Sic-транзисторы сверхвысокого рабочего напряжения и суперкаскоды

Описание транзистора 2N4403

Транзистор 2N4403 — биполярный, кремниевый, высокочастотный (30 МГц > F_ГР < 300 МГц) транзистор типа P-N-P, средней мощности (300 мВт > P_К,МАКС < 1,5 Вт). Тип корпуса TO-92. Аналоги данного транзистора это транзисторы: NTE159, SK3466, BC327, BSS80C, PN200, THC4403, TMPT4403, 2N2907, 2N4143*, 2N4972*, 2N6001*, 2N6003*, 2N6005*, 2N6007*, 2N6011*, 2N6013*, 2N6015* A5T2907*, A5T4403*.

Транзистор
U_КЭ0 /U_{КБ0 ПРОБ}В
I_{К, МАКС}мА
P_{К, МАКС}мВт
h_21Э
f_грМГц
Изготовитель

мин.
макс.
I_КмА
U_КЭВ
Название (полное)
Название (сокращённое)

2N4403
40/40
600
350
100

150
10
200
American Microsemiconductor Inc
AmerMicroSC

Advanced Semiconductor tnc
Advncd Semi

Allegro Microsystems Inc
AlegroMicro

Central Semiconductor Corp
CentralSemi

Continental Device India Ltd
Contin Dev

Crimson Semiconductor Inc
CrimsonSimi

Diodes Inc
Diodes Inc

Elm State Electronics lnc
Elm State

Hi-Tron Semiconductor
Hi-Tron

Toshiba Corp/Industria Mexicana Toshiba SA

KSL Microdevices Ing
KSL Micro

Micro Electronics Ltd
Micro Еlecs

Microsemi Corp
Microsemi

Mistral SPA
Mistral SpA

Motorola Semiconductor Products Inc
Motorola

NAS Etektronische Halbleiter Gmbh
NAS Elekt

National Semiconductor Corp
Natl Semi

Rochester Electronics Inc
Rochester

Rohm Со Ltd
Rohm Со Ltd

Samsung Electronics Inc
Samsung

Semelab Plc
Semelab

Semiconductors Inc
Semi Inc

Semiconductor Technology Inc
SemiconTech

Intex Со Inc/Semitronics Corp
Semitronics

Solid State Inc
Solid Stinc

Swampscott Electronics Со Inc
Swampscott

Toshiba America Electronic Components Inc
ToshibaAmer

Transistor Со
Transistor

United-Page Inc, UPI Semiconductor Division
UPI Semi

Space Power Electronics Inc
Space Power

Цоколёвка

Тип
Номера выводов

1
2
3

3 вывода
E
B
C

U_{КЭ0, ПРОБ} — пробивное напряжение коллектор-эмиттер биполярного транзистора при токе базы, равном нулю.

U_{КБ0, ПРОБ} — пробивное напряжение коллектор-база биполярного транзистора.

U_КЭ — напряжение источника питания коллектора биполярного транзистора при измерении h_21Э.

I_{К, МАКС} — максимально допустимый постоянный ток коллектора биполярного транзистора.

I_К — постоянный ток коллектора биполярного транзистора при измерении h_21Э.

h_21Э — статический коэффициент передачи тока биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером.

f_ГР — граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером.

P_{К, МАКС} — максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощность коллектора биполярного транзистора.

* — Транзистор не является полным аналогом, но возможна замена.

Где применяются

Существует 2 вида схем ОУ, которые различаются способом подключения. Главный недостаток ОУ — непостоянство Kу, зависящего от режима функционирования. Основные сферы применения — усилители: инвертирующий (ИУ) и неинвертирующий (НИУ). В схеме НИУ Kу по U задается резисторами (сигнал нужно подавать на вход). ОУ содержит ООС последовательного типа. Эта связь выполнена на одном из резисторов. Она подается только на V-.

В ИУ происходит сдвиг сигналов по фазе. Для изменения знака выходного отрицательного напряжения необходима параллельная ОС по U. Вход, который является неинвертирующим, нужно заземлить. Входной сигнал через резистор подается на инвертирующий вход. Если неинвертирующий вход уходит на землю, то разность U между входами ОУ равна 0.

Можно выделить устройства, в которых применяются ОУ:

Предусилители.
Усилители звуковых и видеочастотных сигналов.
Компараторы U.
Дифусилители.
Диференциаторы.
Интеграторы.
Фильтрующие элементы.
Выпрямители (повышенная точность выходных параметров).
Стабилизаторы U и I.
Вычислители аналогового типа.
АЦП (аналого-цифровые преобразователи).
ЦАП (цифро-аналоговые преобразователи).
Устройства для генерации различных сигналов.
Компьютерная техника.

Операционные усилители и их применение получили широкое распространение в различной аппаратуре.

Что такое биполярный транзистор и какие схемы включения существуют

Что такое триггер, для чего он нужен, их классификация и принцип работы

Что такое аттенюатор, принцип его работы и где применяется

Что такое компаратор напряжения и для чего он нужен

Как работает микросхема TL431, схемы включения, описание характеристик и проверка на работоспособность

Что такое делитель напряжения и как его рассчитать?

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

Причины нагрева модулей и необходимость их охлаждения

Поскольку наши ключи не являются идеальными, то есть, они не обеспечивают идеального короткого замыкания, то в открытом состоянии их сопротивление не равно нулю. Значит, на этом сопротивлении рассеивается джоулево тепло. Это один источник, и не самый значительный.

Кроме открытого состояния, есть еще переходные процессы, связанные с включением и выключением. В этот период сопротивление коллектор-эмиттер уменьшается от нескольких гОм, до единиц или десятков миллиОм. В момент равенства сопротивления ключа сопротивлению остальной цепи, рассеиваемая мощность достигает максимума. Затем мощность спадает до уровня открытого состояния. Получается импульс мощности. Если мы проинтегрируем его по промежутку времени, в течение которого происходит процесс включения, то найдем тепловую энергию этого импульса.

При выключении происходит нечто аналогичное, но в обратном направлении. Потери в цепи управления, на фоне потерь в силовой цепи, выглядят игрушечными ими можно пренебречь (это проблемы не потребителей, а разработчиков). Потери в открытом ключе – это понятие академическое, на практике составляют ноль безоговорочно. Картина включения и выключения IGBT хорошо показана ниже.

V( GE ) – напряжение затвор-эмиттер, I( C ) – ток коллектора.

При включении IGBT возникает импульс тока, при выключении – импульс напряжения, за счет индуктивного характера нагрузки. Динамический диапазон может быть довольно значителен, а скорость переходных процессов весьма небольшая. Чтобы подавить обратные всплески напряжения, нужны импульсные быстродействующие диоды, от которых также, в свою очередь, требуется и быстрое восстановление. IGBT переключаются с частотой ШИМ-модулятора, а это единицы и более десятка кГц.

Чем выше выбирают частоту модуляции, тем точнее можно воспроизвести синусоиду, но тем больше и потерь переключения, те больше греется радиатор модуля и тем больше радиопомех возникает. Чем меньше частота модуляции, тем легче работать модулю IGBT, но тем больше гармоник тока в силовой цепи и ее реактивная мощность. Поэтому потребителю дается возможность выбирать частоту модуляции ШИМ в пределах 2…16 кГц (разные модели частотников имеют разные диапазоны) с дискретным шагом в несколько ступеней.

На радиаторах модулей IGBT может рассеиваться мощность от единиц Вт, до нескольких кВт, в зависимости от мощности модулей. В общем и целом, можно считать, что современные модули IGBT рассеивают в тепло около 0,3…0,5% коммутируемой мощности. Это довольно неплохо, по сравнению с техникой прежних лет.

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

Основные технические характеристики

У транзисторов серии C945 представлены такие технические характеристики (при температуре окружающей среды +25 °C,):

принцип действия – биполярный;
корпус ТО-92, SOT-23;
материал корпуса – пластмасса;
материал транзистора — аморфный кремний (amorphous silicon) Si;

электрические:

проводимость – обратная (n-p-n);
максимально допустимый коллекторный ток (Maximum Collector Current) I_{K макс} (I_{c max}) 0,15 А или 150 мА (mA);
максимальное допустимое напряжение между коллектором и эмиттером (Collector-Emitter Voltage) U _{КЭ макс.} (V_CE_max) не более 50 В (V);
максимально допустимое обратном напряжении на коллекторном переходе, между коллектором и базой (Collector-Base Voltage) U_{КБ макс.} (V_CB_max) не более 60 В (V);
максимальное допустимое напряжение между эмиттером и базой (Emitter-Base Voltage) U_{ЭБ макс} (V_ЕВ_max) не более 5 В (V);
напряжение насыщения коллектор-эмиттер (Collector-emitter saturation voltage) U_КЭ_.нас. (V_CE_sat) не более 0.3 В (V);
граничная частота передачи тока (Current Gain Bandw >Классификация по H_fe

Наименование	Коэффициент Hfe
С945-Y	120-240
С945-O	70-140
С945-R	90-180
С945-Q	135-270
С945-P	200-400
C945-K	300-600
C945-G	200-400
C945-GR	200-400
C945-BL	350-700
C945-L (SOT-23)	120-200
C945-H (SOT-23)	200-400

Точное значение H_fe смотрите в даташите производителя, предварительно посмотрев буквы находящиеся в конце маркировки транзистора. Например у c945O Electronic Manufacturer H_fe характеристика находится в пределах от 70-140, а у С945R Stanson Technology от 90-180.

Зачем нужна маркировка

Современному радиолюбителю сейчас доступны не только обычные компоненты с выводами, но и такие маленькие, темненькие, на которых не понять что написано, детали. Они называются “SMD”. По-русски это значит “компоненты поверхностного монтажа”. Их главное преимущество в том, что они позволяют промышленности собирать платы с помощью роботов, которые с огромной скоростью расставляют SMD-компоненты по своим местам на печатных платах, а затем массово “запекают” и на выходе получают смонтированные печатные платы. На долю человека остаются те операции, которые робот не может выполнить. Пока не может.

Маркировка на практике

Применение чип-компонентов в радиолюбительской практике тоже возможно, даже нужно, так как позволяет уменьшить вес, размер и стоимость готового изделия. Да ещё и сверлить практически не придётся

Другое важное качество компонентов поверхностного монтажа заключается в том, что благодаря своим малым размерам они вносят меньше паразитных явлений

Дело в том, что любой электронный компонент, даже простой резистор, обладает не только активным сопротивлением, но также паразитными ёмкостью и индуктивностью, которые могут проявится в виде паразитных сигналов или неправильной работы схемы. SMD-компоненты обладают малыми размерами, что помогает снизить паразитную емкость и индуктивность компонента, поэтому улучшается работа схемы с малыми сигналами или на высоких частотах.

Разнообразные корпуса транзисторов.

Маркировка SMD компонентов

SMD компоненты все чаще используются в промышленных и бытовых устройствах. Поверхностный монтаж улучшил производительность по сравнению с обычным монтажом, так как уменьшились размеры компонентов, а следовательно и размеры дорожек. Все эти факторы снизили паразитические индуктивности и емкости в электрических цепях.

Код	Сопротивление
101	100 Ом
471	470 Ом
102	1 кОм
122	1.2 кОм
103	10 кОм
123	12 кОм
104	100 кОм
124	120 кОм
474	470 кОм

Маркировка импортных SMD

Маркировка импортных SMD транзисторов происходит в основном по нескольким принятым системам. Одна из них – это система маркировки полупроводниковых приборов JEDEC.Согласно ей первый элемент – это число п-н переходов, второй элемент – тип номинал, третий – серийный номер, при наличие четвертого – модификации.

Вторая распространенная система маркировка – европейская. Согласно ей обозначение SMD транзисторов происходит по следующей схеме: первый элемент – тип исходного материала, второй – подкласс прибора, третий элемент – определение применение данного элемента, четвертый и пятый – основную спецификацию элемента.

Третьей популярной системой маркировки является японская. Эта система скомбинировала в себе две предыдущие. Согласно ей первый элемент – класс прибора, второй – буква S, ставится на всех полупроводниках, третий – тип прибора по исполнению, четвертый – регистрационный номер, пятый – индекс модификации, шестой – (необязательный) отношение к специальным стандартам.

Что бы к Вам ни попало в руки, для полной идентификации данного элемента следует применять маркировочные таблицы и по ним определить все характеристики данного элемента. По оценкам специалистов соотношение между производством ЭРЭ в обычном и SMD-исполнении должно приблизиться к 30:70. Многие радиолюбители уже начинают с успехом осваивать применение SMD в своих конструкциях.

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.

Расчёт дифференциального каскада усиления

Необходимо рассчитать дифференциальный усилитель со следующими параметрами: изменение входного сигнала ∆U_BX = 10 мВ, сопротивление источника сигнала R_Г = 1 кОм, изменение выходного напряжения ∆U_BbIX = 5 B.

Выберем напряжение питания усилителя Eк, которое должно обеспечить заданную амплитуду выходного сигнала и не вводить транзистор в насыщение
- — транзистор при максимальной амплитуде не должен входить в насыщение
  
  где U_CEнас – напряжение насыщения транзисторов. Для маломощных U_CEнас =1 В, для мощных U_CEнас = 2 В.
- — напряжение питания составит
  
  Примем Eк = 15 В
Выберем тип транзисторов усилительного каскада. Выберем транзистор типа КТ315 со следующими параметрами: U_CEmax = 30 В, I_Cmax = 100 mA, I_CBO = 1 mkA, f_h21e = 250 МГц, h_21e = 100, P_{K max} = 150 мВт.
Примем коллекторный ток транзисторов VT1 и VT2 I_C = 1 мA и рассчитаем резисторы устанавливающие режим работы данных транзисторов:
- — коллекторные резисторы R_C = R3 = R5
  
  Примем R_C = 7,5 кОм
- — резисторы в цепи базы R_b1=R1=R7, R_b2=R2=R8
  
  Примем R_b2=R2=R8 = 10 кОм
  
  Примем R_b1=R1=R7 = 150 кОм
Рассчитаем источник стабильного тока согласно данной статье
- Выберем стабилитрон типа КС139Г со следующими параметрами U_ст.ном. = 3,9 В, I_ст.ном. = 5 мА.
- — сопротивление резистора R6
  
  Примем R6 = 2,2 кОм
- — cопротивление резистора R4
  
  Примем R4 = 1,6 кОм
Определим параметры дифференциального каскада. Для этого определим дифференциальное выходное сопротивление источника стабильного тока

где r_CE и r_BE – внутренние коллекторно-эмиттерное и базо-эмиттерное сопротивления транзистора

где U_γ – потенциал Эрли, который имеет следующие значения для n-p-n-транзисторов – 80…200 В, для p-n-p-транзисторов 40…150 В
U_Т – тепловой потенциал, равный 26 мВ для комнатной температуры
Таким образом, выходное дифференциальное сопротивление источника тока составит

Коэффициент усиления дифференциального сигнала

где R_ВХ – входное сопротивление дифференциального усилителя

где R11 – эквивалентное входное сопротивление
Rb – эквивалентное базовое сопротивление

тогда

а коэффициент дифференциального усиления составит

Коэффициент усиления синфазного сигнала

Коэффициент ослабления синфазного сигнала

К_ОССФ = 55803 раза или 95 дБ, что является достаточно неплохим результатом, так как в случае применения вместо стабилизатора тока обычного резистора порядка нескольких сотен Ом К_ОССФ составил бы 50…60 дБ, что является недостаточным значениемдля современного уровня развития электронных устройств.

Настройка транзисторного усилителя низкой частоты

Питание обоих усилителей можно осуществить от 3 пальчиковых батарей или же от простого и надежного стабилизатора напряжения построенного на микросхеме LM317.

Настройка усилителя первого варианта сводится к подбору сопротивлений R2 и R4. Величину сопротивлений нужно подобрать такой, чтобы миллиамперметр, подключенный в коллекторную цепь каждого транзистора, показывал ток в районе 0,5…0,8 мА. По второй схеме необходимо также выставить коллекторный ток второго транзистора путем подбора сопротивления резистора R3.

В первом варианте возможно применить транзисторы марки КТ312, КТ3102, или их зарубежные аналоги, однако при этом необходимо будет выставить правильное смещение напряжения транзисторов путем подбора сопротивлений R2, R4. Во втором варианте в свою очередь, возможно применить кремневые транзисторы марки КТ209, КТ361, или зарубежные аналоги. При этом выставить режимы работы транзисторов можно путем изменения сопротивления R3.

В коллекторную электроцепь транзистора VT2 (обоих усилителей) взамен наушников возможно подключить динамик с высоким сопротивлением. Если же необходимо получить более мощное усиление звука, то можно собрать усилитель на TDA2030, который обеспечивает усиление до 15 Вт.

Принципы работы операционного усилителя

Идеальный стандартный операционный усилитель представляет собой усилитель, двумя входами и (обычно) одним выходом (рис. «Базовая схема операционного усилителя» ). Усилитель имеет инвертирующий и неинвертирующий входы. Усилитель осуществляет усиление дифференциального напряжения U_D. Выходное напряжение U_А определяется по следующей формуле:

U_A= A_D·U_D

где A_D — коэффициент усиления при разомкнутой цепи обратной связи. Операционный усилитель подключается к источникам положительного и отрицательного напряжений питания относительно общего вывода. В случае однополярного питания общий вывод соединяется с отрицательным выводом источника питания. Напряжения питания обычно на схемах не показываются, однако, разумеется, они необходимы для нормальной работы усилителя.

Существуют следующие варианты операционных усилителей (см. рис. «Виды операционных усилителей» ):

«Нормальный» операционный усилитель (операционный усилитель VV-типа) с входами напряжения и выходом напряжения;
Усилитель тока, управляемый напряжением (операционный усилитель VC-типа) с входом напряжения и токовым выходом;
Усилитель напряжения, управляемый током (операционный усилитель CV-типа) с токовым входом и выходом напряжения;
Усилитель тока (операционный усилитель СС-типа) с токовым входом и токовым выходом.

Как правило, используются операционные усилители VV-типа; детальные пояснения приведены ниже. Поскольку функции операционного усилителя определяются схемой его включения, прежде всего, детально рассмотрим возможные схемы. Здесь важным является различие между положительной и отрицательной обратной связью. При выводе соотношений предполагается, что мы имеем дело с идеальным операционным усилителем.

Модификации транзистора

Тип	Pc	Ucb	Uce	Ueb	Tj	Cc	Ic	hfe	ft	Корпус
2SA1015	0.4 W	50 V	50 V	5 V	125 °C	4 pf	0.15 A	70	80 MHz	TO-92
2SA1015-GR	0.4 W	50 V	50 V		125 °C	7 pf	0.15 A	70	80 MHz	TO-92
2SA1015-O	0.4 W	50 V	50 V		125 °C	7 pf	0.15 A	70	80 MHz	TO-92
2SA1015-Y	0.4 W	50 V	50 V		125 °C	7 pf	0.15 A	70	80 MHz	TO-92
2SA1015K	0.2 W	50 V	50 V	5 V	150 °C		0.15 A	130	80 MHz	SOT23
2SA1015L	0.4 W	50 V	50 V	5 V	125 °C	7 pf	0.15 A	70	80 MHz	TO92
2SA1015LG	0.4 W	50 V	50 V	5 V	175 °C	7 pf	0.15 A	200	80 MHz	TO92
2SA1015LO	0.4 W	50 V	50 V	5 V	175 °C	7 pf	0.15 A	70	80 MHz	TO-92
2SA1015LT1	0.23 W	60 V	50 V	5 V	150 °C		0.15 A	70		SOT23
2SA1015LY	0.4 W	50 V	50 V	5 V	175 °C	7 pf	0.15 A	120	80 MHz	TO-92
2SA1015M	0.3 W	50 V	50 V	5 V	150 °C	7 pf	0.15 A	70	80 MHz	SOT23
A1015	0.2 W	50 V	50 V	5 V	125 °C		0.15 A	130	80 MHz	SOT23
A1015LT1	0.2 W	50 V	50 V	5 V	150 °C		0.15 A	130	80 MHz	SOT23
A1015S	0.3 W	50 V	50 V	5 V	150 °C	13 pf	0.15 A	70	150 MHz	TO-92S
BTA1015A3	0.4 W	50 V	50 V	5 V	125 °C	7 pf	0.15 A	70	80 MHz	TO-92
CSA1015	0.625 W	50 V	50 V	5 V	125 °C	7 pf	0.15 A	70	80 MHz	TO-92
CSA1015GR	0.625 W	50 V	50 V	5 V	125 °C	7 pf	0.15 A	200	80 MHz	TO-92
CSA1015O	0.625 W	50 V	50 V	5 V	125 °C	7 pf	0.15 A	70	80 MHz	TO-92
CSA1015Y	0.625 W	50 V	50 V	5 V	125 °C	7 pf	0.15 A	120	80 MHz	TO-92
FTA1015	0.6 W	50 V	50 V	5 V	125 °C	7 pf	0.15 A	70	80 MHz	TO-92
HSA1015	0.4 W	50 V	50 V	5 V	150 °C	7 pf	0.15 A	120	80 MHz	TO-92
KSA1015	0.4 W	50 V	50 V	5 V	125 °C	4 pf	0.15 A	70	80 MHz	TO-92