Основная классификация транзисторов, параметры
Основная классификация транзисторов ведется по исходному материалу, на основе которого они сделаны, максимальной допустимой мощности, рассеиваемой на коллекторе и частотным свойствам.
Эти параметры определяют их основные области применения. По мощности транзисторы делят на:
- транзисторы малой мощности,
- транзисторы средней мощности,
- транзисторы большой мощности.
По частоте транзисторы делят на:
- низкочастотные,
- среднечастотные,
- высокочастотные,
- сверхвысокочастотные.
По исходному полупроводниковому материалу транзисторы разделяют на:
- германиевые,
- кремниевые.
Основными параметрами биполярных транзисторов являются:
- статический коэффициент усиления по току а в схеме с общей базой;
- статический коэффициент усиления по току |3 в схеме с общим эмиттером. Параметры аир связаны зависимостями вида в = а/(1 — а) или а = в/(1 + в);
- обратный ток коллектора Іко;
- граничная fгр и предельная fh21 частоты коэффициента передачи тока.
Основными параметрами полевых транзисторов являются:
- напряжение отсечки U0 — приложенное к затвору напряжение, при котором перекрывается сечение канала;
- максимальный ток стока Іс. макс;
- напряжения: между затвором и стоком Uзс, между стоком и истоком Uси и между затвором и истоком Uзи;
- входная Свх, проходная Спр и выходная Свых емкости.
Система обозначений транзисторов
Встречаются транзисторы (биполярные), которые имеют старую, введенную до 1964 г. систему обозначений. По старой системе в обозначение транзистора входит буква П и цифровой номер.
По номеру транзистора можно определить, для каких каскадов радиоэлектронной конструкции он разработан. Если перед буквой П стоит буква М, то это значит, что корпус транзистора холодносварочной конструкции. Расшифровка типов транзисторов по номеру следующая:
Низкочастотные (до 5 МГц):
- 1…100 — германиевые малой мощности, до 0,25 Вт;
- 101…201 — кремниевые до 0,25 Вт;
- 201…300 — германиевые большой мощности, более 0,25 Вт;
- 301…400 — кремниевые более 0,25 Вт.
Высокочастотные (свыше 5 МГц):
- 401…500 — германиевые до 0,25 Вт;
- 501…600 — кремниевые до 0,25 Вт;
- 601…700 — германиевые более 0,25 Вт;
- 701…800 — кремниевые более 0,25 Вт.
Например:
- П416 Б — транзистор германиевый, высокочастотный, малой мощности, разновидности Б;
- МП39Б — германиевый транзистор, имеющий холодносварочный корпус, низкочастотный, малой мощности, разновидности Б.
В новой системе обозначений используется буквенно-цифровой шифр, который состоит из 5 элементов:
1-й элемент системы обозначает исходный материал, на основе которого изготовлен транзистор и его содержание не отличается от системы обозначения диодов, то есть Г или 1 — германий, К или 2 — кремний, А или 3 — арсенид галлия, И или 4 — индий.
2-1 элемент — буква Т (биполярный) или П (полевой).
3-1 элемент — цифра, указывающая на функциональные возможности транзистора по допустимой рассеиваемой мощности и частотным свойствам.
Транзисторы малой мощности, Рmах < 0,3 Вт:
- 1 — маломощный низкочастотный, Гф< 3 МГц;
- 2 — маломощный среднечастотный, 3 < frp< 30 МГц;
- 3 — маломощный высокочастотный, 30 < fгр< 300 МГц.
Транзисторы средней мощности, 0,3 < Рmах <1,5 Вт:
- 4 — средней мощности низкочастотный;
- 5 — средней мощности среднечастотный;
- 6 — средней мощности высокочастотный.
Транзисторы большой мощности, Рmах >1,5 Вт:
- 7 — большой мощности низкочастотный;
- 8 — большой мощности среднечастотный;
- 9 — большой мощности высокочастотный и сверхвысокочастотный (frp > 300 Гц).
4-й элемент — цифры от 01 до 99, указывающие порядковый номер разработки.
5-й элемент — одна из букв от А до Я, обозначающая деление технологического типа приборов на группы.
Например: КТ540Б — кремниевый транзистор средней мощности среднечастотный, номер разработки 40, группа Б.
При изготовлении транзисторов используют различные технологические приемы, в результате чего получаются приборы со специфическими особенностями, эксплуатационными свойствами и параметрами. Цоколевка транзисторов, широко используемых радиолюбителями, дана на рис. 1.
Рис. 1. Цоколевка отечественных транзисторов.
Цветовая и цифровая маркировка
Транзисторы, как и другие радиокомпоненты, маркируют с помощью цветового кода. Цветовой код состоит из изображения геометрических фигур (треугольников, квадратов, прямоугольников и др.), цветных точек и латинских букв.
Код наносится на плоских частях, крышке и других местах транзистора. По нему можно узнать тип транзистора, месяц и год изготовления. Места маркировки и расшифровка цветовых кодов некоторых типов транзисторов приведены на рис. 2…3 и в табл. 1…4. Практикуется также маркировка некоторых типов транзисторов цифровым кодом (табл. 4).
Таблица 1. Цветовая и кодовая маркировки маломощных среднечастотных и высокочастотных транзисторов.
| Тип транзистора | Группы транзисторов | Месяц выпуска | Год выпуска | ||||
| Обозначение | Маркировка | Обозначение | Маркировка | Обозначение | Маркировка | Обозначение | Маркировка |
| ян в. | бежевая | ||||||
| А | розовая | фев. | синяя | 1977 | бежевая | ||
| Б | желтая | март | зеленая | 1978 | еалатовая | ||
| В | синяя | апр. | красная | 1979 | оранжевая | ||
| Г | бежевая | май | еалатовая | 1980 | электрик | ||
| Д | оранжевая | июнь | серая | 1981 | бирюзовая | ||
| КТ3107 | голубая | Е | электрик | июль | коричневая | 1982 | белая |
| Ж | еалатовая | авг. | оранжевая | 1983 | красная | ||
| И | зеленая | сент. | электрик | 1984 | коричневая | ||
| К | красная | окт. | белая | 1985 | зеленая | ||
| Л | серая | ноябр. | желтая | 1986 | голубая | ||
| декаб. | голубая |
Таблица 2. Цветовая маркировка транзистора КТ3107 .
Рис. 2. Места цветовой и кодовой маркировки маломощных среднечастотных и высокочастотных транзисторов в корпусе КТ-26 (ТО-92).
Рис. 3. Места цветовой маркировки транзистора КТ3107 в корпусе КТ-26 (ТО-92).
Рис. 4. Места кодовой маркировки транзисторов в корпусе КТ-27 (ТО-126).
Таблица 3. Цветовая и кодовая маркировки транзисторов.
| Код | Тип |
| 4 | КТ814 |
| 5 | КТ815 |
| 6 | КТ816 |
| 7 | КТ817 |
| 8 | КТ683 |
| 9 | КТ9115 |
| 12 | К.У112 |
| 40 | КТ940 |
| Год выпуска | Код | Месяц выпуска | Код |
| 1986 | и | Январь | 1 |
| 1987 | V | Февраль | 2 |
| 1988 | W | Март | 3 |
| 1989 | X | Апрель | 4 |
| 1990 | А | Май | 5 |
| 1991 | В | Июнь | 6 |
| 1992 | С | Июль | 7 |
| 1993 | D | Август | 8 |
| 1994 | Е | Сентябрь | 9 |
| 1995 | F | Октябрь | |
| 1996 | Н | Ноябрь | N |
| 1997 | 1 | Декабрь | D |
| 1998 | К | — | — |
| 1999 | L | — | — |
| 2000 | М | — | — |
Таблица 4. Кодовая маркировка мощных транзисторов.
Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.
Маркировка транзисторов
Транзистор КТ361 и КТ361-1.
Тип транзистора указывается в этикетке, а также на корпусе прибора в виде буквы указывалась группа. На корпусе указывается полное название транзистора или только буква, которая находится по центру корпуса транзистора. Товарный знак завода может не указываться. Дата выпуска ставится в цифровом или кодированном обозначении (при этом могут указывать только год выпуска). Точка в составе маркировки транзистора указывает на его применяемость – в составе цветного телевидения, станков с числовым программным управлением и бытовой электроники высшего класса, соответственно такие транзисторы были повышенной надежности и проходили дополнительные испытания при изготовлении. Пример маркировки транзистора КТ361-1 показан на рисунке 1 (в случае КТ361 цифра в маркировке отсутствует).
Следует также отметить, что транзисторы КТ315 и КТ361 были первыми массовыми транзисторами с кодовой маркировкой в миниатюрном пластмассовом корпусе КТ-13. Транзистор КТ361 тоже маркировался одной буквой, как и КТ315, но буква располагалась по центру, а также иногда слева и справа от неё были тире. Однако транзисторы, поставляемые с отклонениями по внешнему виду и габаритным размерам, дополнительно маркировались диагональной чертой. Подавляющее большинство транзисторов КТ315 и КТ361 (характеристики такие же, как у КТ315, а проводимость p-n-p) было выпущено в корпусах желтого или красно-оранжевого цветов, значительно реже можно встретить транзисторы розового, зелёного и черного цветов. В маркировку транзисторов предназначенных для продажи помимо буквы обозначающей группу, товарного знака завода и даты изготовления входила и розничная цена, например «ц20к», что означало цена 20 копеек.
Транзистор КТ361-2 и КТ361-3.
Тип транзистора также указывается в этикетке, а на корпусе указывается полное название транзистора. Пример маркировки транзистора КТ361-2 приведен на рисунке 2(в случае КТ361-3 на корпусе указывается цифра 3).
Related Datasheets
| Номер в каталоге | Описание | Производители |
| 2N5550 | mplifier Transistors(NPN Silicon) | ON Semiconductor |
| 2N5550 | NPN high-voltage transistors | NXP Semiconductors |
| 2N5550 | NPN EPITAXIAL SILICON TRANSISTOR | Samsung semiconductor |
| 2N5550 | NPN Silicon Expitaxial Planar Transistor for general purpose/ high voltage amplifier applications | Semtech Corporation |
| Номер в каталоге | Описание | Производители |
| 6MBP200RA-060 |
Intelligent Power Module |
Fuji Electric |
| ADF41020 |
18 GHz Microwave PLL Synthesizer |
Analog Devices |
| AN-SY6280 |
Low Loss Power Distribution Switch |
Silergy |
| DataSheet26.com | 2020 | Контакты | Поиск |
Биполярный транзистор: внешний вид, составные элементы, конструкция корпуса — кратко
Сразу стоит определиться, что биполярный транзистор (bipolar transistor) создан для работы в цепях постоянного тока, где и используется. Сократим его название до БТ.
На фотографии ниже показал насколько разнообразные формы он имеет. А ведь этот небольшой ассортимент мной высыпан из одной маленькой коробочки.
Транзисторный корпус может быть изготовлен из пластмассы или металла в виде параллелепипеда, цилиндра, таблетки различной величины. Общими элементами являются три контактных штыря, созданные для подключения к электрической схеме.
Эти выводы необходимо различать в технической документации, правильно подключать при монтаже. Поэтому их назвали:
- Э (E) — эмиттер;
- К (C) — коллектор;
- Б (B) — база.
Буквы в скобках используются в международной документации.
Основной метод соединения БТ в электрических схемах — пайка, хотя допускаются и другие.
Габариты корпуса и контактных выводов зависят от мощности, которую способен коммутировать этот модуль. Чем выше проектная нагрузка, тем большие размеры вынуждены создавать производители для обеспечения надежной работы и отвода опасного тепла.
Общеизвестно, что полупроводниковые переходы не способны выдерживать высокий нагрев — они банально перегорают. Поэтому все мощные корпуса выполняются из металла и снабжаются теплоотводящими радиаторами.
В особо ответственных узлах для них дополнительно создается принудительный обдув струями воздуха. Этим приемом значительно повышается надежность работы системных блоков компьютеров, ноутбуков, сложной электронной техники.
Любой БТ состоит из трех полупроводниковых переходов p и n типа, как обычный диод. Только у диода их меньше: всего два. Он способен пропускать ток всего в одну сторону, а в противоположную — блокирует.
Bipolar transistor создается по одной из двух схем соединения полупроводниковых элементов:
- p-n-p, называемую прямым включением;
- n-p-n — обратным.
При обозначении на схемах их рисуют одинаково, но с небольшими отличиями вывода эмиттера:
- прямое направление: стрелка нацелена на базу;
- обратное — стрелка показывается выходом из базы наружу элемента.
Указатель стрелки эмиттера показывает положительное направление тока через полупроводниковый переход.
Принцип действия транзистора
В активном режиме работы, транзистор включён так, что его эмиттерный переход смещён в прямом направлении (открыт), а коллекторный переход смещён в обратном направлении. Для определённости рассмотрим npn транзистор, все рассуждения повторяются абсолютно аналогично для случая pnp транзистора, с заменой слова «электроны» на «дырки», и наоборот, а также с заменой всех напряжений на противоположные по знаку.
В npn транзисторе электроны, основные носители тока в эмиттере проходят через открытый переход эмиттер-база в область базы. Часть этих электронов рекомбинирует с основными носителями заряда в базе (дырками), часть диффундирует обратно в эмиттер.
Однако, из-за того что базу делают очень тонкой и очень слабо легированной, большая часть электронов, инжектированная из эмиттера диффундирует в область коллектора. Сильное электрическое поле обратно смещённого коллекторного перехода захватывает электроны (напомним, что они неосновные носители в базе, поэтому для них переход открыт), и проносит их в коллектор. Ток коллектора, таким образом, практически равен току эмиттера, за исключением небольшой потери на рекомбинацию в базе, которая и образует ток базы (Iэ=Iб+Iк).
Коэффициент α, связывающий ток эмиттера и ток коллектора (Iк=α Iэ) называется коэффициентом передачи тока эмиттера. Численное значение коэффициента α 0.9 — 0.999, чем больше коэффициент, тем лучше транзистор. Этот коэффициент мало зависит от напряжения коллектор-база и база-эмиттер.
В широком диапазоне рабочих напряжений ток коллектора пропорционален току базы, коэффициент пропорциональности равен β=α/(1-α)=(10-1000). Т.о. изменяя малый ток базы можно управлять значительно большим током коллектора.
Биполярный транзистор – электропреобразовательный полупроводниковый прибор с одним или несколькими электрическими переходами, предназначенный для усиления, преобразования и генерации электрических сигналов. Вся конструкция выполняется на пластине кремния, либо германия, либо другого полупроводника, в которой созданы три области с различными типами электропроводности.
Средняя область называется базой, одна из крайних областей – эмиттером, другая – коллектором. Соответственно в транзисторе два p-n-перехода: эмиттерный – между базой и эмиттером и коллекторный – между базой и коллектором.
Область базы должна быть очень тонкой, гораздо тоньше эмиттерной и коллекторной областей (на рисунке это показано непропорционально). От этого зависит условие хорошей работы транзистора. Транзистор работает в трех режимах в зависимости от напряжения на его переходах.
При работе в активном режиме на эмиттерном переходе напряжение прямое, на коллекторном – обратное. В режиме отсечки на оба перехода подано обратное напряжение. Если на эти переходы подать прямое напряжение, то транзистор будет работать в режиме насыщения.
Типы биполярных транзисторов.
Рекомендации по эксплуатации транзисторов
Значения большинства параметров транзисторов зависят от реального режима работы и температуры, причем с увеличением температуры параметры транзисторов могут меняться. В справочнике приведены, как правило, типовые (усредненные) зависимости параметров транзисторов от тока, напряжения, температуры, частоты и т. п.
Для обеспечения надежной работы транзисторов необходимо принимать меры, исключающие длительные электрические нагрузки, близкие к предельно допустимым. Например заменять транзистор на аналогичный но меньшей мощности не стоит, это касается не только мощностей, но и других параметров транзистора. В некоторых случаях для увеличения мощности транзисторы можно включать параллельно, когда эмиттер соединяется с эмиттером, коллектор с коллектором и база – с базой. Перегрузки могут быть вызваны разными причинами, например от перенапряжения, для защиты от перенапряжения часто применяют быстродействующие диоды.
Что касается нагрева и перегрева транзисторов, температурный режим транзисторов не только оказывает влияние на значение параметров, но и определяет надежность их эксплуатации. Следует стремиться к тому, чтобы транзистор при работе не перегревался, в выходных каскадах усилителей транзисторы обязательно нужно ставить на большие радиаторы. Защиту транзисторов от перегрева нужно обеспечивать не только во время эксплуатации, но и во время пайки. При лужении и пайке следует принимать меры, исключающие перегрев транзистора, транзисторы во время пайки желательно держать пинцетом, для защиты от перегрева.
Мы рассмотрели здесь только несколько видов транзисторов, и это лишь мизерная часть из обилия моделей электронных компонентов, представленных на рынке сегодня.
Так или иначе, вы с легкостью сможете подобрать подходящий транзистор для своих целей. Документация на них доступна сегодня в сети в виде даташитов, в которых исчерпывающе представлены все характеристики. Типы корпусов современных транзисторов различны, и для одной и той же модели зачастую доступны как SMD исполнение, так и выводное.
Биполярные транзисторы
Транзисторы можно рассматривать как своего рода переключатели, такие же как и многие электронные компоненты, например, реле или вакуумные лампы. Транзисторы применяются в различных схемах, и редко какая схема обходится без них, даже сейчас, при широком использовании микросхем. Существует два основных вида биполярных транзисторов – n-p-n и p-n-p, они различаются по проводимости.
Два схожих по параметрам транзистора разных проводимостей называют комплементарной парой. Если в какой-нибудь схеме, например, в усилителе, заменить транзисторы одного вида на транзисторы другого вида со схожими параметрами (не забыв изменить при этом полярность питающих напряжений, электролитических конденсаторов и полупроводниковых диодов), то схема будет работать точно так же, за исключением СВЧ диапазона, поскольку n-p-n транзисторы являются более высокочастотными, чем p-n-p, и здесь возможно не удастся подобрать комплементарную пару.
Биполярный транзистор – трёхэлектродный полупроводниковый прибор, разновидность транзистора. Электроды подключены к трём последовательно расположенным слоям полупроводника с чередующимся типом примесной проводимости.
Чаще всего в схемах применяют транзисторы структуры n-p-n. Это связано с тем, что в схемах эмиттеры транзисторов соединены с отрицательным источником питания.
Соответственно и общий провод схемы так же будет соединён с отрицательным выводом источника питания, что является общепринятым стандартом.
Транзисторы выпускаются в различных корпусах, но все они имеют три вывода (у высокочастотных транзисторов иногда имеется и четвёртый вывод, соединённый с металлическим корпусом – экраном):
- База- это управляющий вывод;
- Коллектор- находится под положительным потенциалом (для n-p-n транзистора);
- Эмиттер- находится под отрицательным потенциалом (для n-p-n транзистора).
Datasheet Download — ON Semiconductor
| Номер произв | 2N5551 | ||
| Описание | mplifier Transistors(NPN Silicon) | ||
| Производители | ON Semiconductor | ||
| логотип | |||
|
1Page
www.DataSheet4U.com • These are Pb−Free Devices* MAXIMUM RATINGS VCEO Value VCBO Vdc Total Device Dissipation @ TA = 25°C Derate above 25°C VEBO IC PD 6.0 Vdc 5.0 mW/°C Total Device Dissipation @ TC = 25°C Derate above 25°C PD 1.5 W 12 mW/°C Operating and Storage Junction TJ, Tstg −55 to +150 °C THERMAL CHARACTERISTICS Thermal Resistance, Junction−to−Ambient RqJA 200 °C/W Thermal Resistance, Junction−to−Case RqJC 83.3 °C/W Stresses exceeding Maximum Ratings may damage the device. Maximum AYWW G G Semiconductor Components Industries, LLC, 2007 March, 2007 − Rev. 5 G = Pb−Free Package (Note: Microdot may be in either location) Preferred devices are recommended choices for future use and best overall value.
2N5550, 2N5551 ELECTRICAL CHARACTERISTICS (TA = 25°C unless otherwise noted) Characteristic (IC = 1.0 mAdc, IB = 0) 2N5550 V(BR)CEO 140 (IC = 100 mAdc, IE = 0 ) 2N5550 V(BR)CBO 160 (IE = 10 mAdc, IC = 0) Collector Cutoff Current (VCB = 100 Vdc, IE = 0) (VCB = 120 Vdc, IE = 0) (VCB = 100 Vdc, IE = 0, TA = 100°C) (VCB = 120 Vdc, IE = 0, TA = 100°C) Emitter Cutoff Current (VEB = 4.0 Vdc, IC = 0) ON CHARACTERISTICS (Note 1) DC Current Gain (IC = 1.0 mAdc, VCE = 5.0 Vdc) (IC = 10 mAdc, VCE = 5.0 Vdc) (IC = 50 mAdc, VCE = 5.0 Vdc) V(BR)EBO 6.0 ICBO − 100 nAdc − 100 mAdc − 50 IEBO − 50 nAdc hFE 60 − (IC = 10 mAdc, IB = 1.0 mAdc) (IC = 50 mAdc, IB = 5.0 mAdc) Both Types VCE(sat) − 0.15 Vdc (IC = 10 mAdc, IB = 1.0 mAdc) (IC = 50 mAdc, IB = 5.0 mAdc) VBE(sat) Both Types (IC = 10 mAdc, VCE = 10 Vdc, f = 100 MHz) Output Capacitance (VCB = 10 Vdc, IE = 0, f = 1.0 MHz) Input Capacitance (VEB = 0.5 Vdc, IC = 0, f = 1.0 MHz) 2N5550 fT Cobo Cibo 100 300 (IC = 1.0 mAdc, VCE = 10 Vdc, f = 1.0 kHz) Noise Figure (IC = 250 mAdc, VCE = 5.0 Vdc, RS = 1.0 kW, f = 1.0 kHz) 2N5550 hfe NF 1. Pulse Test: Pulse Width ≤ 300 ms, Duty Cycle ≤ 2.0%. http://onsemi.com
2N5550, 2N5551
500 TJ = 125°C 25°C −55 °C 0.2 0.3 IC, COLLECTOR CURRENT (mA) 10 VCE = 1.0 V VCE = 5.0 V 20 30 0.005 IC = 1.0 mA 0.01 0.02 IB, BASE CURRENT (mA) Figure 2. Collector Saturation Region 101 VCE = 30 V 10 10−1 TJ = 125°C IC = ICES 10−2 75°C 10−3 REVERSE FORWARD 10−4 25°C 10−5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 VBE, BASE−EMITTER VOLTAGE (VOLTS) Figure 3. Collector Cut−Off Region TJ = 25°C 0.8 VBE(sat) @ IC/IB = 10 0.6 0.1 VCE(sat) @ IC/IB = 10 0.2 0.3 0.5 1.0 2.0 3.0 5.0 10 20 30 50 IC, COLLECTOR CURRENT (mA) 100 |
|||
| Всего страниц | 6 Pages | ||
| Скачать PDF |
