Транзисторы КТ315А, КТ315Б, КТ315В, КТ315Г, КТ315Д, КТ315И, КТ315Ж.
Т ранзисторы КТ315 — кремниевые, маломощные высокочастотные, структуры — n-p-n. Корпус пластиковый — желтого, красного, темно — зеленого, оранжевого цветов. Масса — около 0,18г. Маркировка буквенно — цифровая, либо буквенная. Цоколевка легко определяется с помощью буквы, обозначающей подкласс транзистора. Она распологается напротив вывода эмиттера. Вывод коллектора — посередине, базы — оставшийся, крайний.
Наиболее широко распространенный отечественный транзистор. При изготовлении КТ315 впервые массово была применена планарно — эпитаксиальная технология. На пластине из материала n — проводимости формировался участок базы, проводимостью — p, затем, уже в нем — n участок эмиттера. Эта технология способствовала значительному удешевлению производства, при меньшем разбросе параметрических характеристик, по тому времени — довольно высоких.
Благодаря плоской форме корпуса и выводов КТ315 хорошо подходит для поверхностного монтажа. Таким образом, применение КТ315 позволило в свое время значительно уменьшить размеры элементов ТТЛ советских ЭВМ второго поколения. Область применения КТ315 черезвычайно широка, кроме элементов логики это — низкочастотные, среднечастотные, высокочастотные усилители, генераторы, все что сотавляло основу огромного количества бытовых и промышленных электронных устройств советской эпохи.
Разработка КТ315 была отмечена в 1973 г. Государственной премией СССР. Примечательно, что КТ315 до сих пор производятся в Белоруссии, в корпусе ТО-92.
Наиболее важные параметры.
Граничная частота передачи тока — 250 МГц. Коэффициент передачи тока у транзисторов КТ315А, КТ315В, КТ315Д — от 20 до 90. У транзисторов КТ315Б,КТ315Г,КТ315Е — от 50 до 350. У транзистора КТ315Ж, — от 30 до 250. У транзистора КТ315Ж, не менее 30.
Максимальное напряжение коллектор — эмиттер. транзистора КТ315А — 25в. Транзистора КТ315Б — 20в, транзистора КТ315Ж — 15в. У транзисторов КТ315В, КТ315Д — 40 в. у транзисторов КТ315Г, КТ315Е — 35 в. У транзистора КТ315И — 60 в.
Напряжение насыщения база — эмиттер при токе коллектора 20 мА, а токе базы — 2 мА: У транзисторов КТ315А, КТ315Б, КТ315В, КТ315Г — 1,1 в. У транзисторов КТ315Д, КТ315Е — 1,5 в. У транзисторов КТ315Ж — 0,9 в.
Напряжение насыщения коллектор — эмиттер при токе коллектора 20 мА, а токе базы 2 мА: У транзисторов КТ315А, КТ315Б, КТ315В, КТ315Г — 0,4 в. У транзисторов КТ315Д, КТ315Е — 1 в. У транзисторов КТ315Ж — 0,5 в.
Максимальное напряжение эмиттер-база — 6 в.
Обратный ток коллектор-эмиттер при предельном напряжении : У транзисторов КТ315А, КТ315Б, КТ315В, КТ315Г, КТ315Д, КТ315Е — 1 мкА. У транзисторов КТ315Ж — 10 мкА. У транзисторов КТ315И — 100 мкА.
Обратный ток коллектора при напряжении колектор-база 10в — 1 мкА.
Максимальный ток коллектора. У транзисторов КТ315А, КТ315Б, КТ315В, КТ315Г, КТ315Д, КТ315Е — 100 мА. У транзисторов КТ315Ж, КТ315И — 50 мА.
Емкость коллекторного перехода при напряжении коллектор-база 10 в, не более: У транзисторов КТ315А, КТ315Б, КТ315В, КТ315Г,КТ315Д, КТ315Е, КТ315И — 7 пФ. У транзисторов КТ315Ж — 10 пФ.
Рассеиваемая мощность коллектора.
У транзисторов КТ315А, КТ315Б, КТ315В, КТ315Г, КТ315Д, КТ315Е — 150 мВт. У транзисторов КТ315Ж, КТ315И — 100 мВт.
Зарубежные аналоги транзисторов КТ315.
Прямых зарубежных аналогов у КТ315 нет. Наиболее близкий аналог(полное совпадение параметров) транзистора КТ315А — BFP719.
Аналог КТ315Б — 2SC633. Параметры этих транзисторов в основном совпадают, но у 2SC633 несколько ниже граничная частота передачи тока — 200МГц.
Аналог КТ315Г — BFP722, КТ315Д — BC546B
Вход усилителя
Вход усилителя – это клеммы Х1 и Х2.
Х2 это минус входа, а Х1 – плюс. Так как схема на один канал, то УНЧ называется моно.
Фильтрация входного сигнала
Электролитический конденсатор С1 позволяет отделить постоянную составляющую входящего сигнала от переменной.
По-простому, он пропускает только переменный сигналю. Если сигнала нет, или вход усилителя замкнут, то без этого конденсатора транзистор может перейти в режим насыщения (максимальное усиление), и на выходе появится неприятный хрип.
Не путайте этот эффект со свистом. Свист – это влияние положительной обратной связи, а в данном случае будет режим насыщения из-за короткого замыкания на входе. И на выходе усилителя будет слышен именно хрип, а не свит или звук.
Емкость конденсатора подобрана под частоту звукового сигнала. Звук начинается от 20 Гц и до 16 кГц.
Недостатки
Какие недостатки есть у импульсных реле? Некоторые модели
отдельных производителей чувствительны к перепадам напряжения.
Чем это чревато? А тем, что свет на некоторых лампах у вас будет включаться и выключаться самопроизвольно при нестабильном напряжении.
Еще многих раздражает постоянное клацанье и щелчки при работе реле. Особенно этим грешат эл.механические разновидности. Они состоят из рычажной и контактной системы, катушки, плюс пружины.
Отличить их можно по рычагу с лицевой стороны. С его
помощью реле вручную переводится из одного положения в другое.
В электронные встроена плата с микроконтроллером. В них
клацать особо нечему, и они менее шумны.
Чтобы было меньше проблем, выбирайте реле от известных и давно зарекомендовавших себя брендов. Таких как — ABB (E-290), Schneider Electric (Acti 9iTL), F&F (Biss) или отечественный Меандр (РИО-1 и РИО-2).
У ABB очень большой выбор по добавлению к основной модели E290 всяких накладок и дополнительных «плюшек».
У Меандр РИО-2 есть полезная функция для работы с обычными одноклавишными выключателями.
Для этого данную релюшку нужно перевести в режим №2 и к каждому из входов Y, Y1 и Y2 подключить свой выключатель света (всего 3шт).
В итоге вы получите режим работы перекрестных выключателей на основе обычных одноклавишников. При нажатии любого из них (вкл или выкл), будет изменяться выход и переключаться контакты на самом реле, зажигая или гася лампочку.
ТУТ ВИДЕО
Совсем не дурно, почти hi-end! На самом деле если ориентироваться только по КНИ, то этот усилитель полноценный HI-END, но для хай-энда этого не достаточно, поэтому его отнесли к старому и доброму разряду hi-fi. Несмотря на то, что усилитель развивает всего 100 ватт, он на порядок сложнее аналогичных схем, но сама сборка не составит труда при наличии всех компонентов. Отклонять номиналы схемы не советую — мой опыт это подтверждает.
Маломощные транзисторы в ходе работы могут перегреваться, но волноваться не стоит — это их нормальный режим работы. Выходной каскад, как уже сказал, работает в классе АВ, следовательно, выделятся огромное количество тепла, которое нужно отводить. В моем случае они укреплены на общий теплоотвод, которого более, чем достаточно, но на всякий случай, имеется также и активное охлаждение.
После сборки нас ждет первый запуск схемы. Для этого советую еще раз прочитать запуск и настройку Ланзара — тут все делается точно таким же образом. Первый запуск делаем с закороченной на землю входом, если все ОК, то размыкаем вход и подаем звуковой сигнал. К тому времени все силовые компоненты должны быть укреплены на теплоотвод, а то восхищаясь музыкой можете не заметить, как дымят ключи выходного каскада — каждый из них стоит очень и очень.
Мы наконец заставили достойно звучать наш усилитель домашней аудиосистемы, проверили его работоспособность, оценили качество звука основного канала. Самое время добавить в него модуль защиты от случайных замыканий, чтоб вся работа не пошла лесом, из-за неизбежных случайностей в процессе его эксплуатации. Также соберём остальные маломощные каналы УНЧ, для подключения тыловых колоночек.
Детали УНЧ
Для работы в этом усилителе пригоден операционный усилитель с коэффициентом усиления напряжения не менее 2000. Транзисторы оконечного каскада желательно подобрать с одинаковыми коэффициентами передачи тока (h21э> 50).
Вместо транзисторов ГТ321А в усилителе можно применить транзисторы КТ626 (с буквенными индексами А, Б, В), вместо ГТ905А и ГТ806В — соответственно КТ814Г и КТ816Г. Катушка L1 (30 витков) намотана в два слоя проводом ПЭВ-2 — 1,0 на каркасе диаметром 7 и длиной 25 мм.
Для охлаждения транзисторов V8, V9 применен теплоотвод П-образной формы, согнутый из полосы (размеры 100 X 50 мм) листового алюминиевого сплава толщиной 2мм. Размеры основания теплоотвода — 50 X 50 мм, полок (на них закреплены транзисторы) — примерно 25 X 50 мм.
Теплоотвод крепят на монтажной плате с таким расчетом, чтобы выводы транзисторов можно было соединить с остальными деталями короткими проводниками. Транзисторы V10 и V11 устанавливают на универсальных теплоотводах типа 8.650.022 с эффективной площадью охлаждения 300 см2.
ВИДЕО УСИЛИТЕЛЯ
Плата для LM крепится на основную плату УНЧ через стойки в виде трубок и болтов. Питание для этого блока берется со второго инвертора, предусмотрена отдельная обмотка. Выпрямитель и фильтрующие конденсаторы расположены непосредственно на плате усилителя. В качестве выпрямительных диодов уже традиционные КД213А. Дросселей для сглаживания ВЧ помех не использовал, да и нет нужды их применять, поскольку даже в довольно брендовых автомобильных усилителях их часто не ставят. В качестве теплоотвода использовал набор дюралюминиевых болванок 200х40х10 мм.
На плату также укреплен кулер, который одновременно отводит теплый воздух с этого блока и отдувает теплоотводы инверторов. С электроникой аудиокомплекса полностью разобрались — переходим к механике и слесарным работам…
Основа любой радиолюбительской конструкции — красивый удобный корпус, тем более он должен прилично смотреться у аппарата, который занимает достойное место в гостинной или вашем рабочем кабинете.
ПЕРВОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ
Первый запуск инвертора стоит сделать от лабораторного БП с защитой от КЗ, при этом в момент запуска защита может ошибочно сработать, если блок маломощный, в моем случае использовался переделанный БП с током 3,5 А. Холостой ток инвертора 170-280 мА, зависит от правильного расчета трансформатора, рабочей частоты генератора и типа полевых ключей, немалую роль играет резистор снаббера, в моем случае с ним пришлось чуток поиграться, чтобы снизить потребление схемы.
Во время холостого хода, на ключах не должно наблюдаться тепловыделения, если оно есть, то имеется проблема с монтажом или нерабочий компонент. Перед запуском промойте плату от флюсов, для этого можно использовать ацетон или растворитель. А теперь приступаем собственно к самому блоку УМЗЧ…
После успешного запуска блока питания, переходим к самой интересной части конструкции — блок усилителей мощности звука. В том числе фильтр низких частот для сабвуфера и модуль стабилизации.
IGBT-транзисторы
Объединив положительные качества биполярных и полевых, с изолированным затвором, транзисторов, можно получить для низкочастотной (имеется в виду промышленная частота 50-60 Hz) техники весьма достойный переключающий элемент – IGBT. Его обозначение и упрощенная эквивалентная схема показана на рисунке выше. Схема собрана подобно дарлингтоновской для биполярных. Полевой транзистор с n-каналом фактически служит усилителем тока с большим усилением, и хорошо открывает связанный с ним биполярный транзистор, который служит силовым в данной паре.
Его эмиттер в этой структуре назван коллектором и наоборот (по “принципу утки” – по отношению к клеммам прибор отчасти ведет себя как биполярный транзистор с гигантским усилением). В то же время, нельзя считать IGBT простой схемой, которую “спаяли” из n-канального полевого и pnp-биполярного транзисторов, – это именно полупроводниковая структура, а не схема. Формальные переход база-коллектор биполярной части и канал полевой образуют единую структуру на кристалле.
Область применения IGBT транзисторов по электрическим параметрам лежит от 300 В и выше, по частоте – до 10 кГц. Это как раз хорошо подходит для промышленной частоты (в применении частотников). IGBT применяются в электроприводах, начиная от небольших электроинструментов вплоть до электровозов. То, что они работают в области не очень высоких частот, в отличие от mosfet, избавляет от множества проблем, связанных с паразитными индуктивностями и емкостями – управляющий транзистор в такой структуре чувствует себя вполне комфортно, его частота переключений сравнительно невелика. Значит, легче перезаряжать затворную емкость.
Большой проводимости от него, в данном случае, не требуется. Выходной pnp биполярный транзистор устроен таким образом, что выдерживает большое обратное напряжение и может работать в инверсном режиме. Простота управления IGBT и область безопасной работы оказались гораздо выше, чем у биполярных транзисторов. IGBT, как таковые, не имеют встроенного обратного диода, но такой диод с быстрым восстановлением может быть добавлен в схему или внешним образом, или интегрирован на кристалле, если это нужно для той области, для которой предназначается прибор.
IGBT появились в 1983 году (в IR запатентовали первый образец)
Первые образцы неважно переключались и были ненадежными, поэтому на рынок, как следует, не вышли. Трудности были технологическими, связанными с получением пластин толщиной около 100 мкм
Их преодоление, а также появление Trench-технологии для изготовления MOSFET позволили резко снизить сопротивление канала в открытом состоянии, и это позволило приблизить свойства IGBT практически к свойствам традиционного механического выключателя, но без присущего ему образования дуги и на несколько порядков высоким быстродействием.
Транзисторы IGBT применяют в частотных преобразователях, устройствах плавного пуска, они интенсивно вытесняют тиристоры из всех областей, несмотря на свою значительную цену. Из используют в источниках питания, инверторах, электроприводах, сварочных питающих устройствах, на транспорте.
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.
Транзисторные китайские усилители
Двигаемся от дешевых в сторону дорогих.
Самое дешевый и относительно пристойный усилитель, который мы нашли, – клон Marantz. Пристойный с учетом цены!
Клон Marantz
В Китае его можно посмотреть здесь.
Заявляется мощность – 2 канала по 65W на 4 ом. Нагрузка в диапазоне 2-16ohm. Судя по его весу и трансформатору, это почти соответствует действительности. Реальных ватт 55 на 4 ом. и порядка 45 на 8 ом. он выдаст. Дешевизна достигается использование корпуса в двух качествах. И как корпуса, и как радиатора. С трактом, шинами и питанием все хорошо. Регулятор громкости простенький, если очень часто крутить ручку громкости, через несколько лет он может начать «шуршать». А может и не начать. Могут возникнуть проблемы с его перегревом, если часами непрерывно использовать его в режиме «дискотека». Площадь корпуса для 55W маловата будет. Сгореть он вряд ли сгорит, но может. Греться, в долгом максимальном режиме, он будет адски. Не дискотечный усилитель.
Движемся дальше. Очень приличный вариант. Реальных приблизительно 120W. На драйвере UPC1342V с транзисторами в оконечнике.
Реальных 120W. Ссылка.
Приблизительно 100 Вт реальных ватт. Китайцы пишут, что сделан по схемотехнике MARANTZ. Так ли оно или нет, нам не известно. Но нет ни каких ограничений для копирования схем. Схемы не патентуются. Но даже если бы так оно было, — 25 жизни патента давно уже прошли.
От хорошего, к более лучшему. Приблизительно 120W реальных. Образцово показательное качество исполнения, питания, охлаждения, разводки и шин. Мы такой уже один купили. Все очень хорошо. Точно можем рекомендовать. Брали именно у этого продавца здесь.
В Китае его можно посмотреть здесь
Усилитель, для тех, кому требуется мощность. Аналоговый блок питания
Это очень важно, так как на высоких мощностях цифровые блоки питания выходят из строя очень быстро. Не очень хорошо, что стоит вентилятор
Но при этих мощностях прослушивания, уверяю вас, вы его не услышите точно. Возможно обороты вентилятора регулируются в зависимости от нагрева радиаторов. Возможно нет. Мы не знаем. 8 Ом до 250 Вт + 250 Вт. Это реальные ватты. Если бы он был на пассивном охлаждении, то весил бы уже не 11,2 кг., а под все 30 кг. И если сейчас за него просят около 16 тыс. руб. с доставкой. То при пассивном охлаждении он бы стоил с доставкой, — под 30 тыс. руб. И возможно даже больше. И целесообразность тащить такой аппарат (по такой цене) из Китая несколько исчезает.
8 Ом до 250 Вт + 250 Вт. Это реальные ватты. Размер: 360*308*92 мм. Вес нетто: 11,2 кг. Ссылка.
Хотя появился относительно мощный усилитель без вентиляторов, и получилось как и предполагалось дорого:
- На выбор: класс A/B: 165 Вт + 165 Вт, или класс A: 40 Вт + 40 Вт
- Выходное значение: 4-8 Ом
- Входная чувствительность: >= 300 мВ
- Размер: 435X400X150mm
- Общее гармоническое искажение: 0,05thd %
- Посылка Вес: около 23 кг.
- Медиа плеер на ПК
- Бюджетные усилители
- Выбор бюджетной акустики
Какие усилители вы считаете качественными?
Poll Options are limited because JavaScript is disabled in your browser.
Можно давать несколько ответов
Стабилизация работы схемы
Когда полупроводник нагревается, его сопротивление уменьшается. Транзистор сделан из полупроводника, и соответственно его p-n переходы тоже.
При работе схемы УНЧ ток течет через транзистор, и он нагревается. Обычно вся мощность рассеивается на коллекторе. И тем не менее, характеристики транзистора резко меняются, поскольку сопротивление его p-n переходом резко снижается по мере повышения температуры.
Чтобы стабилизировать работу транзистора, нужно сбалансировать его сопротивление другим источником. Это можно сделать при помощи дополнительного сопротивления.
Когда сопротивление транзистора VT1 уменьшается, резистор R3 забирает часть напряжения на себя и не позволяет увеличить ток в цепи.
Благодаря этому транзистор:
- не закрывается;
- не переходит в режим насыщения;
- не искажает сигнал;
- и не перегревается.
Это называется термостабилизация работы усилителя.
А чтобы в нормальном режиме работы, когда VT1 не нагревается, резистор R3 не уменьшал мощность схемы, в цепь включен шунтирующий электролитический конденсатор C2. Через него переменная составляющая входного сигнала проходит без потерь.
