Температурный дрейф
Температура влияет на характеристики транзисторов по постоянному и переменному току. Двумя аспектами этой проблемы являются изменение температуры окружающей среды и самонагревание. Некоторые приложения, например, военные и автомобильные, требуют работы в расширенном температурном диапазоне. В благоприятной же среде схемы подвергаются самонагреванию, в частности высоковольтные схемы.
Ток утечки IК0 и коэффициент β увеличиваются с ростом температуры. Коэффициент β по постоянному току hFE возрастает экспоненциально. Коэффициент β по переменному току hfe увеличивается, но не так быстро. При повышении температуры от -55°C до 85°C он удваивается. По мере увеличения температуры увеличение hfe даст больший выходной сигнал в схеме с общим эмиттером, который в крайних случаях будет ограничен (отсечен). Увеличение hFE сдвигает точку смещения, приводя к возможному отсечению пиков на одной из полуволн. В многокаскадных усилителях с прямой связью сдвиг точки смещения усиливается. Решением этой проблемы является использование отрицательной обратной связи для стабилизации точки смещения. Это также стабилизирует и коэффициент усиления по переменному току.
Повышение температуры на рисунке ниже (a) приведет к уменьшению VБЭ от номинальных 0,7 В для кремниевых транзисторов. Уменьшение VБЭ увеличивает ток коллектора в усилителе с общим эмиттером, что дополнительно приводит к сдвигу точки смещения. Лекарством от смещения VБЭ является использование пары транзисторов, собранных в схему дифференциального усилителя. Если оба транзистора на рисунке ниже (b) имеют одинаковую температуру, VБЭ будет отслеживать изменение температуры и компенсировать его.
(a) односторонний усилитель с общим эмиттером и (b) дифференциальный усилитель с компенсацией изменений VБЭ
Рекомендуемая максимальная температура перехода для кремниевых устройств часто составляет 125°C. Хотя для повышения надежности, работать необходимо при более низких температурах. Транзистор прекращает работать при температуре выше 150°C. Транзисторы из карбида кремния и алмазные транзисторы будут работать при значительно более высоких температурах.
Маркировка и цоколёвка
Данный прибор имеет структуру n — p — n . Выводы элемента слева-направо, при обращении лицевой части транзистора к нам(плоская сторона с маркировкой), имеют такой порядок – “коллектор-база-эмиттер”. Цоколёвку КТ3102 нужно знать и учитывать её при пайке прибора. Ошибка при пайке может повредить весь транзистор.
Маркировка транзисторов применяется для различия одного типа прибора от другого. Например, различия между типом А и Б. В случае КТ3102, маркировка имеет следующую структуру:
- Зелёный кружок на лицевой стороне означает тип транзистора. В нашем случае – КТ3102.
- Кружок сверху означает букву прибора (А, Б, В и т.д). Применяются следующие обозначения :
А – красный или бордовый. Б – жёлтый. В – зелёный. Г – голубой. Д – синий. Е – белый. Ж – тёмно-коричневый.
На некоторых приборах вместо цветовых обозначений, маркировка пишется словами. Например, 3102 EM. Подобные обозначения удобнее цветных.
Знание маркировки транзистора позволит правильно подобрать нужный элемент, согласно требуемым параметрам.
Аналоги и альтернативы
В случае, если перед нами стоит задача замены транзистора КТ3102БМ, можно использовать следующие аналоги и альтернативы:
| Транзистор | Краткое описание |
|---|---|
| КТ3102В | Представляет собой полевой транзистор с диффузионным типом структуры и обладает аналогичными электрическими параметрами. |
| КТ3101Е | Является полевым транзистором, имеет низкую потребляемую мощность и характеристики, схожие с транзистором КТ3102БМ. |
| КТ3101Г | Представляет собой полевой транзистор, обладающий низким уровнем шума и сопоставимыми электрическими параметрами с транзистором КТ3102БМ. |
| КТ3101А | Полевой транзистор, используемый в аналогичных схемах с транзистором КТ3102БМ, имеет схожие рабочие характеристики. |
| КТ361Д | Является полевым транзистором, обладающим высокой надежностью и имеет аналогичные параметры с транзистором КТ3102БМ. |
Перед заменой транзистора рекомендуется учитывать параметры и характеристики схемы, в которой будет использоваться новый транзистор, чтобы обеспечить оптимальное функционирование устройства.
