Транзистор bc337

Классификация выходных каскадов

Есть несколько методов сборки выходного каскада:

• Из транзисторов, имеющих различную проводимость. Для этих целей чаще всего используют «комплементарные» (близкие по параметрам) транзисторы.
• Из транзисторов, имеющих одинаковую проводимость.
• Из транзисторов составного типа.
• Из полевых транзисторов.

Работа усилителя, сконструированного, при помощи комплементарных транзисторов, отличается простотой: положительная сигнальная полуволна запускает работу одного транзистора, а отрицательная — другого. Необходимо, чтобы плечи (транзисторы) работали в одинаковых режимах и для реализации этого используется базовое смещение.

Если усилитель использует в работе одинаковые транзисторы, то никаких принципиальных отличий от первого варианта это не имеет. За исключением того факта, что для подобных транзисторов сигнал отличаться не должен.

При работе с остальными разновидностями усилителей необходимо помнить, что отрицательное напряжение для p-n-p транзисторов, и положительное — для n-p-n транзисторов.

Обычно звание усилителя мощности принадлежит именно оконечному каскаду, поскольку он работает с самыми большими величинами, хотя с технической точки зрения так можно называть и предварительные каскады. К числу основных показателей усилителя можно отнести: полезную, отдаваемую в нагрузку мощность, КПД, полосу усиливаемых частот, коэффициент нелинейных искажений. На эти показатели весьма сильно влияет выходная характеристика транзистора. При создании усилителя напряжения может быть использована однотактная и двутактная схемы. В первом случае режим работы усилителя линейный (класс А). Данная ситуация характеризуется тем, что протекание тока по транзистору длится до тех пор пока не окончится период входного сигнала.

Однотактный усилитель отличается высокими показателями по линейности. Однако эти качества могут искажаться при намагничивании сердечника. Для предотвращения подобной ситуации необходимо озаботиться наличием цепи трансформатора с высоким уровнем индуктивности для первичной цепи. Это отразится на размерах трансформатора. К тому же, ввиду принципа его работы, он обладает достаточно низким КПД.

В сравнении с ним данные по двутактному усилителю (класс B) куда выше. Данный режим позволяет искажать форму транзисторного тока на выходе. Это увеличивает результат отношения переменного и постоянного токов, снижая вместе с тем уровень потребляемой мощности, это и считается самым главным плюсом применения двутактных усилителей. Их работа обеспечивается подачей двух равных по значению, но фазно противоположных напряжений. Если отсутствует трансформатор со средней точкой, то можно воспользоваться фазоинверсным каскадом, который снимет противоположные по фазе напряжения с соответственных резисторов цепей коллектора и эмиттера.

Существует двухтактная схема, не включающая в себя выходной трансформатор. Для этого потребуются разнотипные транзисторы, работающие как эмиттерные повторители. Если оказывать воздействие двуполярным входным сигналом, то будет происходить поочерёдное открытие транзисторов, и расхождение токов по противоположным направлениям.

Особенности и применение транзистора

Полупроводниковый прибор имеет неплохие мощностные характеристики. Так максимальное напряжение коллектор-эмиттер составляет 45 В, а ток коллектора достигает 0,8А. Элемент с такими параметрами может работать в маломощных типовых ключевых схемах на 24 В для переключения реле, источников света.

В перечне параметров стоит выделить высокий коэффициент усиления по току и приличные частотные характеристики. Их конкретные значения отражены в таблице. Транзисторы с такими параметрами широко применяются в усилителях звуковой частоты, — предусилительных и выходных каскадах.

По совокупности характеристик BC337 является высокочастотным транзистором общего применения средней мощности. Радиокомпонент отличается высокой надежностью и доступностью. Его параметры лежат в диапазоне значений, востребованных в промышленной электротехнике и радиолюбительской практике.

Таблица 4 – Электрические параметры транзисторов КТ361Е, КТ361Ж, КТ361И, КТ361К, КТ361А, КТ361М, КТ361Н и КТ361П при приемке и поставке

В любом режиме, из указанных на рисунке 11, при конкретном применении максимальная ожидаемая интенсивность отказов может быть определена по следующей формуле:

где J_p – рабочий ток коллектора, мА;t_н – наработка, часов, определенная по рисунку 11, при конкретной рассеиваемой мощности.

Указания по применению и эксплуатации транзисторов

Основное назначение транзисторов – работа в усилительных каскадах и других схемах радиоэлектронной аппаратуры. Допускается применение транзисторов, изготовленных в обычном климатическом исполнении в аппаратуре, предназначенной для эксплуатации во всех климатических условиях, при покрытии транзисторов непосредственно в аппаратуре лаками (в 3 – 4 слоя) типа УР-231 по ТУ 6-21-14 или ЭП-730 по ГОСТ 20824 с последующей сушкой. Допустимое значение статического потенциала 200 В. Минимально допустимое расстояние от корпуса до места лужения и пайки (по длине вывода) 1 мм для транзисторов КТ361, КТ361-1 и 2 мм для транзисторов КТ361-2, КТ361-3. Число допустимых перепаек выводов при проведении монтажных (сборочных) операций – три.

Простейшие схемы усилительных каскадов на транзисторах

На рисунках 1 и 2 показаны простейшие схемы резистивных усилительных каскадов на транзисторах, включенных по схеме с общим эмиттером (ОЭ). Схема с общим эмиттером позволяет усиливать как ток, так и напряжение сигнала.

Рис. 1. Простейшая схема резистивного усилительного каскада на транзисторе с общим эмиттером (ОЭ).

Рис. 2. Еще одна схема резистивного усилительного каскада на транзисторе с общим эмиттером (ОЭ).

Есть два основных способа подачи напряжения смещения на базу транзистора в схеме с ОЭ. В схеме на рисунке 1 напряжение на базу подается через резистор R6, при этом само напряжение на базе зависит от делителя, состоящего из R6 и внутреннего сопротивления база-эмиттер транзистора.

В такой схеме для получения нужного напряжения смещения R6 имеет обычно большое сопротивление. Такой тип смещения называют смещением, фиксированным током базы.

На рисунке 2 напряжение базового смещения создается делителем из резисторов Rб1 и Rб2. В такой схеме сопротивление базовых резисторов может быть значительно меньше.

Это интересно тем, что изменение сопротивления эмиттер-база под действием изменения температуры в меньшей степени влияет на напряжение на базе транзистора. Такой каскад более термостабилен.

Кроме того меньше влияния на рабочую точку транзистора изменений в кристалле транзистора от старения, или при замене неисправного транзистора другим. Такой тип смещения называется фиксированным напряжением база-эмиттер.

Недостаток схемы на рис.2 в том, что входное сопротивление такого каскада значительно ниже, чем в схеме по рис.1

Но это важно, только если нужно большое входное сопротивление

Разные экземпляры даже однотипных транзисторов могут существенно отличаться своими статическими параметрами, кроме того, есть и зависимость от температуры, поэтому желательно чтобы в усилительном каскаде была стабилизация режима работы транзистора.

Проще всего это сделать введением в каскад отрицательной обратной связи (ООС) по постоянному току, так, чтобы изменения входного тока или напряжения, к которым приводит работа ООС, противодействовали влиянию дестабилизирующих факторов.

Габариты транзистора КТ361 и КТ361-1

Тип корпуса транзистора КТ-13. Масса одного транзистора не более 0,2 г. Величина растягивающей силы 5 Н (0,5 кгс). Минимальное расстояние места изгиба вывода от корпуса – 1 мм (на рисунке обозначено как L1). Температура пайки (235 ± 5) °С, расстояние от корпуса до места пайки 1 мм, продолжительность пайки (2 ± 0,5) с. Транзисторы должны выдерживать воздействие тепла, возникающего при температуре пайки (260 ± 5) °С в течение 4 секунд. Выводы должны сохранять паяемость в течение 12 месяцев с даты изготовления при соблюдении режимов и правил выполнения пайки, указанных в разделе «Указания по эксплуатации». Транзисторы устойчивы к воздействию спирто-бензиновой смеси (1:1), а также пожаробезопасны. Габаритные размеры транзистора КТ361 и КТ361-1 приведены на рисунке 1.

Эмиттерная стабилизация режима работы транзистора

Более высокой стабильности можно достигнуть применив эмиттерную стабилизацию режима работы транзистора (рис.4). Здесь стабильность повышается при увеличении сопротивления Rэ и уменьшении сопротивлений Rб1 и Rб2.

Однако и слишком большим сопротивление Rэ выбирать не следует, потому что при этом напряжение коллектор-эмиттер может оказаться слишком малым.

Не стоит увлекаться и сильным уменьшением сопротивлений R61 и R62, потому что при очень малых их величинах не только увеличивается ток потребления, но и, что гораздо важнее, очень сильно снижается входное сопротивление.

Рис. 4. Эмиттерная стабилизация режима работы транзистора.

Чтобы снизить влияние ООС на переменный ток вводится конденсатор Сэ. Как известно, конденсатор имеет реактивное сопротивление, и постоянный ток через него не проходит, но проходит переменный. В результате переменный ток «обтекает» резистор Rэ через реактивное сопротивление Сэ.

И результирующее сопротивление в цепи эмиттера по переменному току оказывается значительно ниже, чем по постоянному. Поэтому ООС по переменному току значительно меньше, чем по постоянному.

Таблица 3 – Электрические параметры транзисторов КТ361А, КТ361А1, КТ361Б, КТ361В, КТ361Г, КТ361Г1, КТ361Д и КТ361Д1 при приемке и поставке