Применение Кт816 в схемотехнике
Транзистор Кт816 широко применяется в различных схемотехнических решениях, где требуется надежное усиление и коммутация электрических сигналов. Большая выходная мощность, низкое потребление энергии и низкое входное сопротивление делают этот транзистор очень популярным во многих устройствах.
Одним из главных применений Кт816 является использование его в усилительных схемах. Благодаря высокому коэффициенту усиления, транзистор может эффективно усиливать слабые входные сигналы, обеспечивая четкое и качественное звучание в аудиоустройствах. Кт816 также широко используется в радиоприемниках, телевизионных аппаратах и других устройствах, где требуется усиление радиочастотных сигналов.
Еще одно распространенное применение Кт816 — включение его в схемы переключения. Высокая коммутационная способность и быстродействие транзистора позволяют эффективно управлять высокими токами и напряжениями в различных электронных устройствах. Кт816 можно использовать в схемах для управления электромагнитными клапанами, светодиодами, реле и другими устройствами, требующими точного и быстрого переключения.
Кт816 также может использоваться в схемах для создания генераторов сигналов. Благодаря его высокой частотной характеристике, транзистор может генерировать высокочастотные сигналы, которые используются в радиосвязи, радиопередатчиках, радарах и других компонентах систем связи и передачи данных.
Описанные применения транзистора Кт816 лишь некоторые из возможностей, которые он предоставляет в схемотехнике. Благодаря своим характеристикам и надежности, этот транзистор пользуется стабильным спросом на рынке электронных компонентов и активно используется в различных современных устройствах.
Характеристики биполярного транзистора.
Выделяют несколько основных характеристик транзистора, которые позволяют понять, как он работает, и как его использовать для решения задач. И первая на очереди — входная характеристика, которая представляет из себя зависимость тока базы от напряжения база-эмиттер при определенном значении напряжения коллектор-эмиттер:
I_{б} = f(U_{бэ}), \medspace при \medspace U_{кэ} = const
В документации на конкретный транзистор обычно указывают семейство входных характеристик (для разных значений U_{кэ}):
Входная характеристика, в целом, очень похожа на прямую ветвь . При U_{кэ} = 0 характеристика соответствует зависимости тока от напряжения для двух p-n переходов включенных параллельно (и смещенных в прямом направлении). При увеличении U_{кэ} ветвь будет смещаться вправо.
Переходим ко второй крайне важной характеристике биполярного транзистора — выходной. Выходная характеристика — это зависимость тока коллектора от напряжения коллектор-эмиттер при постоянном токе базы
I_{к} = f(U_{кэ}), \medspace при \medspace I_{б} = const
Для нее также указывается семейство характеристик для разных значений тока базы:
Видим, что при небольших значениях U_{кэ} коллекторный ток увеличивается очень быстро, а при дальнейшем увеличении напряжения — изменение тока очень мало и фактически не зависит от U_{кэ} (зато пропорционально току базы). Эти участки соответствуют разным .
Для наглядности можно изобразить эти режимы на семействе выходных характеристик:
Участок 1 соответствует активному режиму работы транзистора, когда эмиттерный переход смещен в прямом направлении, а коллекторный — в обратном. Как вы помните, в данном режиме незначительный ток базы управляет током коллектора, имеющим бОльшую величину.
Для управления током базы мы увеличиваем напряжение U_{бэ}, что в соответствии со входными характеристиками приводит к увеличению тока базы. А это уже в соответствии с выходной характеристикой в активном режиме приводит к росту тока коллектора. Все взаимосвязано.
Небольшое дополнение. На этом участке выходной характеристики ток коллектора все-таки незначительно зависит от напряжения U_{кэ} (возрастает с увеличением напряжения). Это связано с процессами, протекающими в биполярном транзисторе. А именно — при росте напряжения на коллекторном переходе его область расширяется, а соответственно, толщина слоя базы уменьшается. Чем меньше толщина базы, тем меньше вероятность рекомбинации носителей в ней. А это, в свою очередь, приводит к тому, что коэффициент передачи тока \beta несколько увеличивается. Это и приводит к увеличению тока коллектора, ведь:
I_к = \beta I_б
Двигаемся дальше
На участке 2 транзистор находится в режиме насыщения. При уменьшении U_{кэ} уменьшается и напряжение на коллекторном переходе U_{кб}. И при определенном значении U_{кэ} = U_{кэ \medspace нас} напряжение на коллекторном переходе меняет знак и переход оказывается смещенным в прямом направлении. То есть в активном режиме у нас была такая картина — эмиттерный переход смещен в прямом направлении, а коллекторный — в обратном. В режиме же насыщения оба перехода смещены в прямом направлении.
В этом режиме основные носители заряда начинают двигаться из коллектора в базу — навстречу носителям заряда, которые двигаются из эмиттера в коллектор. Поэтому при дальнейшем уменьшении U_{кэ} ток коллектора уменьшается. Кроме того, в режиме насыщения транзистор теряет свои усилительные свойства, поскольку ток коллектора перестает зависеть от тока базы.
Режим насыщения часто используется в схемах ключей на транзисторе. В одной из следующих статей мы как раз займемся практическими расчетами реальных схем и там используем рассмотренные сегодня характеристики биполярного транзистора.
И, наконец, область 3, лежащая ниже кривой, соответствующей I_{б} = 0. Оба перехода смещены в обратном направлении, протекание тока через транзистор прекращается. Это так называемый режим отсечки.
Все параметры транзисторов довольно-таки сильно зависят как друг от друга, так и от температуры, поэтому в документации приводятся характеристики для разных значений. Вот, например, зависимость коэффициента усиления по току (в зарубежной документации обозначается как h_{FE}) от тока коллектора для биполярного транзистора BC847:
Как видите, коэффициент усиления не просто зависит от тока коллектора, но и от температуры окружающей среды. Разным значениям температуры соответствуют разные кривые.
Таблица 4 – Электрические параметры транзисторов КТ361Е, КТ361Ж, КТ361И, КТ361К, КТ361А, КТ361М, КТ361Н и КТ361П при приемке и поставке
| Наименование параметра (режим измерения), единица измерения |
Буквенное обозначение | Норма | Температура, °С | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Обратный ток коллектора (UКБ=10 В), мкА | ||||||||||||||||||
| Статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером (IЭ=1 мА, UКБ=10 В) | ||||||||||||||||||
| Обратный ток коллектор-эмиттер (RБЭ=10 кОм UКЭ=25 В), мА (RБЭ=10 кОм UКЭ=20 В), мА (RБЭ=10 кОм UКЭ=40 В), мА (RБЭ=10 кОм UКЭ=35 В), мА |
||||||||||||||||||
| Модуль коэффициента передачи тока на высокой частоте (UКБ = 10 В, IЭ= 5 мА, f = 100 МГц) | ||||||||||||||||||
| Постоянная времени цепи обратной связи на высокой частоте (IЭ= 5 мА, UКБ=10 В, f=5 МГц), пс |
В любом режиме, из указанных на рисунке 11, при конкретном применении максимальная ожидаемая интенсивность отказов может быть определена по следующей формуле:
где Jp – рабочий ток коллектора, мА;tн – наработка, часов, определенная по рисунку 11, при конкретной рассеиваемой мощности.
Схемы включения
Для корректного применения и подключения БТ нужно знать их классификацию и тип. Классификация биполярных транзисторов:
- Материал изготовления: германий, кремний и арсенидогаллий.
- Особенности изготовления.
- Рассеиваемая мощность: маломощные (до 0,25 Вт), средние (0,25-1,6 Вт), мощные (выше 1,6 Вт).
- Предельная частота: низкочастотные (до 2,7 МГц), среднечастотные (2,7-32 МГц), высокочастотные (32-310 МГц), сверхвысокочастотные (более 310 МГц).
- Функциональное назначение.
Функциональное назначение БТ делится на следующие виды:
- Усилительные низкочастотные с нормированным и ненормированным коэффициентом шума (НиННКШ).
- Усилительные высокочастотные с НиННКШ.
- Усилительные сверхвысокочастотные с НиННКШ.
- Усилительные мощные высоковольтные.
- Генераторные с высокими и сверхвысокими частотами.
- Маломощные и мощные высоковольтные переключающие.
- Импульсные мощные для работы с высокими значениями U.
Кроме того, существуют такие типы биполярных транзисторов:
- Р-n-p.
- N-p-n.
Смотрите это видео на YouTube
Существует 3 схемы включения биполярного транзистора, каждая из которых обладает своими достоинствами и недостатками:
- Общая Б.
- Общий Э.
- Общий К.
Включение с общей базой (ОБ)
Схема применяется на высоких частотах, позволяя оптимально использовать частотную характеристику. При подключении одного БТ по схеме с ОЭ, а потом с ОБ его частота работы усилится. Эту схему подключения применяют в усилителях антенного типа. Уровень шумов на высоких частотах снижается.
Достоинства:
- Оптимальные значения температуры и широкий диапазон частот (f).
- Высокое значение Uк.
Недостатки:
- Низкое усиление по I.
- Низкое входное R.
Включение с общим эмиттером (ОЭ)
При подключении по этой схеме происходит усиление по U и I. Схему можно запитать от одного источника. Часто применяется в усилителях мощности (P).
Достоинства:
- Высокие коэффициенты усиления по I, U, P.
- Один источник питания.
- Происходит инвертирование выходного переменного U относительно входного.
Обладает существенными недостатками: наименьшая температурная стабильность и частотные характеристики хуже, чем при подключении с ОБ.
Включение с общим коллектором (ОК)
Входное U полностью передается обратно на вход, и Кi аналогичен при подключении с ОЭ, но по U он низкий.
Этот тип включения применяют для согласования каскадов, выполненных на транзисторах, или при источнике входного сигнала, который имеет высокое выходное R (микрофон конденсаторного типа или звукосниматель). К достоинствам можно отнести следующие: большое значение входного и малого выходного R. Недостатком является низкий коэффициент усиления по U.
Лучшие аналоги для транзистора КТ816Г
Транзистор КТ816Г имеет множество аналогов, которые могут использоваться в качестве замены. Некоторые из наиболее надежных и широко используемых аналогов перечислены ниже:
- КТ814Г — По сравнению с КТ816Г, данный транзистор имеет меньшую мощность, но более высокое значение коэффициента усиления. Это может быть полезно в некоторых приложениях, где требуется большая чувствительность.
- 2N3904 — Это очень распространенный транзистор, который может использоваться вместо КТ816Г. Он имеет аналогичные характеристики и может работать с похожими параметрами.
- BC546 — Еще один хороший аналог для КТ816Г. Этот транзистор имеет хорошие характеристики и широко применяется в различных электронных устройствах.
- 2SC1815 — Этот транзистор обладает высоким коэффициентом усиления и низким уровнем шума. Он может быть использован вместо КТ816Г, если требуется более высокая производительность.
Важно отметить, что при выборе аналога для транзистора КТ816Г необходимо учитывать параметры и требования вашей конкретной схемы. Кроме того, всегда рекомендуется обратиться к документации и спецификациям каждого аналога для определения его совместимости и соответствия вашим потребностям
Цоколевка
Транзистор КТ816Г имеет стандартную цоколевку типа TO-5, состоящую из трех выводов. Ниже приведена расшифровка цоколевки:
- 1-й вывод (база) — обычно используется для управления током базы;
- 2-й вывод (коллектор) — служит для проведения тока от эмиттера к коллектору;
- 3-й вывод (эмиттер) — выполняет функцию подачи тока в транзисторе.
Правильное подключение транзистора согласно цоколевке является важным условием для его корректной работы и достижения необходимых характеристик. При монтаже транзистора следует соблюдать правильную полярность и порядок подключения выводов в соответствии с его цоколевкой.
Описание и принцип работы
Принцип работы транзистора KT816Г основан на эффекте переноса электронов и дырок через примыкающие слои полупроводникового материала. В транзисторе есть три слоя – эмиттер, база и коллектор. Управление и поток тока происходит при помощи подачи управляющего сигнала на базу, который регулирует перенос электронов и дырок между эмиттером и коллектором.
При положительном потенциале на базе транзистора, течет электрический ток от эмиттера к коллектору, и транзистор находится в открытом состоянии. При отрицательной полярности на базе, транзистор закрывается, и ток от эмиттера к коллектору не проходит. Таким образом, транзистор KT816Г может использоваться для дополнительного усиления или переключения электрических сигналов.
KT816Г имеет высокие номинальные характеристики, такие как максимальное значение коллекторного тока и пикового тока, высокий коэффициент усиления, низкое значение рассеиваемой мощности, низкое внутреннее сопротивление и высокие рабочие частоты.
Благодаря своим характеристикам и особенностям, транзистор KT816Г нашел применение в различных устройствах, таких как аудиоусилители, блоки питания, светодиодные преобразователи и другие электронные устройства, требующие усиления или переключения сигналов.
Технические характеристики
КТ818Г является самым мощным транзистором в своей серии, если не брать во внимание устройства в металлостеклянном корпусе. Среди своих собратьев он способен выдерживать наибольшее возможное напряжение между коллектором (К) и эмиттером (Б) (Uкэ макс), однако имеет самый низкий коэффициент усиления по току (H21э). Далее рассмотрим максимальные параметры поподробнее
Далее рассмотрим максимальные параметры поподробнее.
Максимальные параметры
Максимальные параметры КТ818Г:
- постоянное напряжение: К-Э Uкэ макс до 90 В (при Rэб < 1 кОм); К-Б Uкб макс до 90 В; Э-Б Uкэ макс до 5 В;
- коллекторный ток: Iк до 10 А; импульсный Iкимп. до 15 А;
- ток базы: Iб до 3 А; импульсный Iбимп. до 5 А;
- рассеиваемая мощность ограничена корпусом (при ТКорп. до +25 oC) Pк макс до 1,5 Вт; до 60 Вт (с радиатором);
- диапазон температур окружающей среды (Токр. среды): -40 … +100 oC;
- температура кристалла до +125 oC.
Превышение указанных максимальных параметров недопустимо, чаще всего приводит к порче и выходу устройства из строя
Для переменного тока длительность импульса (tи) должна быть менее 10 мс, а скважности (Q) более 100
Для предотвращения перегрева устройства, особенно при больших нагрузках, желательно применение радиатора. В случае превышения ТКорп. более +25 oC рассеиваемая на коллекторе мощность Pк макс снижается линейно на 0,015 Вт/ oC, с применением теплоотвода на 0,6 Вт/оС.
При монтаже на плату, находящуюся под напряжением, вывод базы (Б) должен паяться в первую очередь, а отпаиваться в последнюю. Допустимый статический потенциал до 1 кВ.
Электрические параметры
Ниже представлены основные электрические характеристики взятые из даташит на КТ818Г белорусского предприятия электронной промышленности ОАО «Интеграл». Аналогичные параметры будут и у других современных производителей. Все значения представлены для температуры окружающей среды до +25 oC.
Аналоги
Многие радиолюбители, разочаровавшиеся в качестве отечественного КТ818Г, ищут его импортный аналог, но не находят полноценной замены. Вместе с тем, технологии изготовления подобных устройств ушли далеко вперёд и на рынке как отечественной, так и зарубежной радиоэлектроники появилось много достойных для него альтернатив. Вот самые популярные: BD304, MJE2955T, 2SA1962, MJL21193, MJL21195, 2SA1386, BD911, 2SA1943N. С меньшим коллекторным током возможной заменой могут быть: 2N6107, TIP42С.
Из отечественных транзисторов функциональным аналогом считается КТ8102. Немного другой корпус (КТ-431) имеет новый КТ818Г1, но по остальным характеристикам он практически идентичен рассматриваемому. В случае наличия места на плате, можно рекомендовать более мощный транзистор в металлостеклянном корпусе КТ818ГМ (он же зарубежный BDX18).
Характеристики транзистора КТ816Г
Основные характеристики транзистора КТ816Г:
- Тип корпуса: TO-92
- Материал кремния: p-n-p
- Максимальная рабочая температура: +150°C
- Максимальное постоянное обратное напряжение: 80 В
- Максимальный коллекторный ток: 0,05 А
- Максимальная мощность коллектора: 100 мВт
- Усиление тока: не менее 40
- Коэффициент стабильности усиления тока: не более 0,03%
Транзистор КТ816Г обладает высокой надежностью и стабильностью работы, что делает его предпочтительным выбором для различных электронных систем. Он широко используется в радиоэлектронике, телекоммуникационных устройствах и других областях.
Описание транзистора Кт816 и его особенности
Основные характеристики транзистора Кт816 включают следующее:
- Тип корпуса: TO-92.
- Максимальная мощность коллектора: 400 мВт.
- Максимальный ток коллектора: 100 мА.
- Максимальное напряжение коллектор-эмиттер: 20 В.
- Максимальное напряжение база-эмиттер: 20 В.
- Коэффициент усиления по току: не менее 20.
- Максимальная рабочая температура: 150°C.
- Предельно допустимые значения силы нажатия на корпус: 1 Н.
Транзистор Кт816 обладает низкими нагрузочными характеристиками, что позволяет использовать его в различных усилительных цепях. Он также обладает высокой надежностью и долговечностью, что является важным преимуществом при создании электронных устройств.
Особенностью транзистора Кт816 является его универсальность и применимость в различных схемах. Он может использоваться в низкочастотных усилителях, ключевых и коммутационных схемах, логических элементах и других электронных устройствах, где требуется надежность и высокое качество работы.
Схема подключения транзистора Кт816
Для правильного подключения транзистора Кт816 необходимо следовать основным правилам. В простейшей схеме подключения с токовым усилением используются три вывода транзистора: база (B), эмиттер (E) и коллектор (C).
Вывод базы (B) транзистора Кт816 подключается к источнику сигнала или управляющему устройству, такому как микроконтроллер или операционный усилитель. Вывод эмиттера (E) соединяется с общей шиной (землей). Вывод коллектора (C) может быть подключен к нагрузке или источнику питания.
Существуют различные схемы подключения транзистора Кт816 в зависимости от требуемых характеристик схемы усиления. Некоторые из них:
Транзистор КТ816Г: основные характеристики
- Тип корпуса: TO-92
- Тип полупроводникового материала: кремний
- Максимальное напряжение коллектор-эмиттер (Uкэ): 60 В
- Максимальный ток коллектора (Iк): 100 мА
- Максимальная мощность потери (Pпот): 300 мВт
- Коэффициент усиления по току (hfe): 40-120
- Режим работы: коммутационный
Транзистор КТ816Г может быть использован во многих устройствах, включая усилители, стабилизаторы напряжения, источники питания, таймеры и другие электронные схемы. Он обладает низким уровнем шума, высокой надежностью и отличной линейностью при работе в коммутационном режиме.
Важно отметить, что при использовании транзистора КТ816Г необходимо соблюдать правила эксплуатации и технические требования, указанные в его документации, чтобы обеспечить долговечность и надежность работы устройства. Основные характеристики транзистора КТ816Г делают его привлекательным для использования в различных электронных схемах, где требуется небольшая потеря мощности, устойчивое усиление и надежная коммутация сигналов
Основные характеристики транзистора КТ816Г делают его привлекательным для использования в различных электронных схемах, где требуется небольшая потеря мощности, устойчивое усиление и надежная коммутация сигналов.
Справочники
|
|
|||||
|
Цоколевка широко распространенных транзисторов и цветовая и кодовая маркировка транзисторов. Цветовая и кодовая маркировка транзисторов В цветовой и кодовой маркировке транзисторов нет единых стандартов. Каждый завод, который производит транзисторы, принимает свои цветовые и кодовые обозначения. Вы можете встретить транзисторы одного типа и группы, которые изготовлены разными заводами и маркируются по-разному, или разные транзисторы, которые маркируются одинаково. В этом случае их можно отличить только по некоторым дополнительным признакам, таким как длина выводов коллектора и эмиттера или окраска торцевой (противоположной выводам) поверхности транзистора. Табл. 8.13. Цветовая и кодовая маркировка транзисторов в корпусе КТ-26. Цветовая маркировка транзисторов осуществляется двумя точками. Тип транзистора обозначается на боковой поверхности, а маркировка группы на торцевой (рис. 8.2). Кодовая маркировка наносится на боковую поверхность транзистора (рис. 8.2). Тип транзистора обозначается кодовым знаком (табл. 8.13), а группа — соответствующей буквой. Дата изготовления в соответствии с ГОСТ 26486-82 кодируется двумя буквами или буквой и цифрой (табл. 8.14). Первая буква обозначает год выпуска, а следующая за ней цифра или буква — месяц. Кодированное обозначение даты изготовления применяется не только для транзисторов, но и для других радиоэлементов. На рис. 8.3 приведены примеры кодовой и цветовой маркировки транзисторов в корпусе КТ-26. Транзисторы в корпусе КТ-27 могут маркироваться или буквенно — цифровым кодом (табл. 8.16 и рнс. 8.4) или кодом, состоящим из геометрических фигур (рис. 8.4). Транзисторы в корпусе КТ-27 дополнительно маркируются окрашиванием торца корпуса, противоположного выводам: КТ814 — серо — бежевый; КТ815 — серый нлн снренево — фиолетовый; КТ816 — розово — красный; КТ817 — серо — зелёный; КТ683 — фиолетовый; КТ9115 — голубой. Транзисторы КТ814Б, КТ815Б, КТ816Б и КТ817Б иногда маркируются только окрашиванием торцевой поверхности без нанесения буквенно — цифрового кода. Примеры маркировки транзисторов в корпусе КТ-13 приведены на рис. 8.6. Буква группы у транзисторов КТ315 наносится сбоку поверхности, а КТ361 — посередине. Тип транзисторов КПЗОЗ и КП307 в корпусе КТ-1-12 маркируются соответственно цифрами 3 и 7, группа — соответствующей буквой. Транзисторы КП327А маркируются одной белой точкой, а КП327Б — двумя (рис. 8.3).
Кизлюк А.И. Ключевые теги: Кизлюк |
|||||
|
|||||
|
|||||
