Классификация и обозначение транзисторов, правила монтажа и эксплуатации

Транзисторыпредставляют собой полупроводниковые прибо­ры с двумя или более р—«-переходами, позволяющие усиливать электрические сигналы и имеющие три и более выводов.

Транзисторы подразделяются на биполярные и униполярные {по­левые) (рис. 2.33).

Биполярные транзисторы имеют трехслойную структуру с че­редующимися типами электропроводности. Различают также пря­мые (р—п—р) и обратные (п—р—п) транзисторы (рис. 2.34). Каж­дый слой имеет вывод: эмиттер Э, базу (или основание) Б и кол­лектор К. Переход между базой и эмиттером называется эмиттер-ным, а между базой и коллектором — коллекторным.

В зависимости от общего электрода используются три схемы включения транзисторов: с общим эмиттером ОЭ (для обеспече­ния наибольшего усиления), с общей базой ОБ (для достижения наибольшей стабильности в работе) и с общим коллектором ОК (для обеспечения высокого входного и низкого выходного сопро­тивлений) (рис. 2.35).

Транзисторы предназначены для генерации, усиления и пре­образования электрических сигналов. В импульсных схемах они ра­ботают в режиме «ключа», когда транзистор может находиться только в двух состояниях: включенном (открытом), либо выклю­ченном (закрытом). Переход из одного состояния в другое проис­ходит очень быстро, что отвечает основным требованиям боль­шого быстродействия.

По конструкции полевые транзисторы различают с управляю­щим р—л-переходом и с изолированным затвором с встроенным или индуцированным каналом (рис. 2.36). У таких транзисторов электрод, от которого начинают движение основные носители за­ряда, называется истоком; электрод, к которому движутся ос­новные носители заряда, — стоком, а электрод, к которому прикладывают управляющее напряжение, — затвором.

По материалу изготовления транзисторы бывают кремниевые или германиевые; по механизму движения носителей заряда — диф­фузионные, или дрейфовые.

Униполярные (биполярные) транзисторы могут быть маломощ­ными СР_тах< 0,3 Вт), средней мощности (от 0,3 до 1,2 Вт) и мощ­ными (свыше 1,2 Вт). В зависимости от предельной частоты они бывают (рис. 2.37) низкочастотными (f_m3X< 3 МГц), среднечастотными (3... 30 МГц), высокочастотными (от 30 до 300 МГц) и сверх­высокочастотными (свыше 300 МГц).

По функциональному назначению транзисторы в радиоэлектрон­ных схемах разделяют на двухпереходные биполярные (усилитель­ные, импульсные, малошумящие, высоковольтные, фототранзи­сторы) и полевые (униполярные) с каналом и управляющим зат­вором в виде р—л-перехода, с встроенным или индуцированным каналом и изолированным затвором.

Кроме того, транзисторы различают по мощности и частоте. В зависимости от максимальной мощности Р_ктах, рассеиваемой коллектором, различают транзисторы малой, средней и большой мощности, а по частоте — низкочастотные, среднечастотные, вы­сокочастотные и сверхвысокочастотные.

В настоящее время используется система обозначения транзис­торов, состоящая из четырех элементов.

Первый элемент— буква или цифра — обозначает материал тран­зистора (Г или 1 — германий или его соединения; К или 2 — крем­ний или его соединения; А или 3 — галлий или его соединения).

Второй элемент— буква — обозначает тип транзистора (Т — биполярные транзисторы; П — полевые транзисторы).

Третий элемент— цифра — указывает назначение и качествен­ные свойства прибора (табл. 2.13), а также порядковый номер раз­работки.

Четвертый элемент— буква — обозначает разновидность типа прибора (деление на параметрические группы).

Так, например, КТ324А обозначает кремниевый маломощный высокочастотный транзистор, разновидность А; ГТ905Б — германиевый большой мощности высокочастотный транзистор, разновидность Б.

Таблица 2.13

Условное обозначение третьего элемента транзисторов

Система обозначения транзисторов, разработанных до 1964 г., состоит из трех элементов. Первый элемент — буква, обозначаю­щая транзистор; второй элемент — число, указывающее назначе­ние и качественные свойства (табл. 2.14), а также порядковый но­мер разработки транзистора; третий элемент — буква, обознача­ющая разновидность типа прибора.

Таблица 2.14

Условное обозначение второго элемента транзисторов, разработанных до 1964 г.

При монтаже транзисторов необходимо соблюдать следующие правила.

1. Крепление транзисторов должно производиться за корпус. Изгиб внешних выводов необходимо выполнять на расстоянии не ближе 10 мм от проходного изолятора (если нет других указаний). Изгиб жестких выводов мощных транзисторов запрещается.

2. Пайка выводов должна осуществляться на расстоянии не ближе 10 мм от корпуса прибора.

3. Мощность паяльника должна быть не более 60 Вт, время пайки—не более 3 с, а температура — не выше 200 °С.

4. В процессе монтажа необходимо исключить прохождение тока через транзисторы и обеспечить надежный теплоотвод.

5. Не допускается располагать транзисторы вблизи тепловыделяющих элементов (сетевых трансформаторов, мощных резисторов), а также в сильных электромагнитных полях.

При эксплуатации транзисторов требуется выполнять следую­щие правила.

1. Полярность напряжения внешнего источника питания, подключаемого к электродам транзистора, следует выбирать с учетом структуры транзистора и его рабочей схемы.

2. При подключении транзистора к источнику питания необходимо первым присоединять вывод базы, а последним — вывод коллектора. Отключение транзистора должно производиться в обратном порядке. Запрещаетсяподавать напряжение на транзистор с отключенной базой.

3. Для увеличения надежности и долговечности транзисторов рабочие напряжения, сила тока, мощность и рабочая температура должны быть меньше предельно допустимых (около 0,7 их значений).

4. Не разрешается использовать транзисторы на совмещенных предельных режимах (например, по току и напряжению).

5. С целью защиты транзисторов от перенапряжений в их схемы должны быть включены стабилизирующие, демпфирующие и ограничивающие диоды.

6. Запрещается проверка схем на полупроводниковых приборах омметрами или другими приборами, которые могут вызвать перегрузку диодов и транзисторов.