечно, не отражают реальные — они служат только для иллюстрации шкалы и самого факта прохождения тока; RL и значок двигателя символизируют какой-то элемент, который питается от транзистора, например двигатель).


Оба транзистора непроводящие	Течение тока через базу, активирует оба транзистора

В выключенном состоянии ситуация следующая:


Заряд, накопленный после отключения тока	Захваченный заряд медленно рассеивается

Таким образом, на отключение транзистора Дарлингтона влияют два события:

снятие с насыщения и засорения Т1,
ожидание, пока транзистор Т2 перестанет проводить.

Первую проблему можно как-то решить, используя, например, соответствующие схемы для ускорения переключения транзисторов. Однако с последним есть проблема, потому что по носителям должен быть обеспечен поток от базы к эмиттеру.

Электроника придумала способ частично решить эту проблему. Этот метод предполагает добавление резистора между базой и эмиттером Т2. Благодаря этому, носители заряда находят выход из базы. Одним из недостатков является снижение коэффициента усиления по току, поскольку этот резистор «крадет» ток у эмиттера T1.

Такие модифицированные транзисторы Дарлингтона коммерчески доступны как одиночные, так и в виде интегральных схем с большим количеством компонентов внутри. Хорошим примером является популярная микросхема ULN2003, в состав которой входит аж 7 таких систем.

Популярная микросхема ULN2003

В состав этой микросхемы также входят резисторы, ограничивающие базовый ток T1 (2,7 кОм) и ускоряющие выключение T1. Использование таких интегральных блоков удобно тем, что экономит место на плате, вход этой схемы подключается напрямую к выходу микроконтроллера.

Внутренняя схема ULN2003

ALJ13002 Datasheet (PDF)

1.1. alj13002.pdf Size:103K _update

SUNROC ALJ13002 TRANSISTOR(NPN) FEATURES 1. EMITTER Power dissipation 2.COLLECTOR PCM:0.8W(Tamb=25℃) Collector current 3.BASE ICM:0.6A Collector-base voltage V(BR)CBO: 600V 1 2 3 Opcrating and storage junction temperature range TJ,Tstg:-65℃ to -150℃ ELECTRICAL CHARACTERISTICS(Tamb=25℃ unless otherwise specjfied): MIN TYP MAX UNIT Parameter Symbol Tes

3.1. alj13005.pdf Size:150K _update

SUNROC ALJ13005 TRANSISTOR(NPN) MAXIMUM RATINGS(Ta=25℃ unless otherwise noted) MAXI Parameter Value Units Collector-Base Voltage VCBO 700 V Collector-Emitter Voltage VCEO 400 V Emitter-Base Voltage VEBO 9 V Collector Current IC 2.0 A Collector Power Dissipation PC 50 W Junction Temperature Tj 150 ℃ Storag Temperature -55～150 ℃ Tstg ELECTRICAL CHARACTERISTICS

SUNROC ALJ13003 TRANSISTOR(NPN) FEATURES ·power switching applications MAXIMUM RATINGS(Ta=25℃ unless otherwise noted) Symbol Parameter Value Units VCBO Collector-Base Voltage 600 V VCEO Collector-Emitter Voltage 400 V VEBO Emitter-Base Voltage 9 V IC Collector Current-Continuous 1.2 A PC Collector Power Dissipation 25 W TJ Junction Temperature 150 ℃ Tstg Storage Temperature -55

3.3. alj13001.pdf Size:195K _update

SUNROC ALJ13001 TRANSISTOR (NPN) TO-92 FEATURES 1. BASE power switching applications 2. COLLECTOR 3. EMITTER MAXIMUM RATINGS (TA=25℃ unless otherwise noted) Symbol Parameter Value Units 1 2 3 VCBO Collector -Base Voltage 600 V VCEO Collector-Emitter Voltage 400 V VEBO Emitter-Base Voltage 7 V IC Collector Current -Continuous 0.2 A PC Collector Power Dissipation

3.4. alj13003.pdf Size:104K _update

Транзистор, который включен по схеме с общим эмиттером

В данной конфигурации вывод эмиттера является общим между выводами входа и выхода, как показано на рисунке 9. Эта конфигурация обеспечивает среднее полное сопротивление на входе, среднее полное сопротивление на выходе, средний коэффициент усиления тока и коэффициент усиления напряжения.

Рисунок 9 Схема с общим эмиттером

Характеристики входа

Рисунок 10 показывает характеристики входа для данной конфигурации, которая объясняет изменение в IB в соответствии с VBE, где VCE является постоянной.

Рисунок 10 Характеристики входа

Исходя из рисунка, сопротивление на входе может быть представлено как:

Характеристики выхода

Характеристики выхода у такой конфигурации (Рисунок 11) также рассматриваются как характеристики коллектора. Этот график показывает изменение в IC с изменениями в VCE, когда IB удерживается постоянной. Исходя из графика, можно получить сопротивление на выходе следующим образом:

Рисунок 11 Характеристики выхода

Характеристики передачи тока

Эти характеристики данной конфигурации показывают изменение IC с IB, удерживающим VCE в качестве постоянной. Это может быть математически выражено как:

Это соотношение рассматривается как коэффициент усиления тока с общим эмиттером, и оно всегда больше единицы.

Рисунок 12 Характеристики передачи тока

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Мощный низковольтный маяк

Для обозначения опасного участка, или неисправной машины, стоящей на дороге, в ночное время может быть весьма полезным световой маяк, питающийся от автомобильного аккумулятора. Схема маяка показана на рисунке 2. Выполнена она по схеме несимметричного мультивибратора, в котором одно из плеч сделано на мощном коммутаторном полевом транзисторе VT2 типа IRF530.

Схема включается последовательно лампе накаливания Н1, и питается через неё. Полевой транзистор VT2 в открытом состоянии имеет очень низкое сопротивление канала, поэтому напряжение питания схемы во время открытого состояния VT2 снижается почти до нулевого значения.

Чтобы поддерживать питание схемы во время горения лампы, когда полевой транзистор VT2 открыт, есть цепь из конденсатора С1 и диода VD1. Конденсатор С1, в то время, когда VT2 закрыт, через диод VD1 и лампу быстро заряжается, и во время открытого состояния VT2 схема питается напряжением, накопленном на С1, потому что диод VD1 препятствует разрядке этого конденсатора.

Рис. 2. Схема мощный низковольтного свето-маяка.

Частота мигания лампы зависит от емкости конденсатора С2. Лампа Н1 — стандартная автомобильная лампочка от фар. Можно использовать лампу мощностью до 65 W. При этом, нужно учесть что транзистору VT2 может потребоваться радиатор.

Биполярный транзистор или полевой

Когда следует выбирать биполярный транзистор, а когда – полевой МОП-транзистор? В подавляющем большинстве устройств MOSFET победит – у него низкие потери мощности. Биполярный же транзистор стоит рассмотреть при низком управляющем напряжении (например, 1,8 В).

Далее приведены 4 примера управления Arduino нагрузкой, потребляющей ток до 0,5 А. Все питаются от 5 В.

Если данная нагрузка включает в себя катушку или двигатель, соответствующий защитный диод должен быть обязательно подключен параллельно к ней. Это защитит транзистор от повреждения во время его выключения при возникновении перенапряжения на индуктивности.

Высокочастотные эффекты

Производительность транзисторного усилителя относительно постоянна вплоть до некоторой точки, как показано на графике зависимости коэффициента усиления по току от частоты для усилителя малых сигналов с общим эмиттером (рисунок ниже). За этой точкой по мере увеличения частоты производительность транзистора ухудшается.

Граничная частота (частота отсечки коэффициента бета), f_гр, f_T – это частота, при которой коэффициент усиления по току (h_fe) усилителя малых сигналов с общим эмиттером падает ниже единицы (рисунок ниже). Реальный усилитель должен иметь коэффициент усиления > 1. Таким образом, на частоте f_гр транзистор использоваться не может. Максимальная частота, приемлемая для использования транзистора, равна 0,1f_гр.

Зависимость коэффициента усиления по току (h_fe) от частоты для усилителя малых сигналов с общим эмиттером

Некоторые радиочастотные биполярные транзисторы могут использоваться в качестве усилителей на частотах до нескольких ГГц. Кремниево-германиевые устройства расширяют диапазон до 10 ГГц.

Предельная частота (частота отсечки коэффициента альфа), f_пр, f_alpha – это частота, при которой коэффициент α снижается до 0,707 от коэффициента α на низких частотах, α=0,707α. Предельная частота и граничная частота примерно равны: f_пр≅f_гр. В качестве высокочастотного показателя предпочтительнее использовать граничную частоту f_гр.

f_max – самая высокая частота колебаний, возможная при наиболее благоприятных условиях смещения и согласования импеданса. Это частота, при которой коэффициент усиления по мощности равен единице. Весь выходной сигнал подается назад на вход для поддержания колебаний. f_max является верхним пределом частоты работы транзистора в качестве активного устройства. Хотя реальный усилитель не используется на f_max.

Эффект Миллера: верхний предел частоты для транзистора, связанный с емкостями переходов. Например, PN2222A имеет входную емкость C_ibo=25пФ и выходную емкость C_obo=9пФ между К-Б и К-Э соответственно. Хотя емкость К-Э 25 пФ кажется большой, она меньше, чем емкость К-Б (9 пФ). Из-за эффекта Миллера в усилителе с общим эмиттером емкость К-Б оказывает влияние на базу в β раз. Почему это так? Усилитель с общим эмиттером инвертирует сигнал, проходящий от базы к эмиттеру. Инвертированный сигнал коллектора, подаваемый назад на базу, противодействует входному сигналу. Сигнал на коллекторе в β раз больше входного сигнала. Для PN2222A β=50–300. Таким образом, емкость К-Б 9 пФ выглядит так: от 9 · 50 = 450 пФ до 9 · 300 = 2700 пФ.

Решение проблемы с емкостью перехода для широкополосных приложений заключается в выборе высокочастотного транзистора – RF (радиочастотного) или СВЧ транзистора. Полоса пропускания может быть дополнительно расширена за счет использования схемы с общей базой, вместо схемы с общим эмиттером. Заземленная база защищает входной эмиттер от емкостной обратной связи с коллектора. Каскодная схема из двух транзисторов будет обеспечивать такую же полосу пропускания, как и схема с общей базой, но уже с более высоким входным импедансом схемы с общим эмиттером.

Транзисторы BC556, BC557, BC558, BC559, BC560 с буквами A, B, C.

Т ранзисторы BC556 – BC560 – кремниевые, высокочастотные усилительные общего назначения, структуры – p-n-p. Корпус пластиковый TO-92B. Маркировка буквенно – цифровая.

Наиболее важные параметры.

Постоянная рассеиваемая мощность(Рк т max ) – 500 мВт.

Предельная частота коэффициента передачи тока ( fh21э )транзистора для схем с общим эмиттером – 300 МГц;

Максимальное напряжение коллектор – эмиттер – У транзисторов BC556 65в. У транзисторов BC557, BC560 45в. У транзисторов BC558, BC549 30в.

Максимальное напряжение коллектор – база – У транзисторов BC556 80в. У транзисторов BC557, BC560 50в. У транзисторов BC558, BC559 30в.

Максимальное напряжение эмиттер – база – 5в.

Коэффициент передачи тока: У транзисторов BC556A, BC557A, BC558A, BC559A, BC560A – от 110 до 220. У транзисторов BC556B, BC557B, BC558B, BC559B, BC560B – от 200 до 450. У транзисторов BC556C, BC557C, BC558C, BC559C, BC560C – от 420 до 800.

Максимальный постоянный ток коллектора – 100 мА.

Напряжение насыщения коллектор-эмиттер при токе коллектора100мА, базы 5мА – не выше 0,6в.

Напряжение насыщения база-эмиттер при токе коллектора 100мА, базы 5мА – 0,9в.

Транзисторы комплиментарные BC556, BC557, BC558, BC559, BC560 – BC546, BC547, BC548, BC549, BC550.

BC556, BC557, BC558, BC559, BC560 встречаются в самых различных схемах. Эти транзисторы успешно используют, как для усиления сигналов звуковой частоты, так и в радиочастотных каскадах. Пример – популярная схема переговорного устройства(уоки – токи) на 27мГц.

Схема состоит из двух компонентов – LC генератора(емкостная трехточка) на частоту 27мГц и усилителя звуковой частоты с двухтактным выходным каскадом. Режимы прием – передача переключаются с помощью переключателя В1. В режиме передачи миниатюрный громкоговоритель переключается с выхода УЗЧ на вход и используется как динамический микрофон. Усиленный сигнал поступает на генератор 27мГц, производя модуляцию основной частоты.

В режиме приема схема работает как сверхрегнератор с очень большим усилением радиосигнала и прямым преобразованием его модуляции в сигнал звуковой частоты, после усиления в УЗЧ поступающий на громкоговоритель. В LC генераторе применен BC547(VT1), в усилителе звуковой частоты два BC547(VT2 – VT5) и два комплементарных BC557(VT3 – VT4). Все транзисторы лучше брать с буквой C(коэфф. усиления от 450). Резисторы можно взять любого типа с мощностью от 0,1 ватта, за исключением R3 – его мощность должна быть не менее 0,25 ватт.

Конденсаторы C1 – C11 слюдяные, C12 – C13 – оксидные(электролитические), любого типа. Катушка генератора L1 – 4 витка провода ПЭЛ -0,25 с отводом от одного витка, намотанная на каркасе диаметром 0,4 см, с подстроечным стержнем из феррита(от малогаб. импортного приемника). Катушка L2 – 1,5 витка на том же каркасе, тем же проводом. Антенной служит безкаркасная катушка – пружина диаметром 0,5 см содержащая 160 – 170 плотно намотанных витков провода ПЭВ 0,5 (виток, к витку). Длина такой антенны получается от 8 до 10см.

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

12 шт. из магазина г.Ижевск2328 шт. со склада г.Москва,срок 3-4 рабочих дня
− +

В корзину

PNP транзистор общего применения

ХарактеристикиТехнические ∙ Корпус TO-92 ∙ Распиновка CBE

Электрические ∙ Мощность 0.5Вт ∙ Ток коллектора -0.1А ∙ Обратный ток коллектор-база -0.015uA ∙ Напряжение эмиттер-база -5В ∙ Напряжение коллектор-эмиттер 45В ∙ Напряжение коллектор-база -50В ∙ Hfe min 420 ∙ Hfe max 800

Общие ∙ Производитель Semtech

Маркировка

Транзистор, чаще всего, обозначен на корпусе только цифрами. Цифры “13009” обозначают серийный номер в американской системе JEDEC. Считается, что впервые данный транзистор произвела американская компания Motorola. Символы mje, в начале маркировки транзистора указывали на брэнд именно этой компании. После 1999 года, когда компания Motorola была реструктуризирована, с символов «MJE» начинается маркировка данного транзистора у других производителей, не связанных с этой компанией. В то же время ON Semiconductor, дочерняя компания Motorola, так же продолжает выпускать эти транзисторы с указанием mje13009 на корпусе. Более именитые из производители, вместо MJE, указывают в начале маркировки первые буквы из названия своих компаний: ST13009 (ST Microelectronics), J13009,FJP13009 (Fairchild), PHE13009 (WeEn Semiconductors).

Технические характеристики

Наиболее важными техническими параметрами транзистора 2N5401 (при температуре +25 0 С) являются:

Предельно допустимое напряжение между коллектором и эмиттером -160 В;
Наибольшее допустимое напряжение между коллектором и базой -150 В;
Предельное напряжение между эмиттером и базой — 6 В;
Предельная рассеиваемая мощность коллектора 0,625 Вт;
Наибольший допустимый ток коллектора -0,6 А;
Коэффициент усиления по току (hfe) 60 … 240;
Наибольшая частота коэффициента передачи тока 100 МГц;
Рабочая температура -55…+150 0 С, у кристалла до 150 0 С.

Электрические

У большинства производителей значения параметров, для PNP-структур, указано со знаком минус. Имейте ввиду, что таким образом они указывают обратное напряжение на P-N переходе (на коллектор — минус, на базу плюс). Ниже, в таблице, приведены все электрические величины для 2N5401 при температуре +25 0 С.

Тепловые

Тепловые параметры показывают, на какую температуру транзистор может нагреться при заданной рассеиваемой мощности. Они влияют на надежность работы, ведь при превышении максимальной температуры устройство выйдет из строя. Эти значения важны также, при выборе радиатора.

Наиболее важные параметры.

Коэффициент передачи тока – от 8.

Максимально допустимое напряжение коллектор-эмиттер – 300 В.

Максимальный ток коллектора – 1,5 А.

Напряжение насыщения коллектор-эмиттер при токе коллектора 1 А, базы 0,25 А – 1в.

Напряжение насыщения база-эмиттерпри токе коллектора 1 А, базы 0,25 А – – не выше 1,2в.

Рассеиваемая мощность коллектора – около 40 Вт(на радиаторе).

Граничная частота передачи тока – 4 МГц.

Обратный ток колектора при напряжении коллектор-база 15 в – не более 1 мА.

Обратный ток эмитера при напряжении эмиттер-база 9 в – не более 1 мА.

13001 – кремниевый, эпитаксильно-планарный биполярный транзистор n-p-n проводимости. Используется в маломощных импульсных блоках питания бытовых приборов, зарядках, энергосберегающих, светодиодных лампах и других высоковольтных устройствах. Так же его можно встретить в схемах низкочастотных усилителей в качестве усилителя звукового сигнала.

Производители

По статистике, в мире насчитывается более миллиарда очень похожих по характеристикам транзисторов с цифрами «2222» в обозначении, особенно в корпусе ТО-92. Они встречаются в различных вариантах исполнения и модификаций. Постоянно появляются более новые образцы, которые совершенствуются и модернизируются производителями. При этом, спрос на такие устройства до сих пор остаётся стабильно высоким.

Многие современные транзисторы, у которых в маркировке присутствуют цифры «2222», являются более совершенствованными 2N2222. В настоящее время их выпуск налажен у следующих производителей полупроводниковых компонентов: NXP Semiconductors, Multicomp, Continental Device India Limited, Semtech Electronics, Inchange Semiconductor Company Limited, Micro Commercial Components (MCC), New Jersey Semi-Conductor Products, Siemens Semiconductor, ON Semiconductor, Foshan Blue Rocket Electronics, STMicroelectronics. Выгрузить datasheet в формате pdf возможно кликнув на это сообщение.

Сферы применения тех и других транзисторов

Различия между полевыми и биполярными транзисторами четко разделяют области их применений. Например в цифровых микросхемах, где необходим минимальный ток потребления в ждущем состоянии, полевые транзисторы применяются сегодня гораздо шире. В аналоговых же микросхемах полевые транзисторы помогают достичь высокой линейности усилительной характеристики в широком диапазоне питающих напряжений и выходных параметров.

Схемы типа reel-to-reel удобно реализуются сегодня с полевыми транзисторами, ведь легко достигается размах напряжений выходов как сигналов для входов, совпадая почти с уровнем напряжения питания схемы. Такие схемы можно просто соединять выход одной с входом другой, и не нужно никаких ограничителей напряжения или делителей на резисторах.

Что касается биполярных транзисторов, то их типичными сферами применения остаются: усилители, их каскады, модуляторы, детекторы, логические инверторы и микросхемы на транзисторной логике.

Безопасность при эксплуатации полевых транзисторов

Все варианты полевиков, не важно, имеют они p-n переходы, или это МОП-варианты, сильно подвержены влиянию перегрузок электричеством на затворах. Прежде всего, это относится к электростатике, которая накапливается в организме людей и устройствах для измерения разных величин

В ряде экземпляров полевиков есть встроенные для защиты частицы. Они называются стабилитронами. Их встраивают между затвором и истоком. Они должны защищать от электростатического заряда, но она не дает гарантии на 100%, и перестраховка необходима.

Желательно провести заземление измерительной и паяльной аппаратуры. Сегодня это происходит в автоматическом режиме с помощью розеток европейского типа, так как они оснащены заземляющими проводниками.

Другие разделы справочника:

Есть надежда, что справочник транзисторов окажется полезен опытным и начинающим радиолюбителям, конструкторам и учащимся. Всем тем, кто так или иначе сталкивается с необходимостью узнать больше о параметрах транзисторов. Более подробную информацию обо всех возможностях этого интернет-справочника можно прочитать на странице «О сайте». Если Вы заметили ошибку, огромная просьба написать письмо. Спасибо за терпение и сотрудничество.

Мощные транзисторы, применяемые в БП. Подбор и замена.

10 Ноя 2007 – 20:13 NMD 1572 >> 68.32

Ремонт Блоков Питания Транзисторы Детали

Вот небольшая подборка транзисторов, использующихся в БП. Михаил.KSC5027- Vceo-800V, Ic- 3A, Icp – 10A, Pd – 50W 2SC4242 – Vceo – 450v, Ic – 7A. Pd – 40W BU508A – Vceo – 700V, Ic – 8A, Icp – 15A, Pd – 50W ST13003 – Vceo-400v, Ic- 1.5A, Icp – 3A, Pd – 40W MJE13003 – Vceo -400v. Ic -1.5A, Icp – 3A, Pd – 40W 2SC3457 – Vceo – 800v, Ic – 3A. P – 50w MJE13005 – Vceo – 400v, Ic – 4A, Icp – 8A, Pd – 75w MJE13006 – Vceo – 300v, Ic – 8A, Icp – 16A, Pd – 80w MJE13007 – Vceo – 400v, Ic – 8A, Icp – 16A, Pd – 80w 2SC2625 – Vceo – 450v, Ic – 10A, Pd – 80w 2SC3306 – Vceo – 500v, Ic -10A, Pd – 100w KSE13006 – Vceo – 300V, Ic – 8A, Icp – 16A, Pd – 80W KSE13007 – Vceo – 400V, Ic – 8A, Icp – 16A, Pd – 80W KSE13009 – Vceo – 400v, Ic – 12A, Icp – 24A, Pd – 130w KSP2222A – Vceo- 40v, Ic – 0.6A, Pd – 0.63w 2SC945 – Vcev – 60v, Ic – 0,1A, Pd – 0.25w 2SA733 – p-n-p Vce – 60v, Ic – 0.1A, Pd – 0.25w 2SA1015 p-n-p Vce – 50v, Ic – 0.15A, Pd – 0.4w 2SA1273 p-n-p Vce – 30v, Ic – 2A, Pd – 1.0w 2SB1116A p-n-p Vce – 80v, Ic – 1.0A, Pd – 0.75w KSC2335F – Vceo-500v, Ic – 7A, Pd – 40w. 2SC2553 – Vceo-500v, Ic – 5A, Pd – 40w. 2SC2979 – Vceo-900v, Ic – 3A, Pd – 40w. 2SC3039 – Vceo-500v, Ic – 7A, Pd – 50w. 2SC3447 – Vceo-800v, Ic – 5A, Pd – 50w. 2SC3451 – Vceo-800v, Ic -15A, Pd – 100w. 2SC3460 – Vceo-1100v, Ic – 6A, Pd – 100w. 2SC3461 – Vceo-1100v, Ic – 8A, Pd – 120w. 2SC3866 – Vceo-900v, Ic – 3A, Pd – 40w. 2SC4106 – Vceo-500v, Ic – 7A, Pd – 50w. 2SC4706 – Vceo-600v, Ic -14A, Pd – 130w. 2SC4744 – Vceo-1500v, Ic – 6A, Pd – 50w. KSC1008 – Vceo-80v, Ic -0.7A, Pd – 0.8w. 2SA928A p-n-p Vceo-20v, Ic – 1A, Pd – 0.25w. ZTX457 – Vceo-300V Ic – 0.5A, Pd – 1,0W

Биполярный транзистор

Биполярный транзистор обладает двумя переходами: p-n-p или n-p-n. Принципиальное различие между ними – направление течения тока.

Коллектор и эмиттер, обладающие одинаковой проводимостью (в n-p-n транзисторе n-проводимостью), разделены базой, которая обладает p-проводимостью. Если даже эмиттер подключен к источнику питания, ему не пробиться напрямую в коллектор. Для этого необходимо подать ток на базу.

В таком случае электроны из эмиттера заполняют «дырки» последней. Но так как база слабо легирована, то и дырок в ней мало. Поэтому большая часть электронов переходит в коллектор и они начинают свое движение по цепи. Ток коллектора практически равен току эмиттера, ведь на базу приходится очень маленькое его значение.

Чтобы нагляднее себе это представить, можно воспользоваться аналогией с водопроводной трубой. Для управления количеством воды нужен вентиль (транзистор). Если приложить к нему небольшое усилие, он увеличит свое проходное сечение трубы и через него начнет проходить больше воды.

Основные особенности транзистора Дарлингтона

Основное достоинство составного транзистора это большой коэффициент усиления по току.

Следует вспомнить один из основных параметров биполярного транзистора. Это коэффициент усиления (h21). Он ещё обозначается буквой β («бета») греческого алфавита. Он всегда больше или равен 1. Если коэффициент усиления первого транзистора равен 120, а второго 60 то коэффициент усиления составного уже равен произведению этих величин, то есть 7200, а это очень даже неплохо. В результате достаточно очень небольшого тока базы, чтобы транзистор открылся.

Инженер Шиклаи (Sziklai) несколько видоизменил соединение Дарлингтона и получил транзистор, который назвали комплементарный транзистор Дарлингтона. Вспомним, что комплементарной парой называют два элемента с абсолютно одинаковыми электрическими параметрами, но разной проводимости. Такой парой в своё время были КТ315 и КТ361. В отличие от транзистора Дарлингтона, составной транзистор по схеме Шиклаи собран из биполярных разной проводимости: p-n-p и n-p-n. Вот пример составного транзистора по схеме Шиклаи, который работает как транзистор с n-p-n проводимостью, хотя и состоит из двух различной структуры.

схема Шиклаи

К недостаткам составных транзисторов следует отнести невысокое быстродействие, поэтому они нашли широкое применение только в низкочастотных схемах. Такие транзисторы прекрасно зарекомендовали себя в выходных каскадах мощных усилителей низкой частоты, в схемах управления электродвигателями, в коммутаторах электронных схем зажигания автомобилей.

Хорошо зарекомендовал себя для работы в электронных схемах зажигания мощный n-p-n транзистор Дарлингтона BU931.

Основные электрические параметры:

Напряжение коллектор – эмиттер 500 V;
Напряжение эмиттер – база 5 V;
Ток коллектора – 15 А;
Ток коллектора максимальный – 30 А;
Мощность рассеивания при 250С – 135 W;
Температура кристалла (перехода) – 1750С.

На принципиальных схемах нет какого-либо специального значка-символа для обозначения составных транзисторов. В подавляющем большинстве случаев он обозначается на схеме как обычный транзистор. Хотя бывают и исключения. Вот одно из его возможных обозначений на принципиальной схеме.

Напомню, что сборка Дарлингтона может иметь как p-n-p структуру, так n-p-n. В связи с этим, производители электронных компонентов выпускают комплементарные пары. К таким можно отнести серии TIP120-127 и MJ11028-33. Так, например, транзисторы TIP120, TIP121, TIP122 имеют структуру n-p-n, а TIP125, TIP126, TIP127 — p-n-p.

Также на принципиальных схемах можно встретить и вот такое обозначение.

Принцип действия

Физический принцип транзистора NPN

Мы возьмем случай типа NPN, для которого напряжения V _BE и V _CE , а также ток, входящий в базу, I _B , положительны.

В этом типе транзистора эмиттер, подключенный к первой зоне N, поляризован при более низком напряжении, чем у базы, подключенной к зоне P. Таким образом, диод эмиттер / база поляризован напрямую, и ток ( электрон инжекция ) течет от эмиттера к базе.

При нормальной работе переход база-коллектор имеет обратное смещение, что означает, что потенциал коллектора намного выше, чем у базы. Электроны, которые по большей части разлетелись до зоны поля этого перехода, собираются контактом коллектора.

Простая модель транзистора в линейном режиме

В идеале весь ток, идущий от эмиттера, попадает в коллектор. Этот ток является экспоненциальной функцией напряжения база-эмиттер. Очень небольшое изменение напряжения вызывает большое изменение тока (крутизна биполярного транзистора намного больше, чем у полевых транзисторов ).

Ток базы циркулирующей отверстия к передатчику добавляют к рекомбинации тока электронов нейтрализуются в отверстие в основании является базовым током I _Б , примерно пропорциональна тока коллектора I _C . Эта пропорциональность создает иллюзию того, что ток базы управляет током коллектора. Для данной модели транзистора механизмы рекомбинации технологически сложно освоить, и коэффициент усиления I _C ⁄ _{I _B} может быть сертифицирован только выше определенного значения (например, 100 или 1000). Электронные сборки должны учитывать эту неопределенность (см. Ниже).

Когда напряжение база-коллектор достаточно положительное, почти все электроны собираются, и ток коллектора не зависит от этого напряжения; это линейная зона. В противном случае электроны остаются в базе, рекомбинируют, и коэффициент усиления падает; это зона насыщения.

Возможны два других менее частых режима, а именно открытый режим, где поляризация двух переходов, видимых как диоды, препятствует прохождению тока, и активно-инвертированный режим, при котором коллектор и эмиттер меняются местами в «n». плохое состояние. Поскольку конструкция транзистора не оптимизирована для последнего режима, он используется редко.

Принципы дизайна

На первый взгляд биполярный транзистор кажется симметричным устройством, но на практике размеры и легирование трех частей сильно различаются и не позволяют поменять местами эмиттер и коллектор. Принцип работы биполярного транзистора фактически основан на его геометрии, на различии легирования между его различными областями или даже на наличии гетероперехода .

Ток через отверстия от базы к эмиттеру должен быть незначительным по сравнению с током электронов от эмиттера. Это может быть достигнуто за счет очень сильного легирования эмиттера по сравнению с легированием основы. Гетеропереход также может полностью блокировать дырочный ток и допускать высокое легирование основания.
Рекомбинация электронов (меньшинство) в базе, богатой дырками, должна оставаться низкой (менее 1% для усиления 100). Для этого необходимо, чтобы основание было очень тонким.
Площадь коллектора часто больше, чем площадь эмиттера, чтобы гарантировать, что путь сбора остается коротким (перпендикулярным переходам).

Модель для элементарных расчетов.

Доступно несколько моделей для определения рабочего режима транзистора с биполярным переходом, например, модель Эберса-Молла, показанная ниже.

Иногда достаточно упрощенной модели. Таким образом, для NPN-транзистора, если V _BC , напряжение между базой и коллектором, меньше 0,4 В, а V _BE меньше 0,5 В , транзистор заблокирован и токи равны нулю. С другой стороны, если V _BC <0,4 В и V _CE > 0,3 В , где V _CE — напряжение между коллектором и эмиттером, мы находимся в активном или линейном режиме, с I _c = β I _b и V _BE = 0,7 В для перехода база-эмиттер, который ведет себя как диод. С другой стороны, если при V _BE = 0,7 В и V _BC = 0,5 В мы не можем иметь V _CE > 0,3 В , возьмем V _CE = 0,2 В, потому что мы находимся в режиме насыщения и соотношение I _c = β I _b no дольше держит. Очевидно, что вместо этих упрощений можно использовать модель Эберса-Молла.

Модель Эберса-Молла

Модель транзистора Эберса-Молла в линейном режиме работы

Модель Эберса-Молла является результатом суперпозиции прямой и обратной мод .

Он заключается в моделировании транзистора источником тока, помещенным между коллектором и эмиттером.

Этот источник тока состоит из двух компонентов, управляемых соответственно переходом BE и переходом BC.

Поведение двух переходов моделируется диодами.

Маркировка

Цифры “13001” на корпусе дают общее представление об этом полупроводниковом устройстве. Многие производители маркируют так свои изделия из-за отсутствия места на корпусе ТО-92, не указывая при этом префикс в начале. В статье приведены технические характеристики устройств малоизвестных в России производителей DGNJDZ, Semtech Electronics, YFWDIODE. Указанные производители в своих даташитах не указывают дополнительных символов маркировки. Без дополнительных обозначений маркирует свой транзистор TS13001 тайваньская компания TSMC. Первые две литеры “TS” являются аббревиатурой первых двух слов в полном названии компании Taiwan Semiconductor Manufacturing Company. В тоже время, на рыке достаточно широко представлены транзисторы mje13001, которые тоже промаркированы цифрами 13001. SHENZHEN JTD ELECTRONICS и многие другие производители применяют s13001 s8d при маркировке своих девайсов. Встречаются и другие префиксы, не рассмотренные в статье. Многие продавцы не заморачиваясь с маркировкой в наименовании товара, указывают все возможные его типы вместе с датой производства.