Кп902. КП902: Характеристики и применение полевого транзистора с изолированным затвором

alexxlabРазное
Какие особенности имеет полевой транзистор КП902. Для каких целей он предназначен. Каковы основные параметры и характеристики КП902. Чем отличаются модификации КП902А, КП902Б и КП902В. В каких схемах применяется этот транзистор.

Содержание

Общая характеристика полевого транзистора КП902

КП902 представляет собой мощный планарный полевой транзистор с изолированным затвором и каналом n-типа. Он относится к семейству МОП-транзисторов (металл-оксид-полупроводник) с горизонтальной структурой.

Основные особенности КП902:

  • Высокая крутизна характеристики (10-25 мА/В)
  • Низкая входная емкость (не более 11 пФ)
  • Возможность работы на частотах до 400 МГц
  • Максимальное напряжение сток-исток 50 В
  • Максимальный постоянный ток стока 200 мА

Транзистор КП902 выпускается в трех модификациях — КП902А, КП902Б и КП902В, которые отличаются некоторыми параметрами.

Область применения транзистора КП902

Полевой транзистор КП902 предназначен для использования в следующих областях:


  • Приемно-передающие устройства, работающие на частотах до 400 МГц
  • Усилители мощности высокой и сверхвысокой частоты
  • Выходные каскады аудиоусилителей
  • Преобразователи напряжения
  • Коммутационные схемы

Благодаря низкой входной емкости и высокой крутизне, КП902 хорошо подходит для работы в высокочастотных схемах. Какие еще преимущества дает использование этого транзистора? КП902 обеспечивает малые искажения сигнала и низкий уровень шумов, что важно в аудиотехнике. Кроме того, он имеет хорошую температурную стабильность параметров.

Основные электрические параметры КП902

Рассмотрим ключевые характеристики транзистора КП902:

  • Максимальное напряжение сток-исток: 50 В
  • Максимальное напряжение затвор-исток: 30 В
  • Максимальный постоянный ток стока: 200 мА
  • Крутизна характеристики: 10-25 мА/В (при напряжении сток-исток 20 В и токе стока 50 мА)
  • Входная емкость: не более 11 пФ
  • Выходная емкость: не более 11 пФ
  • Проходная емкость: не более 0,6 пФ
  • Начальный ток стока: не более 10 мА (при напряжении сток-исток 60 В)
  • Максимальная рассеиваемая мощность: 3,5 Вт

Как видно из параметров, КП902 способен работать при достаточно высоких напряжениях и токах, что позволяет использовать его в мощных усилительных каскадах. При этом низкие емкости обеспечивают хорошие высокочастотные характеристики.


Отличия модификаций КП902А, КП902Б и КП902В

Транзистор КП902 выпускается в трех модификациях, которые имеют некоторые отличия в параметрах:

Параметр КП902А КП902Б КП902В
Крутизна характеристики, мА/В 10-25 10-25 10-25
Коэффициент шума на частоте 250 МГц, дБ не более 6 — не более 8
Выходная мощность на частоте 60 МГц, Вт не менее 0,8 не менее 0,8 не менее 0,8

Как видно из таблицы, основные отличия касаются коэффициента шума на высоких частотах. КП902А имеет наилучшие шумовые характеристики и подходит для малошумящих усилителей. КП902В уступает по этому параметру, но все равно пригоден для большинства применений.

Особенности конструкции и корпуса КП902

Транзистор КП902 имеет следующие конструктивные особенности:

  • Планарная структура с горизонтальным каналом
  • Изолированный затвор на основе диоксида кремния
  • Металлический корпус КТ-13 (TO-39)
  • Три вывода — сток, исток, затвор
  • Корпус соединен с истоком

Корпус КТ-13 имеет диаметр 9,5 мм и высоту 5,08 мм. Какие преимущества дает такая конструкция? Металлический корпус обеспечивает хороший теплоотвод и экранирование. Малые размеры позволяют применять КП902 в компактных устройствах.


Цоколевка транзистора КП902

Расположение выводов КП902 в корпусе КТ-13:

  • 1 — затвор
  • 2 — сток
  • 3 — исток (соединен с корпусом)

При монтаже важно правильно идентифицировать выводы, чтобы не повредить транзистор неправильным подключением.

Основные схемы включения КП902

Транзистор КП902 может использоваться в различных схемах включения:

Схема с общим истоком

Это наиболее распространенная схема включения КП902. Она обеспечивает усиление как по напряжению, так и по току. Основные особенности:

  • Высокий коэффициент усиления
  • Входной сигнал подается на затвор
  • Выходной сигнал снимается со стока
  • Исток заземлен

Схема с общим стоком

Эта схема используется как повторитель напряжения. Ее характеристики:

  • Коэффициент усиления по напряжению близок к единице
  • Высокое входное и низкое выходное сопротивление
  • Входной сигнал подается на затвор
  • Выходной сигнал снимается с истока

Схема с общим затвором

Применяется реже других. Особенности схемы:

  • Усиление только по току
  • Низкое входное и высокое выходное сопротивление
  • Входной сигнал подается на исток
  • Выходной сигнал снимается со стока

Выбор конкретной схемы включения зависит от требуемых параметров усиления и входного/выходного сопротивления в конкретном устройстве.


Применение КП902 в усилителях мощности

Одно из основных применений КП902 — выходные каскады усилителей мощности, в том числе высокочастотных. Какие преимущества дает использование этого транзистора в таких схемах?

  • Высокая линейность характеристик, обеспечивающая малые искажения
  • Хорошие частотные свойства (рабочие частоты до 400 МГц)
  • Достаточно высокая выходная мощность (до 0,8 Вт на частоте 60 МГц)
  • Низкий уровень шумов
  • Простота согласования входных и выходных цепей

При проектировании усилителя на КП902 необходимо обеспечить правильный температурный режим транзистора. Для этого часто используют внешние радиаторы, на которые крепится корпус транзистора.

Особенности применения КП902 в аудиотехнике

Транзистор КП902 нашел широкое применение в аудиоусилителях высокого класса. Почему разработчики выбирают этот транзистор для звуковой аппаратуры?

  • Низкий уровень собственных шумов
  • Малые нелинейные искажения
  • Широкая полоса пропускания
  • Высокое входное сопротивление
  • Возможность работы при высоких напряжениях питания

КП902 часто используется в предварительных усилителях, где важны низкий уровень шумов и высокая линейность. В оконечных каскадах мощных усилителей обычно применяют параллельное включение нескольких транзисторов КП902 для получения большей выходной мощности.


Рекомендации по работе с КП902

При использовании транзистора КП902 следует учитывать ряд особенностей:

  • Чувствительность к статическому электричеству. Необходимо соблюдать меры предосторожности при монтаже.
  • Рекомендуется использовать теплоотвод при работе на больших мощностях.
  • Важно обеспечить правильное смещение на затворе для оптимального режима работы.
  • При работе на высоких частотах необходимо минимизировать паразитные емкости монтажа.
  • Следует избегать превышения предельно допустимых напряжений и токов.

Соблюдение этих рекомендаций позволит максимально реализовать возможности транзистора КП902 и обеспечить его надежную работу в различных устройствах.


Транзистор полевой КП902 — DataSheet

Перейти к содержимому

Цоколевка транзистора КП902

Описание

Мощные планарные полевые транзисторы с изолированным затвором и каналом n-типа. Предназначены для работы в приемно-передающих устройствах на частотах до 400 МГц. Диапазон рабочих температур окружающей среды -45…+85 °С.

 

Параметры транзистора КП902
Параметр Обозначение Маркировка Условия Значение Ед. изм.
Аналог КП902А VMP4, BFM21UK *3, MRF158 *3
КП902Б 2NL234B, BFM21UK *3, MRF158 *3
КП902В DV1202S, BFM21UK
*3, MRF158 *3
Структура КП902А С изолированным затвором и n-каналом
КП902Б
КП902В
Рассеиваемая мощность сток-исток (постоянная). PСИ, P*СИ, т max КП902А — 3.5* мВт, (Вт*)
КП902Б — 3.5*
КП902В — 3.5*
Напряжение отсечки транзистора — напряжение между затвором и истоком (полевого транзистора с p-n-переходом и с изолированным затвором).  UЗИ отс, U
*ЗИ пор		 КП902А — — В
КП902Б — —
КП902В — —
Максимальное напряжение сток-исток (постоянное). Со звездочкой максимальное напряжение затвор-сток. UСИ max, U*ЗC max КП902А — 50 В
КП902Б — 50
КП902В — 50
Максимальное напряжение затвор-исток (постоянное). UЗИ max КП902А
 — 30 В
КП902Б — 30
КП902В — 30
Ток стока (постоянный). Со звездочкой ток стока (импульсный) IС, I*С, И КП902А — 200 мА
КП902Б — 200
КП902В — 200
Начальный ток стока IС нач, I*С ост КП902А 60 В ≤10; ≤0.5* мА
КП902Б 60 В ≤10; ≤0. 5*
КП902В 60 В ≤10; ≤0.5*
Крутизна характеристики полевого транзистора S КП902А 20 В; 50 мА 10…25 мА/В
КП902Б 20 В; 50 мА 10…25
КП902В 20 В; 50 мА 10…25
Входная емкость транзистора — емкость между затвором и истоком C11и, С*12и, С*22и КП902А — ≤11; ≤0.6*; ≤11** пФ
КП902Б — ≤11; ≤0.6*; ≤11**
КП902В — ≤11; ≤0.6*; ≤11**
Сопротивление сток-исток в открытом состоянии — сопротивление между стоком и истоком в открытом состоянии транзистора
при заданном напряжении сток-исток		 RСИ отк, K*у. P, P**вых, ΔUЗИ КП902А 250 МГц; 60 МГц ≥6.6*; ≥0.8** Ом, (дБ*), (Вт**),(мВ***)
КП902Б 60 МГц ≥0.8**
КП902В 60 МГц ≥0.8**
Коэффициент шума транзистора Кш, U*ш, E**ш,  Q*** КП902А 250 МГц ≤6 Дб, (мкВ*), (нВ/√Гц**), (Кл**)
КП902Б — —
КП902В 250 МГц ≤8
 Время включения транзистора tвкл, t*выкл, F**р, ΔUЗИ/ΔT КП902А — — нс, (нс*), (МГц**), (мкВ/°C***)
КП902Б — —
КП902В — —

Описание значений со звездочками(*,**,***) смотрите в буквенных обозначениях параметров полевых транзисторов.

*3 — функциональная замена, тип корпуса отличается.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Аналоговый фильтр на AD744+КП902А, совместимый с AH-Fx — audiohobby.ru

В ожидании прибытия деталей для аналогового фильтра AH-F7 решил попробовать собрать свой вариант фильтра, совместимого с линейкой AH-Fx, на ОУ AD744 и полевых транзисторах с горизонтальной структурой КП902А (2П902А) на выходе. Его «звучание» в составе ЦАП AH-D16 Pro мне очень понравилось, поэтому решил поделиться получившейся конструкцией.

Были использованы следующие материалы:

  1. А. Дробыш. Аналоговый фильтр AH-F7 для ЦАП-ов AH-D16 / 17    
  2. А. Дробыш. Простой I2S ЦАП на AK4399    
  3. Я. Токарев. Регулятор громкости с буферным каскадом. «Радио», N3, 2009, с.12-14
  4. Д. Андронников. Предварительный усилитель Lynx P45 с системой индикации и дистанционным управлением

Похожую схему я уже использовал в предусилителе для регулятора тембра, при этом удалось получить совершенно нейтральное и «чистое» звучание: при «нулевых» положениях регуляторов тембра я не смог различить на слух звучание тракта без предусилителя и с предусилителем, на входе которого включался обычный резистивный делитель для получения единичного коэффициента усиления.

Схему аналогового фильтра на AD744, но с биполярными транзисторами на выходе, использовал Андрей в одной из своих конструкций (2). Хотел бы ещё раз выразить ему огромную благодарность за его очень полезные и выдающиеся разработки!

Прообразом выходного каскада на полевых транзисторах КП902 послужила публикация в журнале «Радио» (3). Там приведены ценные рекомендации по разработке печатной платы и по обращению с транзисторами КП902, которые чувствительны к статическому электричеству.

Окончательный вариант усилительной части схемы я «подсмотрел» у Дмитрия Андронникова в конструкции Lynx P45 (4).

Транзисторы КП902А закреплены на латунной пластине толщиной 0,8..1,2 мм и размерами 25×13 мм, которая заземляется отдельным проводком, припаиваемым снизу пластины между транзисторами (сверху на печатной плате для этого предусмотрена небольшая контактная площадка). В пластине под транзисторы просверлены два отверстия диаметром 5 мм, расстояние между которыми составляет 12 мм. В качестве дополнительных теплоотводов я использовал накатные гайки М5 диаметром 12 мм, но, думаю, вполне можно обойтись обычными латунными гайками, так как транзисторы при токе 20 мА греются незначительно. При желании ток покоя можно увеличить, уменьшив номинал резистора R15.

Так как транзисторы КП902А «боятся» статического электричества, транспортировать и хранить их лучше в фольге. Перед запаиванием на плату я, на всякий случай, закорачивал их выводы, наматывая на них отрезок тонкого лужёного провода, который снимал пинцетом после полного окончания монтажа. Таким способом я собрал уже несколько различных плат с транзисторами КП902 (2П902), и ни один из их затворов в процессе монтажа не повредился.

Все SMD резисторы — типоразмера 1206 или MELF 0204.

Изначально в качестве C6..C9 я поставил плёнку PPS Panasonic ёмкостью 0,033 мкФ (ECHU1h433JX5), однако по результатам прослушивания увеличил ёмкость до 0,047 мкФ (ECHU1C473JX5). Я неоднократно покупал конденсаторы с диэлектриком PPS на алиэкспресс. Они вполне соответствуют заявленной точности и благоприятно влияют на звук в фильтрах питания, разве что по внешнему виду могут немного уступать фирменным конденсаторам Panasonic (бывает, попадаются и оригинальные конденсаторы). Замечу, что на плате самого ЦАПа AH-D16 Pro в питании +-15V плёночные конденсаторы C91, C98, C122, C130 я не ставил.

Конденсаторы C1, C2 тоже плёночные PPS — ECHU1h572GX5 или ECHU1h572JX5.

При пайке конденсаторов PPS я обычно устанавливаю температуру жала порядка 230..250 градусов и использую паяльную пасту с припоем BST-328, имеющую температуру плавления 183 градуса Цельсия. Паяльную пасту наношу на контакты остриём зубочистки, придерживая прижатый к печатной плате конденсатор пинцетом. Паять стараюсь очень быстро, чтобы не повредить конденсатор. Более массивные, например, «земляные», контактные площадки на плате могут потребовать небольшого повышения температуры жала.

Для демонтажа конденсаторов PPS я использую второй паяльник с регулируемой температурой жала (устанавливаю 250 градусов). Таким образом я приноровился их перепаивать по несколько раз без заметных повреждений. В случае перегрева плёнка на поверхности конденсатора может немного вспучиться, но даже и в этом случае его ёмкость остаётся в допуске, и его можно использовать. 

В приватном вложении я прикрепил gerber-файл для самостоятельного заказа печатной платы.

SIT-предусилитель | Страница 3 | diyAudio

JavaScript отключен. Для лучшего опыта, пожалуйста, включите JavaScript в вашем браузере, прежде чем продолжить.

Перейти к последнему

#41