- Работа транзистора в ключевом режиме Для упрощения рассказа можно представить транзистор в виде переменного резистора. Вывод базы это есть как раз та самая ручка, которую можно покрутить. При этом изменяется сопротивление участка коллектор – эмиттер. Крутить базу, конечно, не надо, может оторваться. А вот подать на нее некоторое напряжение относительно эмиттера, конечно, можно. Если напряжение не подавать вовсе, а просто взять и замкнуть выводы базы и эмиттера пусть даже и не накоротко, а через резистор в несколько КОм. Получается, что напряжение база – эмиттер (Uбэ) равно нулю. Следовательно, нет и тока базы. Транзистор закрыт, коллекторный ток пренебрежительно мал, как раз тот самый начальный ток. Примерно такой же, как у диода в обратном направлении! В этом случае говорят, что транзистор находится в состоянии ОТСЕЧКИ, что на обычном языке значит, закрыт или заперт. Противоположное состояние называется НАСЫЩЕНИЕ. Это когда транзистор открыт полностью, так, что дальше открываться уже некуда. При такой степени открытия сопротивление участка коллектор эмиттер настолько мало, что включать транзистор без нагрузки в коллекторной цепи просто нельзя, сгорит моментально. При этом остаточное напряжение на коллекторе может составить всего 0,3…0,5В. Чтобы довести транзистор до такого состояния, надо обеспечить достаточно большой ток базы, подав на нее относительно эмиттера большое напряжение Uбэ,- порядка 0,6…0,7В. Да, для перехода база-эмиттер такое напряжение без ограничительного резистора очень велико. Ведь входная характеристика транзистора, показанная на рисунке 1, очень похожа на прямую ветвь характеристики диода. Рисунок 1. Входная характеристика транзистора Эти два состояния – насыщение и отсечка, используются в том случае, когда транзистор работает в ключевом режиме наподобие обычного контакта реле. Основной смысл такого режима в том, что малый ток базы управляет большим током коллектора, который в несколько десятков раз больше тока базы. Большой ток коллектора получается за счет внешнего источника энергии, но все равно усиление по току, что называется, налицо. Простой пример: маленькая микросхема включает большую лампочку! Чтобы определить величину такого усиления транзистора в ключевом режиме используется «коэффициент усиления по току в режиме большого сигнала». В справочниках от обозначается греческой буквой β «бетта». Практически для всех современных транзисторов при работе в ключевом режиме этот коэффициент никак не меньше 10…20 Определяется β как соотношение максимально возможного тока коллектора к минимально возможному току базы. Величина безразмерная, просто «во сколько раз». Даже если ток базы будет больше, чем требуется, беды особой нет: транзистор все равно не сможет открыться больше. На то он и режим насыщения. Кроме обычных транзисторов для работы в ключевом режиме используются «дарлингтоновские» или составные транзисторы. Их «супер — бетта» может достигать 1000 и более раз. Как рассчитать режим работы ключевого каскада Чтобы не быть совсем голословным, попробуем рассчитать режим работы ключевого каскада, схема которого показана на рисунке 2. Задача такого каскада очень простая: включить и выключить лампочку. Конечно, нагрузка может быть любой, — обмотка реле, электромотор, просто резистор, да мало ли что. Лампочка взята просто для наглядности эксперимента, для его упрощения. Наша задача чуть посложнее. Требуется рассчитать величину резистора Rб в цепи базы, чтобы лампочка горела в полный накал. Такие лампочки применяются для подсветки приборной доски в отечественных авто, поэтому найти ее несложно. Транзистор КТ815 с током коллектора 1,5А для такого опыта вполне подойдет. Самое интересное во всей этой истории, что напряжения в расчетах участия не принимают, лишь бы соблюдалось условие β ≥ Iк/Iб. Поэтому лампочка может быть на рабочее напряжение 200В, а базовая цепь управляться от микросхем с напряжением питания 5В. Если транзистор рассчитан на работу с таким напряжением на коллекторе, то лампочка будет мигать без проблем. Но в нашем примере микросхем никаких не предвидится, базовая цепь управляется просто контактом, на который просто подается напряжение 5В. Лампочка на напряжение 12В, ток потребления 100мА. Предполагается, что наш транзистор имеет β ровно 10. Падение напряжения на переходе база – эмиттер Uбэ = 0,6В. См. входную характеристику на рисунке 1. При таких данных ток в базе должен быть Iб = Iк / β = 100 / 10 = 10(мА). Напряжение на базовом резисторе Rб составит (за вычетом напряжения на переходе база — эмиттер) 5В – Uбэ = 5В – 0,6В = 4,4В. Вспоминаем закон Ома: R = U / I = 4,4В / 0,01А = 440Ом. Согласно системе СИ подставляем напряжение в вольтах, ток в амперах, результат получаем в Омах. Из стандартного ряда выбираем резистор сопротивлением 430Ом. На этом расчет можно считать законченным. Но, кто внимательно посмотрит на схему, может спросить: «А почему ничего не было сказано о резисторе между базой и эмиттером Rбэ? Про него просто забыли, или он не так и нужен?» Назначение этого резистора — надежно закрыть транзистор в тот момент, когда кнопка разомкнута. Дело в том, что если база будет «висеть в воздухе», воздействие всяческих помех на нее просто гарантировано, особенно, если провод до кнопки достаточно длинный. Чем не антенна? Почти, как у детекторного приемника. Чтобы надежно закрыть транзистор, ввести его в режим отсечки необходимо, чтобы потенциалы эмиттера и базы были равны. Проще всего было бы в нашей «учебной схеме» использовать переключающий контакт. Надо включить лампочку перекинули контакт на +5В, а когда потребовалось выключить — просто замкнули вход всего каскада на «землю». Но не всегда и не везде можно позволить такую роскошь, как лишний контакт. Поэтому проще выровнять потенциалы базы и эмиттера при помощи резистора Rбэ. Номинал этого резистора рассчитывать не надо. Обычно его принимают равным десяти Rб. Согласно практическим данным его величина должна быть 5…10КОм. Рассмотренная схема является разновидностью схемы с общим эмиттером. Тут можно отметить две особенности. Во-первых, это использование в качестве управляющего напряжения 5В. Именно такое напряжение используется, когда ключевой каскад подключается к цифровым микросхемам или, что теперь более вероятно, к микроконтроллерам. Во-вторых, сигнал на коллекторе инвертирован по отношению к сигналу на базе. Если на базе присутствует напряжение, контакт замкнут на +5В, то на коллекторе оно падает практически до нуля. Ну, не до нуля, конечно, а до напряжения указанного в справочнике. При этом лампочка визуально не инвертируется,- сигнал на базе есть, есть и свет. Инвертирование входного сигнала происходит не только в ключевом режиме работы транзистора, но и в режиме усиления. Но об этом будет рассказано в следующей части статьи. Источник Транзистор КТ315 КТ315 — кремниевый транзистор, со структурой NPN, планарно-эпитаксиальный, высокочастотный, малой мощности, общепромышленного применения. Конструктивное исполнение КТ-13 и КТ-26 (TO-92). Предназначение Транзистор предназначен для работы в схемах усилителей высокой, промежуточной и низкой частоты, а также в схемах импульсных устройств в аппаратуре общего назначения. Для компьютеров, станков с ЧПУ, цветных телевизоров и аудиоаппаратуры высшего класса выпускались транзисторы повышенной надежности, в их маркировке рядом с буквой присутствовала точка. Корпус, цоколевка и размеры Характерные особенности Относительно высокий коэффициент усиления hFE: значение до 350 в схеме с общим эмиттером. Относительно широкая полоса пропускания: частота среза fT ˃ 250 МГц. Комплементарная пара: КТ361, КТ361-1. Предельные эксплуатационные характеристики Параметр Мощность рассеивания, Напряжение коллектор-эмиттер, Напряжение коллектор-база, Напряжение база-эмиттер, Ток коллектора постоянный, Температура п/п перехода, Диапазон температур внешней среды Обозначение/Тип PC, Вт UCE, В UCB, В UBE, В IC, А TJ, °С °С КТ315А 0,15 25 25 6 0,1 120 КТ315А1 0,15 25 25 6 0,1 120 -45°С…+100°С КТ315Б 0,15 20 20 6 0,1 120 -60°С…+100°С КТ315Б1 0,15 20 20 6 0,1 120 -45°С…+100°С КТ315В 0,15 40 40 6 0,1 120 -60°С…+100°С КТ315В1 0,15 40 40 6 0,1 120 -45°С…+100°С КТ315Г 0,15 35 35 6 0,1 120 -60°С…+100°С КТ315Г1 0,15 35 35 6 0,1 120 -45°С…+100°С КТ315Д 0,15 40 40 6 0,1 120 -60°С…+100°С КТ315Д1 0,15 40 40 6 0,1 120 -45°С…+100°С КТ315Е 0,15 35 35 6 0,1 120 -60°С…+100°С КТ315Е1 0,15 35 35 6 0,1 120 -45°С…+100°С КТ315Ж 0,1 15 15 6 0,05 120 -60°С…+100°С КТ315Ж1 0,1 20 20 6 0,05 120 -45°С…+100°С КТ315И 0,1 60 60 6 0,05 120 -60°С…+100°С КТ315И1 0,1 60 60 6 0,05 120 -45°С…+100°С КТ315Н1 0,15 20 20 6 0,1 120 -45°С…+100°С КТ315Р1 0,15 35 35 6 0,1 120 -45°С…+100°С Электрические параметры Параметр Ток коллектора выключения Ток эмиттера выключения Статический коэффициент усиления Напряжение насыщения Напряжение насыщения Частота среза Емкость коллектора Пост. времени коллектор-ной цепи Обозначение ICBO, мкА IEBO, мкА hFE UCE(sat), В UBE(sat), В fT, МГц пФ пс Режим/Тип UCB = 10 В IE = 0 UBE = 6 В UCB = 10 В IE = 1 мА IC = 20 мА IB = 2 мА IC = 20 мА IB = 2 мА UCE = 10 В IE = 5 мА UCB = 10В UCB = 10 В IE = 5 мА f = 5 МГц КТ315А 1 30 20…90 0,4 1,1 7 ˂ 300 КТ315А1 0,5 30 0,4 1 ˃ 250 7 КТ315Б 1 30 50…350 0,4 1,1 ˃ 250 7 ˂ 500 КТ315Б1 0,5 30 50…350 0,4 1 ˃ 250 7 300…1000 КТ315В 1 30 20…90 0,4 1,1 ˃ 250 7 ˂ 500 КТ315В1 0,5 30 30…120 0,4 1 ˃ 250 7 300…1000 КТ315Г 1 30 50…350 0,4 1,1 ˃ 250 7 ˂ 500 КТ315Г1 0,5 30 50…350 0,4 1 ˃ 250 7 300…1000 КТ315Д 1 30 20…90 1 1,5 ˃ 250 7 ˂ 1000 КТ315Д1 0,6 30 20…90 0,6 1,1 ˃ 250 7 300…1000 КТ315Е 1 30 50…350 1 1,5 ˃ 250 7 ˂ 1000 КТ315Е1 0,6 30 50…350 0,6 1,1 ˃ 250 7 300…1000 КТ315Ж 1 30 30…250 0,5 0,9 ˃ 250 10 ˂ 1000 КТ315Ж1 0,6 30 30…250 0,5 0,9 ˃ 250 10 300…1000 КТ315И 1 50 ˃ 30 — — ˃ 250 — — КТ315И1 0,6 50 ˃ 30 0,9 1,35 ˃ 250 10 300…1000 КТ315Н1 0,5 30 50…350 0,4 1 ˃ 250 7 300…1000 КТ315Р1 0,5 3 150…350 0,4 1 ˃ 250 7 300…1000 Примечание: данные в таблице действительны при температуре среды Ta = 25°C. Маркировка Рассмотрим транзистор КТ315 в корпусе КТ-13. Радиоэлемент имеет цифробуквенное обозначение и чаще встречается в оранжевом исполнении. В правом верхнем углу корпуса размещен знак завода-изготовителя, а в левом группа коэффициента усиления. Под условными обозначениями группы и предприятия-изготовителя указана дата выпуска. Современный KT315 выпускается в корпусе для сквозного монтажа КТ-26 (TO-92). Цифра «1», в конце указывает на современный КТ315 (TO-92), а предпоследняя буква «Г» на группу, к которой относится транзистор из этой серии. На основе значений параметров в группе, можно определить его основное назначение. Аналоги Для замены могут подойти транзисторы кремниевые, со структурой NPN, эпитаксиально-планарные, для усилителей высокой, промежуточной и низкой частоты, схем импульсных устройств и другой аппаратуры общего применения. Отечественное производство Тип PC UCB UCE UEB IC TJ fT Cob hFE Корпус КТ315, КТ315-1 0,15 6 0,1 120 250 7 КТ3151 A9/B9/D9/E9/G9/V9 0,2 20…80 20…80 5 0,1 175 100 15 20…80 SOT23 (КТ-46) КТ3153 A9 0,15 60 50 5 0,4 150 250 4,5 100…300 SOT23 (КТ-46А) КТ3102 0,25 20…50 20…50 5 0,2 125 — 6 100…1000 TO-92 (КТ-26) Зарубежное производство Тип PC UCB UCE UEB IC TJ fT Cob hFE Корпус КТ315А 0,15 25 25 6 0,1 120 250 7 20…90 КТ13 BFP719 ٭ 0,15 25 25 5 0,1 120 250 7 20…90 КТ13 КТ315Б 0,15 20 20 6 0,1 120 250 7 50…350 КТ13 BFP720 ٭ 0,15 20 20 5 0,1 120 250 7 50…350 КТ13 КТ315В 0,15 40 40 6 0,1 120 250 7 20…90 КТ13 BFP721 ٭ 0,15 40 40 5 0,1 120 250 7 20…90 КТ13 КТ315Г 0,15 35 35 6 0,1 120 250 7 50…350 КТ13 BFP722 ٭ 0,15 35 35 5 0,1 120 250 7 50…350 КТ13 КТ315Д 0,15 40 40 6 0,1 120 250 7 20…90 КТ13 2SC641 0,1 40 15 5 0,1 150 400 6 45…160 TO-92 КТ315Е 0,15 35 35 6 0,1 120 250 7 50…350 КТ13 2N3397 0,36 25 25 5 0,1 150 — 10 55…800 TO-92 КТ315Ж 0,1 15 15 6 0,05 120 250 7 30…250 КТ13 2SC545 0,12 20 20 4 0,03 125 175 — 60 TO-92 2SC546 0,12 30 30 4 0,03 125 300 — 40 TO-92 BFY37i 0,15 25 20 5 0,1 175 270 2,3 ˃ 35 TO-18 2SC388 0,3 30 25 4 0,05 150 300 2 20…200 TO-92 КТ315И 0,1 60 60 6 0,05 120 250 — ˃ 30 КТ13 2SC634 0,18 40 40 — 0,1 125 140 4,5 — 2SC9014 0,45 50 45 5 0,1 150 150 3,5 60 TO-92 BC547 0,5 50 50 6 0,1 150 300 6 110 TO-92 2N3904 0,31 60 40 6 0,2 135 300 4 40 TO-92 КТ315Н1 0,15 20 20 6 0,1 120 250 7 50…350 TO-92 2SC633 0,3 26 26 6 0,2 125 112 7 TO-92 КТ315Р1 0,15 35 35 6 0,1 120 250 7 150…350 TO-92 BFP722 ٭ 0,15 35 35 5 0,1 120 250 7 50…350 КТ13 ٭ — изделие в настоящее время не выпускается, однако могут иметься значительные запасы. Примечание: данные таблиц получены из даташит компаний-производителей. Графические иллюстрации характеристик Рис. 1. Внешние характеристики некоторых транзисторов семейства КТ315: зависимости коллекторного тока IC от напряжения коллектор-эмиттер UCE при различных токах базы: 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 мА. Рис. 2. Внешние характеристики некоторых транзисторов семейства КТ315: зависимости коллекторного тока IC от напряжения коллектор-эмиттер UCE при различных токах базы: 0,05; 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,4; 0,45 мА. Рис. 3. Зависимость напряжения насыщения коллектор-эмиттер UCE(sat) от величины коллекторной нагрузки IC. Характеристика снята при соотношении IC/IB = 10. Пунктиром показаны границы 95% разброса значений параметра. Рис. 4. Зависимость напряжения насыщения база-эмиттер UBE(sat) от величины коллекторной нагрузки IC. Характеристика снята при соотношении IC/IB = 10. Пунктиром показаны границы 95% разброса значений параметра. Рис. 5. Зависимость для некоторых транзисторов семейства КТ315 статического коэффициента усиления hFE по току в схеме с общим эмиттером от величины тока эмиттера IE. Характеристика снята при напряжении UCB = 10 В. Пунктиром показаны границы 95% разброса значений параметра. Рис. 6. Зависимость для некоторых транзисторов семейства КТ315 статического коэффициента усиления hFE по току в схеме с общим эмиттером от величины тока эмиттера IE. Характеристика снята при напряжении UCB = 10 В. Пунктиром показаны границы 95% разброса значений параметра. Рис. 7. Зависимость модуля коэффициента усиления тока базы от тока эмиттера IE при высокой частоте f = 100 МГц. Зависимость снята при напряжении UCE = 10В. Пунктиром показан 95% разброс результатов измерений параметра. Рис. 8. Зависимости постоянной времени обратной связи по коллекторной цепи τС [пс] от величины напряжения коллектор-база при высокой частоте для некоторых транзисторов семейства КТ315. Характеристика снята при токе эмиттера IE = 5 мА и частоте 5 МГц. Пунктирной линией показан 95% разброс значений измеренного параметра. Источник
- Транзистор КТ315
- Предназначение
- Корпус, цоколевка и размеры
- Характерные особенности
- Предельные эксплуатационные характеристики
- Электрические параметры
- Маркировка
- Аналоги
- Отечественное производство
- Зарубежное производство
- Графические иллюстрации характеристик
Работа транзистора в ключевом режиме
Для упрощения рассказа можно представить транзистор в виде переменного резистора. Вывод базы это есть как раз та самая ручка, которую можно покрутить. При этом изменяется сопротивление участка коллектор – эмиттер. Крутить базу, конечно, не надо, может оторваться. А вот подать на нее некоторое напряжение относительно эмиттера, конечно, можно.
Если напряжение не подавать вовсе, а просто взять и замкнуть выводы базы и эмиттера пусть даже и не накоротко, а через резистор в несколько КОм. Получается, что напряжение база – эмиттер (Uбэ) равно нулю. Следовательно, нет и тока базы. Транзистор закрыт, коллекторный ток пренебрежительно мал, как раз тот самый начальный ток. Примерно такой же, как у диода в обратном направлении! В этом случае говорят, что транзистор находится в состоянии ОТСЕЧКИ, что на обычном языке значит, закрыт или заперт.
Противоположное состояние называется НАСЫЩЕНИЕ. Это когда транзистор открыт полностью, так, что дальше открываться уже некуда. При такой степени открытия сопротивление участка коллектор эмиттер настолько мало, что включать транзистор без нагрузки в коллекторной цепи просто нельзя, сгорит моментально. При этом остаточное напряжение на коллекторе может составить всего 0,3…0,5В.
Чтобы довести транзистор до такого состояния, надо обеспечить достаточно большой ток базы, подав на нее относительно эмиттера большое напряжение Uбэ,- порядка 0,6…0,7В. Да, для перехода база-эмиттер такое напряжение без ограничительного резистора очень велико. Ведь входная характеристика транзистора, показанная на рисунке 1, очень похожа на прямую ветвь характеристики диода.
Рисунок 1. Входная характеристика транзистора
Эти два состояния – насыщение и отсечка, используются в том случае, когда транзистор работает в ключевом режиме наподобие обычного контакта реле. Основной смысл такого режима в том, что малый ток базы управляет большим током коллектора, который в несколько десятков раз больше тока базы. Большой ток коллектора получается за счет внешнего источника энергии, но все равно усиление по току, что называется, налицо. Простой пример: маленькая микросхема включает большую лампочку!
Чтобы определить величину такого усиления транзистора в ключевом режиме используется «коэффициент усиления по току в режиме большого сигнала». В справочниках от обозначается греческой буквой β «бетта». Практически для всех современных транзисторов при работе в ключевом режиме этот коэффициент никак не меньше 10…20 Определяется β как соотношение максимально возможного тока коллектора к минимально возможному току базы. Величина безразмерная, просто «во сколько раз».
Даже если ток базы будет больше, чем требуется, беды особой нет: транзистор все равно не сможет открыться больше. На то он и режим насыщения. Кроме обычных транзисторов для работы в ключевом режиме используются «дарлингтоновские» или составные транзисторы. Их «супер — бетта» может достигать 1000 и более раз.
Как рассчитать режим работы ключевого каскада
Чтобы не быть совсем голословным, попробуем рассчитать режим работы ключевого каскада, схема которого показана на рисунке 2.
Задача такого каскада очень простая: включить и выключить лампочку. Конечно, нагрузка может быть любой, — обмотка реле, электромотор, просто резистор, да мало ли что. Лампочка взята просто для наглядности эксперимента, для его упрощения. Наша задача чуть посложнее. Требуется рассчитать величину резистора Rб в цепи базы, чтобы лампочка горела в полный накал.
Такие лампочки применяются для подсветки приборной доски в отечественных авто, поэтому найти ее несложно. Транзистор КТ815 с током коллектора 1,5А для такого опыта вполне подойдет.
Самое интересное во всей этой истории, что напряжения в расчетах участия не принимают, лишь бы соблюдалось условие β ≥ Iк/Iб. Поэтому лампочка может быть на рабочее напряжение 200В, а базовая цепь управляться от микросхем с напряжением питания 5В. Если транзистор рассчитан на работу с таким напряжением на коллекторе, то лампочка будет мигать без проблем.
Но в нашем примере микросхем никаких не предвидится, базовая цепь управляется просто контактом, на который просто подается напряжение 5В. Лампочка на напряжение 12В, ток потребления 100мА. Предполагается, что наш транзистор имеет β ровно 10. Падение напряжения на переходе база – эмиттер Uбэ = 0,6В. См. входную характеристику на рисунке 1.
При таких данных ток в базе должен быть Iб = Iк / β = 100 / 10 = 10(мА).
Напряжение на базовом резисторе Rб составит (за вычетом напряжения на переходе база — эмиттер) 5В – Uбэ = 5В – 0,6В = 4,4В.
Вспоминаем закон Ома: R = U / I = 4,4В / 0,01А = 440Ом. Согласно системе СИ подставляем напряжение в вольтах, ток в амперах, результат получаем в Омах. Из стандартного ряда выбираем резистор сопротивлением 430Ом. На этом расчет можно считать законченным.
Но, кто внимательно посмотрит на схему, может спросить: «А почему ничего не было сказано о резисторе между базой и эмиттером Rбэ? Про него просто забыли, или он не так и нужен?»
Назначение этого резистора — надежно закрыть транзистор в тот момент, когда кнопка разомкнута. Дело в том, что если база будет «висеть в воздухе», воздействие всяческих помех на нее просто гарантировано, особенно, если провод до кнопки достаточно длинный. Чем не антенна? Почти, как у детекторного приемника.
Чтобы надежно закрыть транзистор, ввести его в режим отсечки необходимо, чтобы потенциалы эмиттера и базы были равны. Проще всего было бы в нашей «учебной схеме» использовать переключающий контакт. Надо включить лампочку перекинули контакт на +5В, а когда потребовалось выключить — просто замкнули вход всего каскада на «землю».
Но не всегда и не везде можно позволить такую роскошь, как лишний контакт. Поэтому проще выровнять потенциалы базы и эмиттера при помощи резистора Rбэ. Номинал этого резистора рассчитывать не надо. Обычно его принимают равным десяти Rб. Согласно практическим данным его величина должна быть 5…10КОм.
Рассмотренная схема является разновидностью схемы с общим эмиттером. Тут можно отметить две особенности. Во-первых, это использование в качестве управляющего напряжения 5В. Именно такое напряжение используется, когда ключевой каскад подключается к цифровым микросхемам или, что теперь более вероятно, к микроконтроллерам.
Во-вторых, сигнал на коллекторе инвертирован по отношению к сигналу на базе. Если на базе присутствует напряжение, контакт замкнут на +5В, то на коллекторе оно падает практически до нуля. Ну, не до нуля, конечно, а до напряжения указанного в справочнике. При этом лампочка визуально не инвертируется,- сигнал на базе есть, есть и свет.
Инвертирование входного сигнала происходит не только в ключевом режиме работы транзистора, но и в режиме усиления. Но об этом будет рассказано в следующей части статьи.
Источник
Транзистор КТ315
КТ315 — кремниевый транзистор, со структурой NPN, планарно-эпитаксиальный, высокочастотный, малой мощности, общепромышленного применения. Конструктивное исполнение КТ-13 и КТ-26 (TO-92).
Предназначение
Транзистор предназначен для работы в схемах усилителей высокой, промежуточной и низкой частоты, а также в схемах импульсных устройств в аппаратуре общего назначения.
Для компьютеров, станков с ЧПУ, цветных телевизоров и аудиоаппаратуры высшего класса выпускались транзисторы повышенной надежности, в их маркировке рядом с буквой присутствовала точка.
Корпус, цоколевка и размеры
Характерные особенности
- Относительно высокий коэффициент усиления hFE: значение до 350 в схеме с общим эмиттером.
- Относительно широкая полоса пропускания: частота среза fT ˃ 250 МГц.
- Комплементарная пара: КТ361, КТ361-1.
Предельные эксплуатационные характеристики
| Параметр | Мощность рассеивания, | Напряжение коллектор-эмиттер, | Напряжение коллектор-база, | Напряжение база-эмиттер, | Ток коллектора постоянный, | Температура п/п перехода, | Диапазон температур внешней среды |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Обозначение/Тип | PC, Вт | UCE, В | UCB, В | UBE, В | IC, А | TJ, °С | °С |
| КТ315А | 0,15 | 25 | 25 | 6 | 0,1 | 120 | |
| КТ315А1 | 0,15 | 25 | 25 | 6 | 0,1 | 120 | -45°С…+100°С |
| КТ315Б | 0,15 | 20 | 20 | 6 | 0,1 | 120 | -60°С…+100°С |
| КТ315Б1 | 0,15 | 20 | 20 | 6 | 0,1 | 120 | -45°С…+100°С |
| КТ315В | 0,15 | 40 | 40 | 6 | 0,1 | 120 | -60°С…+100°С |
| КТ315В1 | 0,15 | 40 | 40 | 6 | 0,1 | 120 | -45°С…+100°С |
| КТ315Г | 0,15 | 35 | 35 | 6 | 0,1 | 120 | -60°С…+100°С |
| КТ315Г1 | 0,15 | 35 | 35 | 6 | 0,1 | 120 | -45°С…+100°С |
| КТ315Д | 0,15 | 40 | 40 | 6 | 0,1 | 120 | -60°С…+100°С |
| КТ315Д1 | 0,15 | 40 | 40 | 6 | 0,1 | 120 | -45°С…+100°С |
| КТ315Е | 0,15 | 35 | 35 | 6 | 0,1 | 120 | -60°С…+100°С |
| КТ315Е1 | 0,15 | 35 | 35 | 6 | 0,1 | 120 | -45°С…+100°С |
| КТ315Ж | 0,1 | 15 | 15 | 6 | 0,05 | 120 | -60°С…+100°С |
| КТ315Ж1 | 0,1 | 20 | 20 | 6 | 0,05 | 120 | -45°С…+100°С |
| КТ315И | 0,1 | 60 | 60 | 6 | 0,05 | 120 | -60°С…+100°С |
| КТ315И1 | 0,1 | 60 | 60 | 6 | 0,05 | 120 | -45°С…+100°С |
| КТ315Н1 | 0,15 | 20 | 20 | 6 | 0,1 | 120 | -45°С…+100°С |
| КТ315Р1 | 0,15 | 35 | 35 | 6 | 0,1 | 120 | -45°С…+100°С |
Электрические параметры
| Параметр | Ток коллектора выключения | Ток эмиттера выключения | Статический коэффициент усиления | Напряжение насыщения | Напряжение насыщения | Частота среза | Емкость коллектора | Пост. времени коллектор-ной цепи |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Обозначение | ICBO, мкА | IEBO, мкА | hFE | UCE(sat), В | UBE(sat), В | fT, МГц | пФ | пс |
| Режим/Тип | UCB = 10 В IE = 0 | UBE = 6 В | UCB = 10 В IE = 1 мА | IC = 20 мА IB = 2 мА | IC = 20 мА IB = 2 мА | UCE = 10 В IE = 5 мА | UCB = 10В | UCB = 10 В IE = 5 мА f = 5 МГц |
| КТ315А | 1 | 30 | 20…90 | 0,4 | 1,1 | 7 | ˂ 300 | |
| КТ315А1 | 0,5 | 30 | 0,4 | 1 | ˃ 250 | 7 | ||
| КТ315Б | 1 | 30 | 50…350 | 0,4 | 1,1 | ˃ 250 | 7 | ˂ 500 |
| КТ315Б1 | 0,5 | 30 | 50…350 | 0,4 | 1 | ˃ 250 | 7 | 300…1000 |
| КТ315В | 1 | 30 | 20…90 | 0,4 | 1,1 | ˃ 250 | 7 | ˂ 500 |
| КТ315В1 | 0,5 | 30 | 30…120 | 0,4 | 1 | ˃ 250 | 7 | 300…1000 |
| КТ315Г | 1 | 30 | 50…350 | 0,4 | 1,1 | ˃ 250 | 7 | ˂ 500 |
| КТ315Г1 | 0,5 | 30 | 50…350 | 0,4 | 1 | ˃ 250 | 7 | 300…1000 |
| КТ315Д | 1 | 30 | 20…90 | 1 | 1,5 | ˃ 250 | 7 | ˂ 1000 |
| КТ315Д1 | 0,6 | 30 | 20…90 | 0,6 | 1,1 | ˃ 250 | 7 | 300…1000 |
| КТ315Е | 1 | 30 | 50…350 | 1 | 1,5 | ˃ 250 | 7 | ˂ 1000 |
| КТ315Е1 | 0,6 | 30 | 50…350 | 0,6 | 1,1 | ˃ 250 | 7 | 300…1000 |
| КТ315Ж | 1 | 30 | 30…250 | 0,5 | 0,9 | ˃ 250 | 10 | ˂ 1000 |
| КТ315Ж1 | 0,6 | 30 | 30…250 | 0,5 | 0,9 | ˃ 250 | 10 | 300…1000 |
| КТ315И | 1 | 50 | ˃ 30 | — | — | ˃ 250 | — | — |
| КТ315И1 | 0,6 | 50 | ˃ 30 | 0,9 | 1,35 | ˃ 250 | 10 | 300…1000 |
| КТ315Н1 | 0,5 | 30 | 50…350 | 0,4 | 1 | ˃ 250 | 7 | 300…1000 |
| КТ315Р1 | 0,5 | 3 | 150…350 | 0,4 | 1 | ˃ 250 | 7 | 300…1000 |
Примечание: данные в таблице действительны при температуре среды Ta = 25°C.
Маркировка
Рассмотрим транзистор КТ315 в корпусе КТ-13. Радиоэлемент имеет цифробуквенное обозначение и чаще встречается в оранжевом исполнении. В правом верхнем углу корпуса размещен знак завода-изготовителя, а в левом группа коэффициента усиления. Под условными обозначениями группы и предприятия-изготовителя указана дата выпуска.
Современный KT315 выпускается в корпусе для сквозного монтажа КТ-26 (TO-92).
Цифра «1», в конце указывает на современный КТ315 (TO-92), а предпоследняя буква «Г» на группу, к которой относится транзистор из этой серии. На основе значений параметров в группе, можно определить его основное назначение.
Аналоги
Для замены могут подойти транзисторы кремниевые, со структурой NPN, эпитаксиально-планарные, для усилителей высокой, промежуточной и низкой частоты, схем импульсных устройств и другой аппаратуры общего применения.
Отечественное производство
| Тип | PC | UCB | UCE | UEB | IC | TJ | fT | Cob | hFE | Корпус |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| КТ315, КТ315-1 | 0,15 | 6 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | ||||
| КТ3151 A9/B9/D9/E9/G9/V9 | 0,2 | 20…80 | 20…80 | 5 | 0,1 | 175 | 100 | 15 | 20…80 | SOT23 (КТ-46) |
| КТ3153 A9 | 0,15 | 60 | 50 | 5 | 0,4 | 150 | 250 | 4,5 | 100…300 | SOT23 (КТ-46А) |
| КТ3102 | 0,25 | 20…50 | 20…50 | 5 | 0,2 | 125 | — | 6 | 100…1000 | TO-92 (КТ-26) |
Зарубежное производство
| Тип | PC | UCB | UCE | UEB | IC | TJ | fT | Cob | hFE | Корпус |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| КТ315А | 0,15 | 25 | 25 | 6 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | 20…90 | КТ13 |
| BFP719 ٭ | 0,15 | 25 | 25 | 5 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | 20…90 | КТ13 |
| КТ315Б | 0,15 | 20 | 20 | 6 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | 50…350 | КТ13 |
| BFP720 ٭ | 0,15 | 20 | 20 | 5 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | 50…350 | КТ13 |
| КТ315В | 0,15 | 40 | 40 | 6 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | 20…90 | КТ13 |
| BFP721 ٭ | 0,15 | 40 | 40 | 5 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | 20…90 | КТ13 |
| КТ315Г | 0,15 | 35 | 35 | 6 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | 50…350 | КТ13 |
| BFP722 ٭ | 0,15 | 35 | 35 | 5 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | 50…350 | КТ13 |
| КТ315Д | 0,15 | 40 | 40 | 6 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | 20…90 | КТ13 |
| 2SC641 | 0,1 | 40 | 15 | 5 | 0,1 | 150 | 400 | 6 | 45…160 | TO-92 |
| КТ315Е | 0,15 | 35 | 35 | 6 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | 50…350 | КТ13 |
| 2N3397 | 0,36 | 25 | 25 | 5 | 0,1 | 150 | — | 10 | 55…800 | TO-92 |
| КТ315Ж | 0,1 | 15 | 15 | 6 | 0,05 | 120 | 250 | 7 | 30…250 | КТ13 |
| 2SC545 | 0,12 | 20 | 20 | 4 | 0,03 | 125 | 175 | — | 60 | TO-92 |
| 2SC546 | 0,12 | 30 | 30 | 4 | 0,03 | 125 | 300 | — | 40 | TO-92 |
| BFY37i | 0,15 | 25 | 20 | 5 | 0,1 | 175 | 270 | 2,3 | ˃ 35 | TO-18 |
| 2SC388 | 0,3 | 30 | 25 | 4 | 0,05 | 150 | 300 | 2 | 20…200 | TO-92 |
| КТ315И | 0,1 | 60 | 60 | 6 | 0,05 | 120 | 250 | — | ˃ 30 | КТ13 |
| 2SC634 | 0,18 | 40 | 40 | — | 0,1 | 125 | 140 | 4,5 | — | |
| 2SC9014 | 0,45 | 50 | 45 | 5 | 0,1 | 150 | 150 | 3,5 | 60 | TO-92 |
| BC547 | 0,5 | 50 | 50 | 6 | 0,1 | 150 | 300 | 6 | 110 | TO-92 |
| 2N3904 | 0,31 | 60 | 40 | 6 | 0,2 | 135 | 300 | 4 | 40 | TO-92 |
| КТ315Н1 | 0,15 | 20 | 20 | 6 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | 50…350 | TO-92 |
| 2SC633 | 0,3 | 26 | 26 | 6 | 0,2 | 125 | 112 | 7 | TO-92 | |
| КТ315Р1 | 0,15 | 35 | 35 | 6 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | 150…350 | TO-92 |
| BFP722 ٭ | 0,15 | 35 | 35 | 5 | 0,1 | 120 | 250 | 7 | 50…350 | КТ13 |
٭ — изделие в настоящее время не выпускается, однако могут иметься значительные запасы.
Примечание: данные таблиц получены из даташит компаний-производителей.
Графические иллюстрации характеристик
Рис. 1. Внешние характеристики некоторых транзисторов семейства КТ315: зависимости коллекторного тока IC от напряжения коллектор-эмиттер UCE при различных токах базы: 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 мА.
Рис. 2. Внешние характеристики некоторых транзисторов семейства КТ315: зависимости коллекторного тока IC от напряжения коллектор-эмиттер UCE при различных токах базы: 0,05; 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,4; 0,45 мА.
Рис. 3. Зависимость напряжения насыщения коллектор-эмиттер UCE(sat) от величины коллекторной нагрузки IC.
Характеристика снята при соотношении IC/IB = 10. Пунктиром показаны границы 95% разброса значений параметра.
Рис. 4. Зависимость напряжения насыщения база-эмиттер UBE(sat) от величины коллекторной нагрузки IC.
Характеристика снята при соотношении IC/IB = 10. Пунктиром показаны границы 95% разброса значений параметра.
Рис. 5. Зависимость для некоторых транзисторов семейства КТ315 статического коэффициента усиления hFE по току в схеме с общим эмиттером от величины тока эмиттера IE.
Характеристика снята при напряжении UCB = 10 В.
Пунктиром показаны границы 95% разброса значений параметра.
Рис. 6. Зависимость для некоторых транзисторов семейства КТ315 статического коэффициента усиления hFE по току в схеме с общим эмиттером от величины тока эмиттера IE.
Характеристика снята при напряжении UCB = 10 В.
Пунктиром показаны границы 95% разброса значений параметра.
Рис. 7. Зависимость модуля коэффициента усиления тока базы от тока эмиттера IE при высокой частоте f = 100 МГц.
Зависимость снята при напряжении UCE = 10В. Пунктиром показан 95% разброс результатов измерений параметра.
Рис. 8. Зависимости постоянной времени обратной связи по коллекторной цепи τС [пс] от величины напряжения коллектор-база при высокой частоте для некоторых транзисторов семейства КТ315.
Характеристика снята при токе эмиттера IE = 5 мА и частоте 5 МГц. Пунктирной линией показан 95% разброс значений измеренного параметра.
Источник