Выбор транзистора – для новичков в радиоделе

June 10, 2014 by admin Комментировать »

Проблема выбора транзистора возникает не только тогда, когда вы создаёте собственное устройство Очень многие схемы в Интернете и литературе «долгожители», что не меняет их ценности, но затрудняет поиск компонентов, снятых с производства много лет назад Часто используются зарубежные схемы, и, хотя выбор импортных компонентов огромен, но он не исчерпывающий Приходится искать аналоги

Создавая свою схему, чтобы избежать задачи выбора транзистора, можно остановиться на решении – возьму самый мощный транзистор. Вот так выглядит это решение:

Рис 519 Вид мощного транзистора

На что же следует обратить внимание при выборе транзистора для своей схемы В первую очередь на допустимый ток коллектора, допустимое напряжение на коллекторе, допустимую мощность рассеивания Выбирая транзистор, вы точно знаете, какое устройство вы создаёте, его назначение Оно определит, в какой группе транзисторов следует искать нужный: низкочастотные, высокочастотные, сверхвысокочастотные

Что происходит с полупроводниковым прибором, если напряжение на нём превосходит предельно допустимое Рассмотрим диод при обратном включении

Рис 520 Испытание диода при обратном включении

Картинка на экране осциллографа не очень показательна, поэтому рядом вид, который даёт обозреватель графиков Когда напряжение превышает предельно допустимое, ток начинает резко возрастать, увеличивается мощность рассеивания, диод выходит из строя Аналогичные процессы происходят и у транзистора

Превышение допустимого тока приводит к перегоранию, подобно плавкому предохранителю, как материала полупроводника, так и подводящих к кристаллу ток проводников

Превышение допустимой мощности рассеивания приводит к перегреву транзистора, к увеличению неуправляемых токов, что вызывает ещё больший перегрев – процесс может происходить очень быстро, заканчиваясь выходом транзистора из строя

Выбор транзистора по верхней рабочей частоте может быть затруднён тем, что часто этот параметр приводится для включения транзистора с общей базой Нужно знать, что при включении с общим эмиттером это значение может уменьшиться в несколько десятков раз

Для некоторых схем очень важным параметром может оказаться шум Есть группа транзисторов с нормированным показателем, коэффициентом шума Это не значит, что другие транзисторы шумят сильнее, но для транзисторов с ненормированным коэффициентом шума следует отбирать экземпляры, удовлетворяющие вас по этому показателю

Словом, к выбору транзистора следует относиться внимательно Например, в схеме транзистор с допустимым напряжением на коллекторе 40 В Вы ищите ему замену, ориентируясь на питающее

напряжение 10 В Но, если в схеме есть индуктивность, то, скорее всего, она была причиной выбора транзистора с допустимым напряжением 40 В

При выборе транзистора по мощности рассеивания следует иметь в виду, что иногда указывают предельно допустимую мощность рассеивания с учётом применения теплоотвода Но в справочнике это не указано Лучше это  проверить, обратившись к другому справочнику, чем, собрав устройство, разочароваться в нём

Программы симуляции тем удобны, что можно провести все мыслимые эксперименты, не выводя компоненты из строя Можно измерить все токи и напряжения, что на макетной плате сделать трудно Вот пример:

Рис 521 Работа транзистора в ключевом режиме с индуктивной нагрузкой

Если это возможно, как в случае с реле, проблему решают, добавляя обратно включённый диод

Рис 522 Работа транзистора на индуктивную нагрузку с шунтирующим диодом

Наблюдать проявления такого рода эффектов на макетной плате затруднительно Поэтому применение программ симуляции даёт лучшие результаты

Но, с другой стороны, и к проверке работы схемы в программе следует подходить внимательно Вот пример работы программы, когда результат должен настораживать

Рис 523 Ключевой транзистор с индуктивной нагрузкой Скорее всего, реальная работа схемы получится следующей:

Рис 524 Более реалистичная картина происходящего

Разница в этих двух случая в скорости нарастания напряжения Вот вид импульсов с очень крутыми фронтами, задаваемыми в программе по умолчанию, и импульсами, которые ближе к реальной ситуации

Рис 525 Разница в настройке источника импульсов

Но вопрос о том, что ближе к реальности, опять будет во многом зависеть от выбора транзистора Чем выше верхняя граничная частота транзистора, тем круче могут быть фронты импульсов, а сам транзистор, если нельзя шунтировать индуктивность, следует выбирать с наибольшим допустимым напряжением на коллекторе

Многих смущает тот факт, что программы симуляции, как Multisim, Proteus или Qucs, предлагают модели только импортных транзисторов А заветная схема, сборка которой намечена, имеет отечественные Что делать

По меньшей мере, есть два пути решения проблемы: добавить в программу модели отечественных транзисторов или выбрать импортные аналоги отечественных транзисторов Есть справочники аналогов, есть возможность поиска ответа на этот вопрос в Интернете, есть в руководстве пользователя, скорее всего, раздел посвящённый созданию собственных моделей В этом может помешать только отсутствие нужных параметров модели Но, в конце концов, выбирая отечественный аналог с параметрами близкими к импортному, вы, я думаю, получите тот же результат, который увидели в программе

Источник: Гололобов ВН,- Самоучитель игры на паяльнике (Об электронике для школьников и не только), – Москва 2012

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты