Транзистор c1815 (2sc1815)

Технические характеристики

Транзистор S9013 (ТО-92) имеет такие максимально допустимые технические характеристики (при температуре окружающей среды +25ОС):

• максимальное напряжение между коллектором и базой V_CBO (U_{кб max}) = 40 В;
• наибольшее допустимое напряжение между коллектор-эмиттером V_CEO (U_{кэ max}) = 25 В;
• напряжение между эмиттером и базой максимально возможное V_EBO (U_{эб max}) = 5 В;
• максимально возможный постоянный ток коллектора I_C (I_{к max}) = 500 мА;
• предельно допустимая мощность, рассеиваемая на коллекторе Р_С (Р_{к max}) = 625 мВт;
• статический коэффициент передачи тока H_fe (H_21э) от 64 до 400;
• диапазон рабочих температур T_stg = -55 … 150ОС;

Устройства в корпусе SOT-23 имеют меньшую допустимую мощность рассеивания  — до 300 мВт. Также стоит отметить, что параметр U_{кэ max} у современных производителей может немного отличатся на ± 5 В.

Электрические

Теперь перейдем к рассмотрению электрических значений S9013. Они так же приведены с учетом температуры окружающего воздуха до +25ОС. Показатели дополнительных параметров, при которых производителем проводились измерения, представлены отдельным столбцом. Эти данные свойственны всем транзисторам данного вида, не зависимо от типа корпуса.

Классификация

В зависимости от статического коэффициента передачи по току (h_fe) при V_CE (U_кэ) = 1В и I_C (I_к) =50 мА,  рассматриваемое устройство подразделяют на семь классов: D (64-91); Е (78-112); F (96-135); G (112-166); H (144-202); I (190-300), J (300-400). Как видно из классификации, максимальным h_fe обладают транзисторы S9013I и S9013J. В продаже наиболее чаще встречаются S9013H и S9013G, реже S9013D.

Аналоги

У транзистора S9013 отсутствуют полные аналоги. SS9013, C9013, MMBT9013, KTC9013 не в счёт, так как они фактически тоже самое, просто с другой маркировкой. На наш взгляд эта лучшая альтернатива рассматриваемому устройству. Но если таких нет, то можно использовать в качестве замены другие, например: S8050, 2N3904, 2N4401, BC547, BC337, 2N2222 и т. д.

Наиболее подходящим российским аналогом можно считать КТ530. Однако он имеет другую цоколевку (Э Б К), поэтому будьте внимательны при замене. В таком качестве можно рассмотреть также, незначительно отличающуюся по параметрам, отечественную серию КТ680.

Комплементарная пара

Рекомендуемой комплементарной парой, со структурой p-n-p, для рассматриваемого прибора является транзистор S9012.

Аналоги

Для замены подойдут транзисторы кремниевые планарно-эпитаксиальные, NPN, составные, импульсные. Разработаны для применения в преобразователях напряжения, источниках вторичного электропитания, переключающих устройствах и других схемах аппаратуры широкого применения.

Отечественное производство

Модель	PC *	UCB	UCE	UEB	IC	TJ	fT	CC, pF	hFE	Корпус
TIP122	65	100	100	5	5	150		300	≥ 1000	TO-220
КТ716А/Б	60	100/80	100/80	5	8/10	150	6	150	от 500 до 750	TO-220, TO-66
КТ8116А/Б	65	100	5	4	—	1000	TO-220
КТ8116А/Б	25	100	3	4	—	1000	DPAK
КТ8141А	60	100	100	8	7	—	750	TO-220
КТ8147А/Б	100	700/500	—	8	10	5	—	5	—
КТ8158В	125	100	100	5	12	5	—	2500	TO-218

Зарубежное производство

Модель	PC *	UCB	UCE	UEB	IC	TJ	hFE	Корпус
TIP122	65	100	100	5	5	150	≥ 1000	TO-220
NTE261	65	100	100	5	8	150	1000	TO-220
NTE263	65	100	100	5	10	150	1000	TO-220
RCA122	65	100	100	5	8	150	1000	TO-220
SE9302	70	100	100	5	10	150	1000	TO-220
TIP102	80	100	100	5	8	150	1000	TO-220
TIP132	70	100	100	5	8	150	1000	TO-220
WW263	65	100	100	5	10	150	1000	TO-220
2N6045G	75	100	100	5	8	150	1000	TO-220AB
2SD498	75	100	100	5	8	150	1000	TO-220
3DA122	65	100	100	5	5	150	1000	TO-220
3DA142T	80	100	100	5	10	150	1000	TO-220
3DD122	65	100	100	5	5	150	1000	TO-220
BDW93C	80	100	100	5	12	150	15000	TO-220
CFD811	65	110	100	5	8	150	1000	TO-220FP
HEPS9151	65	100	100	5	8	150	1000	TO-220
HP102	80	100	100	5	8	150	1000	TO-220
HP122	65	100	100	5	5	150	1000	TO-220
HP142T/TS	80/70	100	100	5	10/8	150	1000	TO-220
MJE6045/T	75	100	100	5	8	150	1000	TO-220 TO-220AB

Примечание: данные в таблицах взяты из даташит производителя.

Аналоги

Для замены могут подойти транзисторы кремниевые, со струкрурой NPN, эпитаксиально-планарные, предназначенные для применения в схемах усилителей низкой частоты, дифференциальных и операционных усилителей.

Отечественное производство

Тип	PC	UCB	UCE	UEB	IC	TJ	hFE	fT	Cob	NF	UCE(sat)	Корпус
C1815	0,2	60	50	5	0,15	150	130	80	3,5	—	≤ 0,25	SOT-23
КТ3102А	0,25	50	50	5	0,1	—	100…200	150	≤ 6	10	—	ТО-92, ТО-18
КТ3102Б	0,25	50	50	5	0,1	—	200…500	150	≤ 6	10	—	ТО-92, ТО-18
КТ602А/Б	0,85	120	100	5	0,075	150	20…80	150	≤ 4	—	≤ 3,0	ТО-126
КТ602В/Г	0,85	80	70	5	0,075	150	15…80	150	≤ 4	—	≤ 3,0	ТО-126
КТ611А/Б	0,8	200	180	4	0,1	150	10…120	≥ 60	≤ 5	—	≤ 0,8	ТО-126
КТ611В/Г	0,8	180	180	4	0,1	150	10…120	≥ 60	≤ 5	—	≤ 0,8	ТО-126
КТ660А	0,5	50	45	5	0,8	150	110…220	≥ 200	≤ 10	—	≤ 0,5	ТО-92

Зарубежное производство

Тип	PC	UCB	UCE	UEB	IC	TJ	hFE	fT	Cob	NF	UCE(sat)	Корпус	Маркировка
2SC1815	0,4	60	50	5	0,15	150	70…700	80	≤ 3,5	1…10	0,25	TO-92	—
CSC3114/R	0,4	—	50	—	0,15	—	100	100	≤ 3,5	≤ 100	≤ 0,25	TO-92	—
CSC3114S	0,4	—	50	—	0,15	—	140	100	—	—	—	TO-92	—
CSC3114V	0,4	—	50	—	0,15	—	280	100	—	—	—	TO-92	—
CSC3199	0,4	—	50	—	0,15	—	70…700	80	—	—	—	TO-92	—
CSC3331/R/S/T	0,5	—	50	—	0,2	—	70	200	—	—	—	TO-92	—
CSC3331TU/U/V	0,5	—	50	—	0,2	—	70	200	—	—	—	TO-92	—
C1815	0,2	60	50	5	0,15	150	130	80	—	—	0,25	SOT-23	HF
2N5551SC	0,35	180	160	6	0,6	150	150	100	≤ 6	≤ 8	≤ 0,5	SOT-23	ZFC
2PD601BRL	0,25	60	50	6	0,2	150	210	100	≤ 3	—	≤ 0,25	SOT-23	ML٭
2PD601BSL	0,25	60	50	6	0,2	150	290	100	≤ 3	—	≤ 0,25	SOT-23	MM٭
2PD602ASL	0,25	60	50	5	0,5	150	170	180	≤ 15	—	≤ 0,6	SOT-23	SF
2SC2412-R	0,2	60	50	7	0,15	150	180	180	≤ 3,5	—	≤ 0,4	SOT-23	BR
2SC2412-S	0,2	60	50	7	0,15	150	270	180	≤ 3,5	—	≤ 0,4	SOT-23	BS
2SC945LT1	0,23	60	50	5	0,15	150	200	150	≤ 3,5	—	≤ 0,3	SOT-23	L6
2STR1160	0,5	60	50	5	1	150	250	150	≤ 3,5	—	≤ 0,43	SOT-23	160
BCV47	0,36	80	60	10	0,5	150	10000	170	≤ 3,5	—	≤ 1,0	SOT-23	DK, FG, FGp, FGs, FGt, W
BTC2412N3	0,225	60	50	7	0,2	150	180	80	≤ 3,5	—	≤ 0,4	SOT-23	C4
BTD2150N3	0,225	80	50	6	4	150	270	175	14	—	≤ 0,32	SOT-23	CF
BTN6427N3	0,225	100	60	12	0,5	150	10000		≤ 7	—	≤ 1,5	SOT-23	1N
CMPT3820	0,35	80	60	5	1	150	200	150	≤ 10	—	≤ 0,28	SOT-23	38C
CMPT491E	0,35	80	60	5	1	150	200	150	≤ 10	—	≤ 0,4	SOT-23	C49
INC5001AC1	0,2	80	60	5	1	150	130	240	≤ 10	—	≤ 0,25	SOT-23	XY
INC5006AC1	0,2	100	50	7	3	150	400	250	13	—	≤ 0,2	SOT-23	CER
KMMT619	0,35	60	50	6	0,2	150	250	100	≤ 20	—	≤ 0,5	SOT-23	619, 619H
KST6428	0,35	60	50	6	0,2	150	250	100	≤ 3	—	—	SOT-23	1K
L2SC1623RLT1G	0,225	60	50	7	0,15	150	180	250	≤ 3	—	≤ 0,3	SOT-23	L6
L2SC1623SLT1G	0,225	60	50	7	0,15	150	270	250	≤ 3	—	≤ 0,3	SOT-23	L7
L2SC2412KRLT1G	0,2	60	50	7	0,15	150	180	180	≤ 3,5	—	≤ 0,4	SOT-23	BR
L2SC2412KSLT1G	0,2	60	50	7	0,15	150	270	180	≤ 3,5	—	≤ 0,4	SOT-23	G1F
L2SC5343RLT1G	0,2	60	50	5	0,15	150	180	80	≤ 3,5	≤ 10	≤ 0,25	SOT-23	7R
L2SC5343SLT1G	0,2	60	50	5	0,15	150	270	80	≤ 3,5	≤ 10	≤ 0,25	SOT-23	7S
LMBT6428LT1G	0,225	60	50	6	0,2	150	250	100	≤ 3		≤ 0,5	SOT-23	1KM
MMBT5343-G/L	0,2	60	50	5	0,15	150	200	80	≤ 3,5	≤ 10	≤ 0,25	SOT-23	5343
MMBT6428	0,3	60	50	6	0,2	150	250	100	≤ 3	—	≤ 0,6	SOT-23	1K, 1KM
MMBT6428L/LT1/LT1G	0,225	60	50	6	0,2	150	250	100	≤ 3	—	≤ 0,6	SOT-23	1KM
MMBT945-H/L	0,2	60	50	5	0,15	150	200/130	150	≤ 3	—	≤ 0,3	SOT-23	CR
MMBTA28	0,35	80	80	12	0,8	150	10000	125	≤ 8	—	≤ 1,5	SOT-23	3SS K6R
NXP3875G	0,2	60	50	5	0,15	150	200	80	≤ 3,5	≤ 10	≤ 0,25	SOT-23	٭JF
PBSS4041NT	0,3	60	60	5	3,8	150	300	175	17	—	≤ 0,3	SOT-23	٭BK
PBSS4160T	0,3	80	60	5	1	150	250	150	≤ 10	—	≤ 0,25	SOT-23	٭U5
PBSS8110T	0,3	120	100	5	1	150	150	100	≤ 7,5	—	≤ 0,2	SOT-23	٭U8
SSTA28	0,2	80	80	12	0,3	150	10000	200	≤ 8	—	≤ 1,5	SOT-23 SST3	RAT
TMPS1654N7	0,225	80	160	5	0,15	150	150	100	≤ 8	—	≤ 1,5	SOT-23	N7
TMPT6428	0,225	60	50	6	0,2	150	250	100	≤ 3	—	≤ 0,2	SOT-23	1K

Примечание: данные в таблицах взяты из даташип компаний-производителей.

Транзистор

Буквально сразу после появления полупроводниковых приборов, скажем, транзисторов, они стремительно начали вытеснять электровакуумные приборы и, в частности, триоды. В настоящее время транзисторы занимают ведущее положение в схемотехнике.

Начинающему, а порой и опытному радиолюбителю-конструктору, не сразу удаётся найти нужное схемотехническое решение или разобраться в назначении тех или иных элементов в схеме. Имея же под рукой набор «кирпичиков» с известными свойствами гораздо легче строить «здание» того или другого устройства.

Не останавливаясь подробно на параметрах транзистора (об этом достаточно написано в современной литературе, например, в ), рассмотрим лишь отдельные свойства и способы их улучшения.

Одна из первых проблем, возникающих перед разработчиком, — увеличение мощности транзистора. Её можно решить параллельным включением транзисторов (рис.1). Токовыравнивающие резисторы в цепях эмиттеров способствуют равномерному распределению нагрузки.

Оказывается, параллельное включение транзисторов полезно не только для увеличения мощности при усилении больших сигналов, но и для уменьшения шума при усилении слабых. Уровень шумов уменьшается пропорционально корню квадратному из количества параллельно включённых транзисторов.

Защита от перегрузки по току наиболее просто решается введением дополнительного транзистора (рис.2). Недостаток такого самозащитного транзистора — снижение КПД из-за наличия датчика тока R. Возможный вариант усовершенствования показан на рис.3. Благодаря введению германиевого диода или диода Шоттки можно в несколько раз уменьшить номинал резистора R, а значит, и рассеиваемую на нём мощность.

Составной транзистор (рис. 4) имеет повышенное выходное сопротивление и значительно уменьшенный эффект Миллера благодаря каскодному включению полевого и биполярного транзисторов.

За счёт полной развязки второго транзистора от входа и питанию стока первого транзистора напряжением, пропорциональным входному, составной транзистор, изображённый на рис.5, имеет ещё более высокие динамические характеристики.

Единственное условие реализации такого транзистора — более высокое напряжение отсечки второго транзистора. Входной транзистор можно заменить на биполярный.

Одна из особенностей транзисторного ключа при изменяющейся нагрузке — изменение времени выключения транзистора. Чем больше насыщение транзистора при минимальной нагрузке, тем больше время выключения. Избежать глубокого насыщения можно путём предотвращения прямого смещения перехода база-коллектор. Наиболее простая реализация этой идеи с помощью диода Шоттки представлена на рис.6. На рис.7 изображён более сложный вариант — схема Бейкера.

https://youtube.com/watch?v=D60LaX9Fza0

Аудио MOSFET транзисторы класса D

Все корпуса

Наим-е	Корпус	Напряжение пробоя	Rds(on) тип. (10 В)	Ток стока (25°C)	Заряд затвора	Класс
IRFI4024H-117P	5-pin TO-220	55V	48 mOhm	11 A	8.9 nC	Consumer
IRFI4212H-117P	5-pin TO-220	100V	58 mOhm	11 A	12 nC	Consumer
IRFI4019H-117P	5-pin TO-220	150V	80 mOhm	8.7	13 nC	Consumer
IRFI4020H-117P	5-pin TO-220	200V	80 mOhm	9.1 A	19 nC	Consumer
IRF6665TRPBF	DirectFET SH	100V	53 mOhm	19 A	8.7 nC	Consumer
IRF6645TRPBF	DirectFET SJ	100V	28 mOhm	25 A	14 nC	Consumer
IRF6644TRPBF	DirectFET MN	100V	10 mOhm	60 A	35 nC	Consumer
IRF6775MTRPBF	DirectFET MZ	150V	56 mOhm	28 A	25 nC	Consumer
IRF6785MTRPBF	DirectFET MZ	200V	85 mOhm	15 A	26 nC	Consumer
IRF6648TRPBF	DirectFET MN	60V	5.5 mOhm	86 A	36 nC	Consumer
IRF6668TRPBF	DirectFET MZ	80V	12 mOhm	55 A	22 nC	Consumer
IRF6646TRPBF	DirectFET MN	80V	7.6 mOhm	68 A	36 nC	Consumer
IRFB4212PBF	TO-220	100V	72.5 mOhm	18 A	15 nC	Industrial
IRFB4019PBF	TO-220	150V	80 mOhm	17 A	13 nC	Consumer
IRFB5615PBF	TO-220	150V	32 mOhm	35 A	26 nC	Industrial
IRFB4228PBF	TO-220	150V	12 mOhm	83 A	72 nC	Industrial
IRFB4020PBF	TO-220	200V	80 mOhm	18 A	18 nC	Consumer
IRFB4227PBF	TO-220	200V	19.7 mOhm	65 A	70 nC	Industrial
IRFB5620PBF	TO-220	200V	60 mOhm	25 A	25 nC	Industrial
IRFP4668PBF	TO-247	200V	8 mOhm	130 A	161 nC	Industrial
IRFB4229PBF	TO-220	250V	38 mOhm	46 A	72 nC	Industrial
IRFP4768PBF	TO-247	250V	14.5 mOhm	93 A	180 nC	Industrial

Планарные MOSFETS транзисторы

D-PAK (доступны в корпусах I-Pak)

30 В		30V, 46A, 19 mOhm, 33.3 nC Qg, Logic Level, D-Pak
40 В		40V, 87A, 9.2 mOhm, 48 nC Qg, D-Pak
55 В		55V, 71A, 13 mOhm, 62 nC Qg, D-Pak
75 В		75V, 42A, 26 mOhm, 74 nC Qg, D-Pak
100 В		100V, 32A, 44 mOhm, 48 nC Qg, D-Pak

D2PAK (доступны в корпусах TO-262)

30 В		30V, 200A, 3 mOhm, 75 nC Qg, Logic Level, D2-Pak
40 В		40V, 160A, 4 mOhm, 93.3 nC Qg, Logic Level, D2-Pak
	40V, 162A, 4 mOhm, 160 nC Qg, D2-Pak
55 В		55V, 104A, 8 mOhm, 86.7 nC Qg, Logic Level, D2-Pak
	55V, 135A, 4.7 mOhm, 150 nC Qg, D2-Pak
75 В		75V, 105A, 7 mOhm, 150 nC Qg, D2-Pak
100 В		100V, 80A, 15 mOhm, 81 nC Qg, D2-Pak
	100V, 103A, 11.6 mOhm, 100 nC Qg, D2-Pak

TO-220 и TO-247

30 В		30V, 200A, 3 mOhm, 75 nC Qg, Logic Level, TO-220AB
40 В		40V, 160A, 4 mOhm, 93.3 nC Qg, Logic Level, TO-220AB
	40V, 162A, 4 mOhm, 160 nC Qg, TO-220AB
55 В		55V, 133A, 5.3 mOhm, 170 nC Qg, TO-220AB
	55V, 160A, 5.3 mOhm, 120 nC Qg, TO-247AC
75 В		75V, 177A, 4.5 mOhm, 410 nC Qg, TO-247AC
100 В		100V, 80A, 15 mOhm, 81 nC Qg, TO-220AB
	100V, 51A, 250 mOhm, 66.7 nC Qg, TO-247AC

P-канальные MOSFET транзисторы одноканальные

SOT-23

-20 В		P-Channel, -20V, 2.6A, 135 mOhm, 2.5V Drive capable, SOT-23
	P-Channel, -20V, 4.3A, 54 mOhm, 2.5V Drive capable, SOT-23
-30 В		P-Channel, -30V, 1A, 150 mOhm, SOT-23
	P-Channel, -30V, 3.6A, 64 mOhm, SOT-23

PQFN 2×2 мм, 3×3 мм

-20 В		P-Channel, -20V, 8.5A, 31 mOhm, 2.5V Capable PQFN2x2
-30 В
	P-Channel, -30V, 10A, 15 mOhm, PQFN33
	P-Channel, -30V, 8.5A, 37 mOhm, PQFN2x2

SO-8 и TSOP-6

-30 В	IRFTS9342TRPBF	P-Channel, -30V, 6A, 39 mOhm, TSOP-6
	P-Channel, -30V, 5.4A, 59 mOhm, SO-8
	P-Channel, -30V, 7.5A, 19 mOhm, SO-8
	P-Channel, -30V, 9A, 17.5 mOhm, SO-8
	P-Channel, -30V, 10A, 12 mOhm, SO-8
	P-Channel, -30V, 15A, 7.2 mOhm, SO-8
	P-Channel, -30V, 16A, 6.6 mOhm, SO-8
	P-Channel, -30V, 21A, 4.6 mOhm, SO-8

PQFN 5×6мм

-30 В

P-Channel, -30V, 23A, 4.6 mOhm, PQFN5X6

Электрические параметры

Данные в таблице действительны при температуре внешней среды Ta = 25°C.

Характеристика	Обознач.	Параметры при измерениях	Значения
Ток коллектора выключения, мА	ICBO	UCB = 100 В, IE = 0	≤ 0,2
Ток выключения коллектор-эмиттер, мА	ICEO	UCE = 50 В, IB = 0	≤ 0,5
Ток базы выключения, мА	IEBO	UEB = 5 В, IC =0	≤ 2
Напряжение насыщения коллектор-эмиттер, В *	UCE(sat) (1)	IC = 3 А, IB = 12 мА	≤ 2 В
Напряжение насыщения коллектор-эмиттер, В *	UCE(sat) (2)	IC = 5 А, IB = 20 мА	≤ 4 В
Напряжение включения база-эмиттер, В *	UBE(ON)	IC = 3 А, UCE = 3,0 В	≤ 2,5
Рабочее напряжение коллектор-эмиттер, В *	UCEO(sus)	IC = 30 мА, IB = 0	100
Статический коэффициент усиления по току *	hFE (1)	UCE = 3 В, IC = 0,5 А	≥ 1000
hFE (2)	UCE = 3 В, IC = 3 А	≥ 1000
Выходная емкость, pF	COB	UCB = 10 В, IE = 0, f = 0,1 МГц	300

٭ — параметры сняты в импульсном режиме: ширина импульса 300 мкс, коэффициент заполнения (скважность) ≤ 2 %

Графические иллюстрации характеристик

Рис. 1. Внешние характеристики транзистора в схеме с общим эмиттером: зависимость коллекторного тока I_C от напряжения коллектор-эмиттер U_CE при различных токах управления I_B.

Зависимость снята при температуре внешней среды T_a = 25°C (Надпись на поле рисунка).

Рис. 2. Зависимость статического коэффициента усиления h_FE от величины коллекторной нагрузки I_C.

Характеристики сняты в схеме с общим эмиттером при различных температурах внешней среды и значении коллекторного напряжения U_CE = 6 В. Пунктиром показаны отклонения характеристик при малых значениях коллекторного напряжения U_CE = 1 В (надпись на поле рисунка).

Рис. 3. Зависимость напряжения насыщения коллектор-эмиттер транзистора U_CE(sat) от величины коллекторной нагрузки I_C.

Характеристика снята в схеме с общим эмиттером при различных температурах внешней среды T_a и при соотношении токов I_C/I_B = 10.

Рис. 4. Зависимость напряжения насыщения база-эмиттер транзистора U_BE(sat) от величины коллекторной нагрузки I_C.

Характеристика снята в схеме с общим эмиттером при соотношении токов I_C/I_B = 10 и температуре внешней среды T_a = 25°C (надпись на поле рисунка).

Рис. 5. Входная характеристика транзистора в схеме с общим эмиттером: зависимость входного тока (управления) I_B от напряжения управления U_BE при различных температурах внешней среды и напряжении коллектор-эмиттер U_CE = 6 В.

Рис. 6. Зависимость граничной частоты усиления (частоты среза) f_T от величины коллекторной нагрузки I_C.

Характеристика снята при температуре среды T_a = 25°C и напряжении коллектор-эмиттер U_CE = 10 В (надпись на поле рисунка).

Рис. 7. Ограничение величины рассеиваемой мощности транзистора P_C при нарастании температуры внешней среды T_a.

Рис. 8. Область безопасной работы транзистора. Характеристики сняты при температуре корпуса T_C = 25°C в режиме подачи одиночного импульса (Single Pulse) длительностей 80 мкс, 300 мкс и постоянного тока — DC (надпись на поле рисунка Notes: …).

Ограничение по величине коллекторного тока: I_C = 150 мА.

Ограничение по величине коллекторного напряжения: U_CEO = 50 В.

Ограничения по общему нагреву и вторичному пробою структуры транзистора показаны в виде сплошных и пунктирных линий в диапазонах по напряжению 5…50 В и по току коллектора 30…150 мА.

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:

1. Э (E) — эмиттер;
2. К (C) — коллектор;
3. 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:

1. p-n-p, называемую прямым включением;
2. n-p-n — обратным.

При обозначении на схемах их рисуют одинаково, но с небольшими отличиями вывода эмиттера:

1. прямое направление: стрелка нацелена на базу;
2. обратное — стрелка показывается выходом из базы наружу элемента.

Указатель стрелки эмиттера показывает положительное направление тока через полупроводниковый переход.

Транзисторные пары в усилительных каскадах

Вы можете задаться вопросом, что за причина использовать PNP-транзисторы, когда есть много доступных NPN-транзисторов, которые могут быть использованы в качестве усилителей или твердотельных коммутаторов? Однако наличие двух различных типов транзисторов — NPN и PNP — дает большие преимущества при проектировании схем усилителей мощности. Такие усилители используют «комплементарные», или «согласованные” пары транзисторов (представляющие собой один PNP-транзистор и один NPN, соединенные вместе, как показано на рис. ниже) в выходном каскаде.

Два соответствующих NPN и PNP-транзистора с близкими характеристиками, идентичными друг другу, называются комплементарными. Например, TIP3055 (NPN-тип) и TIP2955 (PNP-тип) являются хорошим примером комплементарных кремниевых силовых транзисторов. Они оба имеют коэффициент усиления постоянного тока β=I_C/I_B согласованный в пределах 10% и большой ток коллектора около 15А, что делает их идеальными для устройств управления двигателями или роботизированных приложений.

Кроме того, усилители класса B используют согласованные пары транзисторов и в своих выходной мощных каскадах. В них NPN-транзистор проводит только положительную полуволну сигнала, а PNP-транзистор – только его отрицательную половину.

Это позволяет усилителю проводить требуемую мощность через громкоговоритель в обоих направлениях при заданной номинальной мощности и импедансе. В результате выходной ток, который обычно бывает порядка нескольких ампер, равномерно распределяется между двумя комплементарными транзисторами.

Маркировка полевых SMD транзисторов

Маркировка	Тип прибора	Маркировка	Тип прибора
6A	MMBF4416	C92	SST4392
6B	MMBF5484	C93	SST4393
6C	MMBFU310	H16	SST4416
6D	MMBF5457	I08	SST108
6E	MMBF5460	I09	SST109
6F	MMBF4860	I10	SST110
6G	MMBF4393	M4	BSR56
6H	MMBF5486	M5	BSR57
6J	MMBF4391	M6	BSR58
6K	MMBF4932	P01	SST201
6L	MMBF5459	P02	SST202
6T	MMBFJ310	P03	SST203
6W	MMBFJ175	P04	SST204
6Y	MMBFJ177	S14	SST5114
B08	SST6908	S15	SST5115
B09	SST6909	S16	SST5116
B10	SST6910	S70	SST270
C11	SST111	S71	SST271
C12	SST112	S74	SST174
C13	SST113	S75	SST175
C41	SST4091	S76	SST176
C42	SST4092	S77	SST177
C43	SST4093	TV	MMBF112
C59	SST4859	Z08	SST308
C60	SST4860	Z09	SST309
C61	SST4861	Z10	SST310
C91	SST4391

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.

Электрические параметры

Характеристика	Обозначение	Параметры при измерениях	Значения
Характеристики выключенного состояния
Напряжение пробоя коллектор-база, В	U(BR)CBO	IC = 100 мкА, IE = 0	≥ 60
Напряжение пробоя коллектор-эмиттер, В	U(BR)CEO	IC = 100 мкА, IB = 0	≥ 50
Ток коллектора выключения, мкА	ICBO	UCB = 60 В, IE = 0	≤ 0,1
Ток коллектора выключения, мкА	ICEO	UCE = 50 В, IB = 0	≤ 0,1
Ток эмиттера выключения, мкА	IEBO	UEB = 5 В, IC = 0	≤ 0,1
Характеристики включенного состояния
Напряжение насыщения коллектор-эмиттер, В	UCE(sat)	IC = 100 мА, IB = 10 мА	≤ 0,25
Напряжение насыщения база-эмиттер, В	UBE(sat)	IC = 100 мА, IB = 10 мА	≤ 1,0
Статический коэффициент усиления по току	hFE (1)	UCE = 6,0 В, IC = 2,0 мА	70…700
hFE (2)	UCE = 6,0 В, IC = 150,0 мА	≥ 25
Характеристики работы в режиме малого сигнала
Граничная частота усиления (частота среза), МГц	fT	IC = 1,0 мА, UCE = 10 В	≥ 80
Выходная емкость (коллекторного перехода), пФ	Cob	UCB = 10 В, IE = 0, f = 1 МГц	≤ 3,5
Коэффициент шума	NF	IC = 0,1 мА, UCE = 6 В, RG = 10 кОм, f = 1,0 кГц	1…10

Модификации (версии) транзистора

Тип	PC	UCB	UCE	UEB	IC	TJ	hFE	fT	Cob	NF	UCE(sat)	Корпус	Примечание
C1815	0,625	60	50	5	0,15	125	25…700	≥ 80	≤ 3	—	≤ 0,25	TO-92	Группы по hFE: O/Y/GR/BL
2SC1815	0,2	60	50	5	0,15	150	130…400	≥ 80	—	—	≤ 0,25	SOT-23	Группы по hFE: L/HМаркировка: HF
2SC1815	0,2	60	50	5	0,15	125	130…400	≥ 80	—	—	≤ 0,25	SOT-23	Группа L по hFE: маркировка: HFL.Группа H маркировка: HF
2SC1815	0,4	60	50	5	0,15	125	25…700	≥ 80	≤ 3,5	1…10	≤ 0,25	TO-92	Группы по hFE: O/Y/GR/BL
2SC1815(L)	0,4	60	50	5	0,15	125	25…700	≥ 80	≤ 3,5	≤ 6	≤ 0,25	TO-92	Группы по hFE: O/Y/GR/BL
2SC1815LT1	0,225	60	50	5	0,15	150	70…700	—	—	—	≤ 0,3	SOT-23	Маркировка: L6
2SC1815M (BR3DG1815M)	0,3	60	50	5	0,15	150	25…700	≥ 80	≤ 3,5	1…10	≤ 0,25	SOT-23	Группы по hFE: O/Y/GR/BL Маркировка: HHFO, HHFY, HHFG, HHFB
2SC1815 M	0,3	45	40	5	0,1	125	70…700	≥ 80	≤ 3,5	—	≤ 0,4	TO-92B	Группы по hFE: O/Y/GR/BL
C1815	0,2	60	50	5	0,15	150	130…400	≥ 80	—	—	≤ 0,25	SOT-23	Группы по hFE: L/HМаркировка: HF
C1815T	0,4	60	50	5	0,15	125	70…700	≥ 80	≤ 3,5	≤ 10	≤ 0,25	TO-92	Группы по hFE: O/Y/GR
CSC1815	0,625	60	50	5	0,15	125	25…700	≥ 80	≤ 3	≤ 10	≤ 0,25	TO-92	Группы по hFE: O/Y/GR/BL
FTC1815	0,4	60	50	5	0,15	125	70…700	≥ 80	≤ 3,5	≤ 10	≤ 0,25	TO-92	Группы по hFE: O/Y/GR/BL
KSC1815	0,4	60	50	5	0,15	125	25…700	≥ 80	≤ 3	1	≤ 0,25	TO-92	Группы по hFE: O/Y/GR/L
KTC1815	0,625	60	50	5	0,15	150	25…700	≥ 80	≤ 3,5	≤ 10	≤ 0,25	TO-92	Группы по hFE: Y/GR