Самый мощный транзистор: Самый мощный в мире транзистор на 1,8 кВт от Qorvo

Самые мощные IGBT для промышленного применения от IR

4 июня 2014

Большинство систем промышленного назначения – электропривод, системы питания, индукционный нагрев, сварочные аппараты и др. — должны обеспечивать высокие (десятки кВт) выходные мощности, работать в жестких температурных условиях и обладать высокой надежностью. Как правило, подобные системы строятся на базе IGBT-транзисторов – полупроводниковых приборов, имеющих высокие допустимые рабочие температуры кристаллов и обеспечивающие высокие выходные токи при приемлемом уровне потерь.

Один из признанных мировых лидеров в производстве IGBT– компания InternationalRectifier – выпускает несколько серий IGBT промышленного применения для напряжений от 600 В до 1200 В с рабочими токами до 160 А при температуре кристалла 100°C.

Транзисторы выпускаются как в дискретном исполнении (в корпусе располагается только кристалл IGBT), так и в исполнении Co-Pack (в корпусе компонента располагаются кристаллы IGBT и быстродействующего антипараллельного диода). Некоторые IGBT транзисторы IR могут выдерживать режим короткого замыкания без разрушения структуры кристалла и корпуса в течении не менее 10 мкс (IRG7PSH73K10PBF), что делает их идеальным решением для систем промышленного электропривода.

Все мощные транзисторы выпускаются в выводных силовых корпусах TO-247 и TO-274 (Super-247), позволяющих эффективно отводит избыточное тепло на радиатор.

Характеристики наиболее мощных IGBT различных серий приведены в таблице. Все указанные транзисторы имеют максимальную рабочую температуру кристалла +175°C.

Наименование	Тип	Напряжение Vce, В	Ток при 100°С, А	Vce(on) макс., В	Etotal макс., мДж	Падение диода тип., В	Корпус
IRGP4266DPBF	Co-Pack (встроенный диод)	650	90	2.10	6.4	2.1	TO-247
IRGPS46160DPBF		600	160	2.05	9.2*	2.4	TO-274
IRGPS4067DPBF			160	2.05	12.3	2.4	TO-274
IRGP4690DPBF			90	2.10	4.6*	2.2	TO-247
IRGP4066DPBF			90	2.10	6.4	2.2	TO-247
IRG7PSH73K10PBF	Дискретный	1200	130	2.30	14.3	нет	TO-274
IRG7PH50UPBF			90	2.00	7.8		TO-247
IRGP4266PBF		650	90	2.10	6.8		TO-247
IRGP4066PBF		600	90	2.10	6.4		TO-247

* — приведено типовое значение параметра

 

Для заказа бесплатных образцов указанных IGBT действуйте по инструкции:

Внимание! Компания Компэл работает только с организациями и индивидуальными предпринимателями — юридическими лицами. Для заказа образцов необходима регистрация на сайте.

•••

Наши информационные каналы

О компании Int. Rectifier

В 2015 году компания Infineon приобрела компанию International Rectifier, тем самым значительно усилив свои лидирующие позиции в области силовой электроники. ...читать далее

Поиск по параметрам

600, 650, 1200 V IGBT транзисторы от IR

Самый мощный полевой транзистор - Морской флот

NXP » MRF1K50H

John Powell, NXP Semiconductors

Microwave Engineering Europe

Последние достижения в области технологии LDMOS позволили не только использовать радиочастотные транзисторы в тех приложениях, где раньше безраздельно доминировали электровакуумные приборы, но и расширить сферу их применения. Новый мощный радиочастотный транзистор MRF1K50H компании NXP при питании напряжением 50 В способен как в импульсном, так и в непрерывном режимах отдавать в нагрузку 1500 Вт в диапазоне частот от 1.8 до 500 МГц, что делает его самым мощным транзистором среди выпускаемых отраслью по любым технологиям и для любых частот.

Когда несколько лет назад NXP представила транзистор с непрерывной выходной мощностью 1250 Вт, он быстро завоевал популярность в самых разных приложениях большой мощности, где раньше традиционно использовались электровакуумные триоды и тетроды, поскольку это был первый LDMOS транзистор, способный работать в системах, в которых могут происходить огромные рассогласования импедансов.

Новый MRF1K50H (Рисунок 1) сместил этот уровень надежности в область более высоких мощностей, что делает его еще более привлекательным для приложений большой мощности. Это могут быть, в частности, схемы накачки углекислотных лазеров и источников плазмы, а также установки физики высоких энергий, в которых они формируют электромагнитное поле, ускоряющее пучки заряженных частиц.

Рисунок 1.	Изображенные здесь в трех вариантах корпусов новые 1.5-киловаттные радиочастотные транзисторы компании NXP на сегодня являются самыми мощными твердотельными высокочастотными приборами. Версия с керамическим корпусом с воздушной полостью совместима с существующими транзисторами; для увеличения выходной мощности достаточно лишь небольшой перенастройки.

MRF1K50H также хорошо подойдет для использования во многих промышленных системах, таких как нагревательное, сварочное и сушильное оборудование, в котором всегда использовались электронные лампы, поскольку никаких твердотельных источников радиочастотного диапазона, в которых сочетались бы надежность электровакуумных приборов с высокой выходной мощностью просто не существовало. Кроме того, транзистор найдет применение в УКВ передатчиках телевизионного вещания, УВЧ радарах и наземных базовых станциях подвижной радиосвязи.

Рисунок 2.	MRF1K50H отдает непрерывную мощность 1550 Вт на частоте 27 МГц при усилении 25.9 дБ и КПД 78%.

Кроме того, MRF1K50H, вероятно, приобретет популярность среди производителей линейных усилителей для любительского радио, где один транзистор легко обеспечит максимальную пиковую мощность огибающей (1500 Вт), допустимую почти во всех КВ и некоторых УКВ диапазонах.

По уровню надежности и сроку службы этот транзистор намного превосходит любые электронные лампы. В экстремальных условиях, когда температура перехода может достигать 225 °C, среднее время наработки на отказ транзистора MRF1K50H составляет 35 лет, однако в нормальном режиме работы при температуре корпуса до 100 °C оно превышает 450 лет. Это гарантирует длительный срок эксплуатации без замены транзистора, намного сокращающий вынужденные простои промышленных систем, время их обслуживания и стоимость использования. Кроме того, твердотельные источники радиочастотных сигналов позволяют управлять выходной мощностью в их полном динамическом диапазоне, фактически, предлагая ранее недоступные варианты использования.

Рисунок 3.	Основные характеристики транзисторов MRF1K50H в радиовещательном диапазоне частот. Как можно видеть, КПД остается в пределах 81% … 84%.

Получить выходную мощность 1.5 кВт можно как от транзистора в керамическом корпусе с воздушной полостью (MRF1K50H), так и от транзистора в формованном пластмассовом корпусе (MRF1K50N). MRF1K50H совместим по выводам со своим 1250-ваттным предшественником MRFE6VP61K25H, а также с устройствами других производителей, так что переход на новые транзисторы не вызовет у разработчиков никаких трудностей. Более того, у транзисторов не только одинаковые корпуса, но и очень близкие значения выходной емкости, что позволяет устанавливать MRF1K50H на ту же печатную плату, выполнив лишь минимальные перенастройки, связанные с его большей выходной мощностью.

Предназначен для жестких условий эксплуатации

Как отмечалось выше, MRF1K50H исключительно надежен и устойчив к перегрузкам, что позволяет ему без повреждения и деградации параметров выдерживать КСВ 65:1. Пробивное напряжение прибора, равное 135 В, и способность к поглощению лавинной энергии, увеличенная по сравнению с предшественником на 40%, идеально подходят для тяжелых условий эксплуатации в промышленном оборудовании.

Рисунок 4.	Для демонстрации типичных радиочастотных характеристик MRFK150 NXP предлагает четыре эталонные схемы, охватывающие диапазон от 27 МГц до 230 МГц.

Высокая выходная мощность предъявляет повышенные требования к системам отвода тепла. Для упрощения конструкций устройств охлаждения и повышения надежности тепловое сопротивление керамического корпуса прибора MRF1K50H было уменьшено до 0.12 °C/Вт, а фланцы выпускаемого в пластмассовом корпусе транзистора MRF1K50N изготавливаются из меди, благодаря чему его тепловое сопротивление переход-корпус снижено на 30%. Кроме того, более жесткие допуски на размеры и улучшенная паяемость выводов обеспечивают более точное и надежное крепление транзисторов к печатной плате в процессе производства.

Необходимым дополнением к анонсу любого нового устройства должны быть соответствующие проектные ресурсы, поэтому NXP предлагает четыре базовые схемы, в которых MRF1K50H будет использоваться чаще всего:

• 27 МГц:
  Эта узкополосная эталонная схема работает на частоте, наиболее распространенной в промышленных приложениях, таких как термосклеивание, сушка и сварка.
• 81.36 МГц:
  MRF1K50H хорошо подходит для этой частоты, которую производители выбрали для накачки CO₂ лазеров.
• 87.5 … 108 МГц:
  Очень большая выходная мощность MRF1K50H позволит сократить число транзисторов и усилительных модулей, необходимых для получения требуемой мощности на входах антенн передатчиков УКВ и цифрового радио. Эта широкополосная оценочная плата адресована разработчикам именно таких систем.
• 230 МГц:
  На этой частоте в импульсном режиме работают узкополосные передатчики аэрокосмических и ряда других систем. Данная эталонная схема разработана для приложений с длительностью импульса 100 мкс, коэффициентом заполнения 20% и пиковой выходной мощностью 1500 Вт.

MRF1K50H, как и варианты транзистора в пластмассовых корпусах, уже выпускаются серийно. Во многих системах, в которых будет использоваться MRF1K50H, особенно в оборонных и промышленных приложениях, транзисторам предстоит работать в течение многих лет. Следовательно, для производителей очень важно быть уверенными в том, что важнейшие компоненты их систем будут доступны на протяжении всего этого времени. Для поддержки таких приложений NXP разработала программу «Долголетие продуктов», гарантирующую доступность критически важных компонентов, как минимум, в течение 15 лет после начала их производства. Применительно к MRF1K50H это означает, что NXP обеспечит их поставку, по крайне мере, до 2031 года.

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

Полевые транзисторы "IRF. "

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ "IRF. "

Мощные полевые ключевые транзисторы с изолированным затвором, n-канальные, обогащенного типа.

Uc-и max – максимально допустимое напряжение между стоком и истоком (V).

Ic max – максимально допустимый ток стока (А). Рmах • максимально допустимая мощность рассеяния на стоке (W).

Rc-и – минимальное эквивалентное сопротивление сток-исток в полностью открытом состоянии (Ohm).

Си – емкость стока (nF).

Uз-и (отс) — максимальное напряжение отсечки между затвором и истоком (V).

Uз-и max – пробивное напряж. затвор-исток (V). S(A/V) – крутизна ампер-вольтовой характеристики, от и до.

при Iс – ток стока (А) при котором измерялась

Основные параметры мощных транзисторов

Технологические возможности и успехи в разработке мощных полевых транзисторов привели к тому, что в настоящее время не составляет особого труда приобрести их за приемлемую цену.

В связи с этим возрос интерес радиолюбителей к применению таких MOSFET транзисторов в своих электронных самоделках и проектах.

Стоит отметить тот факт, что MOSFET’ы существенно отличаются от своих биполярных собратьев, как по параметрам, так и своему устройству.

Пришло время ближе познакомиться с устройством и параметрами мощных MOSFET транзисторов, чтобы в случае необходимости более осознанно подобрать аналог для конкретного экземпляра, а также иметь возможность понимать суть тех или иных величин, указанных в даташите.

Что такое HEXFET транзистор?

В семействе полевых транзисторов есть отдельная группа мощных полупроводниковых приборов называемых HEXFET. Их принцип работы основан на весьма оригинальном техническом решении. Их структура представляет собой несколько тысяч МОП ячеек включенных параллельно.

Ячеистые структуры образуют шестиугольник. Из-за шестиугольной или по-другому гексагональной структуры данный тип мощных МОП-транзисторов и называют HEXFET. Первые три буквы этой аббревиатуры взяты от английского слова hexagonal – «гексагональный».

Под многократным увеличением кристалл мощного HEXFET транзистора выглядит вот так.

Как видим, он имеет шестиугольную структуру.

Получается, что мощный MOSFET, по сути представляет собой эдакую супер-микросхему, в которой объединены тысячи отдельных простейших полевых транзисторов. В совокупности они создают один мощный транзистор, который может пропускать через себя большой ток и при этом практически не оказывать значительного сопротивления.

Благодаря особой структуре и технологии изготовления HEXFET, сопротивление их канала R_DS(on) удалось заметно снизить. Это позволило решить проблему коммутации токов в несколько десятков ампер при напряжении до 1000 вольт.

Вот только небольшая область применения мощных HEXFET транзисторов:

Схемы коммутации электропитания.

Системы управления электродвигателями.

Усилители низкой частоты.

Ключи для управления мощными нагрузками.

Несмотря на то, что мосфеты, изготовленные по технологии HEXFET (параллельных каналов) обладают сравнительно небольшим сопротивлением открытого канала, сфера применения их ограничена, и они применяются в основном в высокочастотных сильноточных схемах. В высоковольтной силовой электронике предпочтение порой отдают схемам на основе IGBT.

Транзисторы HEXFET марки IRLZ44ZS

Изображение MOSFET транзистора на принципиальной электрической схеме (N-канальный МОП).

Как и биполярные транзисторы, полевые структуры могут быть прямой проводимости или обратной. То есть с P-каналом или N-каналом. Выводы обозначаются следующим образом:

О том, как обозначаются полевые транзисторы разных типов на принципиальных схемах можно узнать на этой странице.

Основные параметры полевых транзисторов.

Вся совокупность параметров MOSFET может потребоваться только разработчикам сложной электронной аппаратуры и в даташите (справочном листе), как правило, не указывается. Достаточно знать основные параметры:

V_DSS (Drain-to-Source Voltage) – напряжение между стоком и истоком. Это, как правило, напряжение питания вашей схемы. При подборе транзистора всегда необходимо помнить о 20% запасе.

I_D (Continuous Drain Current) – ток стока или непрерывный ток стока. Всегда указывается при постоянной величине напряжения затвор-исток (например, V_GS=10V). В даташите, как правило, указывается максимально возможный ток.

R_DS(on) (Static Drain-to-Source On-Resistance) – сопротивление сток-исток открытого канала. При увеличении температуры кристалла сопротивление открытого канала увеличивается. Это легко увидеть на графике, взятом из даташита одного из мощных HEXFET транзисторов. Чем меньше сопротивление открытого канала (R_DS(on)), тем лучше мосфет. Он меньше греется.

P_D (Power Dissipation) – мощность транзистора в ваттах. По-иному этот параметр ещё называют мощностью рассеяния. В даташите на конкретное изделие величина данного параметра указывается для определённой температуры кристалла.

V_GS (Gate-to-Source Voltage) – напряжение насыщения затвор-исток. Это напряжение, при превышении которого увеличения тока через канал не происходит. По сути, это максимальное напряжение между затвором и истоком.

V_GS(th) (Gate Threshold Voltage) – пороговое напряжение включения транзистора. Это напряжение, при котором происходит открытие проводящего канала и он начинает пропускать ток между выводами истока и стока. Если между выводами затвора и истока приложить напряжение меньше V_GS(th), то транзистор будет закрыт.

На графике видно, как уменьшается пороговое напряжение V_GS(th) при увеличении температуры кристалла транзистора. При температуре 175 0 C оно составляет около 1 вольта, а при температуре 0 0 C около 2,4 вольт. Поэтому в даташите, как правило, указывается минимальное (min.) и максимальное (max.) пороговое напряжение.

Рассмотрим основные параметры мощного полевого HEXFET-транзистора на примере IRLZ44ZS фирмы International Rectifier. Несмотря на впечатляющие характеристики, он имеет малогабаритный корпус D 2 PAK для поверхностного монтажа. Глянем в datasheet и оценим параметры этого изделия.

Предельное напряжение сток-исток (V_DSS): 55 Вольт.

Максимальный ток стока (I_D): 51 Ампер.

Предельное напряжение затвор-исток (V_GS): 16 Вольт.

Сопротивление сток-исток открытого канала (R_DS(on)): 13,5 мОм.

Максимальная мощность (P_D): 80 Ватт.

Сопротивление открытого канала IRLZ44ZS составляет всего лишь 13,5 миллиОм (0,0135 Ом)!

Взглянем на «кусочек» из таблицы, где указаны максимальные параметры.

Хорошо видно, как при неизменном напряжении на затворе, но при повышении температуры уменьшается ток (с 51A (при t=25 0 C) до 36А (при t=100 0 С)). Мощность при температуре корпуса 25 0 С равна 80 Ваттам. Так же указаны некоторые параметры в импульсном режиме.

Транзисторы MOSFET обладают большим быстродействием, но у них есть один существенный недостаток – большая ёмкость затвора. В документах входная ёмкость затвора обозначается как C_iss (Input Capacitance).

На что влияет ёмкость затвора? Она в большой степени влияет на определённые свойства полевых транзисторов. Поскольку входная ёмкость достаточно велика, и может достигать десятков пикофарад, применение полевых транзисторов в цепях высокой частоты ограничивается.

В схемах переключения время заряда паразитной входной ёмкости транзистора влияет на скорость его срабатывания.

Важные особенности MOSFET транзисторов.

Очень важно при работе с полевыми транзисторами, особенно с изолированным затвором, помнить, что они “смертельно” боятся статического электричества. Впаивать их в схему можно только предварительно закоротив выводы между собой тонкой проволокой.

При хранении все выводы МОП-транзистора лучше закоротить с помощью обычной алюминиевой фольги. Это уменьшит риск пробоя затвора статическим электричеством. При монтаже его на печатную плату лучше использовать паяльную ст

справочник приборов ВЧ и СВЧ

---

Транзисторы высокочастотные и СВЧ отечественного и зарубежного производства

Основные параметры:

Uмакс. — Максимально допустимое постоянное напряжение коллектор — эмиттер
Iмакс. — Максимально допустимый постоянный ток коллектора
Pмакс. — Постоянная рассеиваемая мощность коллектора
fгран. — Граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ
h31э — Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ
Iкбо — Обратный ток коллектора
Kус. — Коэффициент усиления по мощности
Kш. — Коэффициент шума транзистора

Транзисторы малой мощности

Корпус SOT-23

Наименование	Структура	Uмакс., В	Iмакс., А	Pмакс., Вт	fгран., ГГц	Кш., дБ	h31э
BFR92A	N-P-N	15	25	0,3	5	2,1	40-90
BFR93A	N-P-N	12	35	0,3	6	1,9	40-90
BFR193	N-P-N	12	80	0,58	8	1,3	50-200
BFS17A	N-P-N	15	25	0,3	2,8	2,5	25-90
BFT92	P-N-P	15	25	0,3	5	2,5	20-50
BFT93	P-N-P	12	35	0,3	5	2,4	20-50

Корпус TO-50

Наименование	Структура	Uмакс., В	Iмакс., А	Pмакс., Вт	fгран., ГГц	Кш., дБ	h31э
BF970	P-N-P	35	30	0,3	1	4,2	25-90
BF979	P-N-P	20	50	0,3	1,75	3,4	20-90
BFR90A	N-P-N	15	30	0,3	6	1,8	50-150
BFR91A	N-P-N	12	50	0,3	6	1,6	40-150
BFR96TS	N-P-N	15	100	0,7	5	4	25-150

Корпус TO-92

Наименование	Структура	Uмакс., В	Iмакс., А	Pмакс., Вт	fгран., МГц	h31э
BF199	N-P-N	25	25	0,5	550	>38
BF240	N-P-N	40	25	0,3	>150	60-220
BF324	P-N-P	30	25	0,3	450	>25
BF450	P-N-P	40	25	0,3	375	>50
BF494	N-P-N	20	30	0,3	>260	>30
BF959	N-P-N	20	100	0,625	>600	>35

Транзисторы в других типах корпусов

Наименование	Структура	Uмакс., В	Iмакс., А	Pмакс., Вт	fгран., ГГц	h31э	Корпус
BFG425W	N-P-N	4,5	30	0,135	25	50-120	SOT343R
BFP67	N-P-N	10	50	0,2	7,5	65-150	SOT143
BFP450	N-P-N	4,5	100	0,45	24	50-150	SOT343R
BFP540	N-P-N	4,5	80	0,25	33	50-200	SOT343R
BFP620	N-P-N	2,3	80	0,185	65	100-320	SOT343R

Транзисторы высокочастотные советской разработки

Наименование	Структура	Pмакс., Вт	Iмакс., А	Uмакс., В	Iкбо., мкА	h31э	fгран., МГц	Корпус
КТ3102А-Ж	N-P-N	0,25	200	20-50	< 0,05	100/250-400/1000	150	КТ-1-7
КТ3102АМ-КМ	N-P-N	0,25	200	20-50	< 0,05	100/250-400/1000	150	КТ-26
КТ3107	P-N-P	0,3	100	20-45	< 0,1	70/140-380/800	250	КТ-26
КТ3108	P-N-P	0,3	200	45-60	< 0,2	50/150-100/300	250	КТ-1-7
КТ3117А, Б	N-P-N	0,3	400	50	< 10	40/200	300	КТ-1-7
КТ3117А1	N-P-N	0,3	400	50	< 10	40/200	300	КТ-26
КТ3129	P-N-P	0,15	100	20-40	< 1,0	30/120-200/500	200	КТ-46
КТ3130	N-P-N	0,1	100	15-40	< 0,1	100/250-400/1000	150	КТ-46
КТ315	N-P-N	0,15	50-100	25-60	0,5	20/90-50/350	200	КТ-13
КТ3151А9, Д9	N-P-N	0,2	100	80	< 1,0	> 20	100	КТ-46
КТ3153А9	N-P-N	0,3	400	50	< 0,05	100/300	250	КТ-46
КТ3157А	P-N-P	0,2	30	250	< 0,1	> 50	60	КТ-26
КТ3172А9	N-P-N	0,2	200	20	< 0,4	40/150	500	КТ-46
КТ339АМ	N-P-N	0,26	25	25	< 1,0	> 25	550	КТ-26
КТ342АМ, БМ, ВМ	N-P-N	0,25	50	30	< 30	100/250	250	КТ-26
КТ361	P-N-P	0,15	50-100	10-45	< 1	20/90-100/350	150	КТ-13

СВЧ-транзисторы советской разработки

Наименование	Структура	Pмакс., Вт	Iмакс., А	Uмакс., В	Iкбо., мкА	h31э	fгран., МГц	Корпус
КТ3101А-2	N-P-N	0,1	20	15	0,5	35/300	2250	Н/С-1
КТ3101АМ	N-P-N	0,1	20	15	0,5	35/300	1000	КТ-14
КТ3115А-2(Б, Д)	N-P-N	0,07	8,5	7-10	0,5	15/80	5800	КТ-22
КТ3120А	N-P-N	0,1	20	15	5	> 40	1800	КТ-14
КТ3126А,Б	P-N-P	0,15	30	30	0,5	25/100-60/180	500	КТ-26
КТ3128А1	P-N-P	0,3	30	35	0,1	35/150	800	КТ-26
КТ3168А9	N-P-N	0,18	28	15	< 0,5	60/180	<3000	КТ-46
КТ326А,Б	P-N-P	0,2	50	15	0,5	20/70-45/160	250	КТ-1-7
КТ326АМ,БМ	P-N-P	0,2	50	15	0,5	20/70-45/160	250	КТ-26
КТ368А,Б	N-P-N	0,225	30	15	0,5	50/300	900	КТ-1-12
КТ368АМ,БМ	N-P-N	0,225	30	15	0,5	50/450	900	КТ-26
КТ368А9, Б9	N-P-N	0,1	30	15	0,5	50/300	900	КТ-46
КТ399АМ	N-P-N	0,15	30	15	0,5	40/170	1800	КТ-26

Транзисторы средней мощности

Зарубежные

Наименование	Структура	Uмакс., В	Iмакс., А	Pмакс., Вт	fгран., ГГц	h31э	Корпус
BFG135	N-P-N	15	150	1	7	80-130	SOT223
BFG540W	N-P-N	15	120	0,5	9	100-250	SOT343N
BFG97	N-P-N	15	100	1	5,5	25-80	SOT223
BFQ19	N-P-N	15	100	1	5,5	25-80	SOT89
BLT50	N-P-N	10	500	2	0,47	25	SOT223
BLT80	N-P-N	10	250	2	0,9	25	SOT223
BLT81	N-P-N	9,5	500	2	0,9	25	SOT223

Транзисторы высокочастотные советской разработки

Наименование	Структура	Pмакс., Вт	Iмакс., А	Uмакс., В	Iкбо., мкА	h31э	fгран., МГц	Корпус
КТ626А-Д	P-N-P	9	1,5	20-80	1	15/60-40/250	45	КТ-27-2
КТ646А,Б	N-P-N	3,5	1	40-50	10	40/200-150/300	250	КТ-27-2
КТ683А-Е	N-P-N	8	1	60-150		40/120-160/480	50	КТ-27-2
КТ6127А-К	P-N-P	0,8	2	10-200	< 20	> 30	150	КТ-26
КТ630А-Е	N-P-N	0,8	1	60-150	< 1	40/120-160/480	50	КТ-2-7
КТ639А-И	P-N-P	1	1,5	30-80	< 0,1	40/100-180/400	80	КТ-27-2
КТ644А-Г	P-N-P	1	0,6	40-60	< 0,1	40/120-100/300	200	КТ-27-2
КТ645А	N-P-N	0,5	0,3	50	< 10	20/200	200	КТ-26
КТ660А,Б	N-P-N	0,5	0,8	30-45	< 1	110/220-200/450	200	КТ-26
КТ664А9	P-N-P	1	1	100	< 10	40/250	50	КТ-47
КТ665А9	N-P-N	1	1	100	< 10	40/250	50	КТ-47
КТ680А	N-P-N	0,35	0,6	25	< 10	85/300	120	КТ-26
КТ681А	P-N-P	0,35	0,6	25	< 10	85/300	120	КТ-26
КТ698	N-P-N	0,6	2	12-90	< 20	20/118-50/649	100	КТ-26

Транзисторы большой мощности

Зарубежные

Наименование	Структура	Uмакс., В	Iмакс., А	Pмакс., Вт	fгран., ГГц	h31э	Корпус
BLT53	N-P-N	10	2500	35,5	3,9	25	SOT122D

ВЧ-транзисторы советской разработки

Наименование	Структура	Pмакс., Вт	Iмакс., А	Uмакс., В	fгран., МГц	Кус., дБ	Iкбо., мкА	Корпус
КТ9115А	P-N-P	1,2	0,1	300	> 90		< 0,05мкА	КТ-27-2
КТ9180А-В	N-P-N	12,5	3,0	40-80	> 100			КТ-27-2
КТ9181А-В	P-N-P	12,5	3,0	40-80	> 100			КТ-27-2
КТ920А	N-P-N	5,0	0,5	36	30/200	4	2	КТ-17
КТ920Б	N-P-N	10,0	1,0	36	30/200		4	КТ-17
КТ920В	N-P-N	25,0	3,0	36	30/200		7,5	КТ-17
КТ920Г	N-P-N	25,0	3,0	36	30/200	3,5	7,5	КТ-17
КТ922А	N-P-N	8,0	0,8	65	50/175	3	5	КТ-17
КТ922Б	N-P-N	20,0	1,5	65	50/175	3		КТ-17
КТ922В	N-P-N	40,0	3,0	65	50/175		40	КТ-17
КТ922Г	N-P-N	20,0	1,5	65	50/175		20	КТ-17
КТ929А	N-P-N	6,0	0,8	30	> 50	8	5	КТ-17
КТ940А-В, A1	N-P-N	10,0	0,1	160-300	> 90		0,5	КТ-27-2, -26
КТ961А-В	N-P-N	12,5	1,5	60-100	> 50		10	КТ-27-2
КТ969А	N-P-N	6,0	0,1	250	> 60		0,05	КТ-27-2
КТ972А,Б	N-P-N	8,0	4,0	45-60	> 200		1	КТ-27-2
КТ973А,Б	P-N-P	8,0	4,0	45-60	> 200		1	КТ-27-2

СВЧ-транзисторы советской разработки

Наименование	Структура	Pмакс., Вт	Iмакс., А	Uмакс., В	fгран., МГц	Кус., дБ	Iкбо., мкА	Корпус
КТ913А	N-P-N	4,7	0,5	55	900/1500	2	10	КТ-16-2
КТ913Б	N-P-N	8	1	55	900/1500	2	50	КТ-16-2
КТ913В	N-P-N	12	1	55	900/1500	2	50	КТ-16-2
КТ916А	N-P-N	30	2	55	200/1800	2,5	25	КТ-16-2
КТ925А	N-P-N	5,5	0,5	36	500/1250	12	7	КТ-17
КТ925Б	N-P-N	11	1	36	375/1100	7	12	КТ-17
КТ925В	N-P-N	25	3,3	36	300/550	5,3	30	КТ-17
КТ925Г	N-P-N	25	3,3	36	300/550	5,3	30	КТ-17
КТ934А	N-P-N	7,5	0,5	60	> 100		5	КТ-17
КТ934Б	N-P-N	15	1	60	> 100		10	КТ-17
КТ934В	N-P-N	30	2	60	> 100		20	КТ-17
КТ939А	N-P-N	4	0,4	30	> 100		1	КТ-16-2
КТ939Б	N-P-N	4	0,4	30	> 100		2	КТ-16-2

Электронные компоненты

Компания FREESCALE SEMICONDUCTOR представила самый мощный в мире LDMOS ВЧ транзистор высокой мощности

Транзистор MRF6VP11KH обеспечивает получение импульсной ВЧ мощности 1кВт на частоте 130МГц и обеспечивает высочайшую эффективность преобразования энергии и больше коэффициент усиления по мощности, чем у любого другого транзистора в этом классе. Чрезвычайно эффективный транзистор - последний пример приверженности компании FREESCALE к поставке наиболее передовых в отрасли мощных ВЧ изделий для промышленного, научного и медицинского (ISM) рынков. Транзистор работает от напряжения 50В, демонстрируя значительное превосходство над биполярными и полевыми транзисторами, обеспечивая мощность, требуемую в таком оборудовании как системы ядерного магнитного резонанса (MRI), углекислотные лазеры, генераторы плазмы и другие системы. Высокое усиление и беспрецедентный уровень мощности радикально сокращает количество компонентов, до 70% по сравнению с традиционной конструкцией. Такое снижение числа компонентов значительно сокращает необходимую площадь печатной платы и сложность производства, приводя в результате к снижению стоимости усилителя.

"С началом поставок MRF6VP11KH, мы установили новую планку в индустрии по эффективности, выходной мощности, надежности и простоте применения", - говорит Гэвин П Вудс (Gavin P Woods), вице президент и генеральный менеджер отделения ВЧ устройств компании  FREESCALE. "Никакие другие мощные ВЧ изделия, будь то LDMOS, MOSFET или биполярные, не могут достичь подобных успехов. Мы продолжим выводить передовые устройства на этот рынок, давая возможность нашим потребителям взять новые высоты в качестве и параметрах своей аппаратуры".

Разработанный для работы в диапазоне от 10 до 150МГц, транзистор использует технологию шестого поколения боковой диффузии оксида металла в полупроводник (LDMOS) очень высокого напряжения (VHV6), и служит последним примером приверженности компании FREESCALE к поставке наиболее передовых в отрасли мощных ВЧ изделий для промышленного, научного и медицинского (ISM) рынков. Транзистор пополняет передовое семейство 50В VHV6 LDMOS изделий, анонсированных в июне 2006, для ответа на потребности ISM аппаратуры работающей в HF, VHF, и UHF диапазонах частот вплоть до 450МГц.

"Компания FREESCALE перешла уровень импульсной ВЧ мощности 1кВт с помощью 50В LDMOS", - говорит Ланс Вильсон (Lance Wilson), директор по исследованию полупроводников компании ABI RESEARCH. "Высокое усиление, высокая эффективность, низкое тепловое сопротивление и высокая устойчивость к рассогласованию выхода транзистора MRF6VP11KH действительно впечатляет".
Преимущества, получение которых обеспечивается  MRF6VP11KH, распространяются далеко за его статус наиболее мощного коммерчески доступного LDMOS ВЧ транзистора.

MRF6VP11KH обеспечивает эффективность преобразования энергии до 65%, исключительно высокую величину для любого типа мощных ВЧ транзисторов. А в сочетании с усилением более 27дБ, такой уровень эффективности делает возможным значительное упрощение конструкции усилителя, количества каскадов, количества компонентов и размеров печатных плат. Например, для аппаратуры с импульсной выходной мощностью 2кВт и коэффициентом усиления 45дБ обычно требуется 15Вт предусилитель, два 15Вт усилителя и восемь выходных полевых или биполярных транзисторов – всего три каскада и 11 транзисторов. А в конструкции с использованием MRF6VP11KH применяются всего три транзистора.Один 10Вт LDMOS драйвер и два MRF6VP11KH выходных усилителя обеспечивают получение той же самой выходной мощности при более высоком усилении, 50дБ. Кроме 50В напряжения смещения используемого MRF6VP11KH, транзистор имеет повышенное волновое сопротивление при данном уровне мощности, что упрощает задачу его использования  в схемах ВЧ усилителей. Тепловое сопротивление кристалл-корпус, отвечающего требованиям RoHS, корпуса с воздушным охлаждением компании FREESCALE, составляет менее 0,13C/Вт, что обеспечивает эффективный отвод тепла и уменьшает размер теплоотвода. MRF6VP11KH имеет встроенную защиту от статического электричества (ESD), которая делает ненужными специальные меры предосторожности, обычно используемые в электронной промышленности.

MRF6VP11KH присоединяется к передовому семейству 50В VHV6 LDMOS транзисторов компании FREESCALE, анонсированному в июне 2006 года. Среди других изделий компании, находящихся в производстве для диапазона частот 10-450МГц, имеются MRF6V2010N (10Вт CW, усиление 24дБ, эффективность 62%),  MRF6V2150N (150 Вт CW, усиление 25дБ, эффективность 68%), и MRF6V2300N (300 Вт CW, усиление 25.5дБ, эффективность 68%).

 

Источник: terraelectronica.ru

Другие новости ...

Мощные СВЧ-транзисторы Philips Semiconductors

Мощные СВЧ-транзисторы Philips Semiconductors

   СВЧ-транзисторы применяются во многих областях человеческой деятельности: телевизионные и радиовещательные передатчики, ретрансляторы, радары гражданского и военного назначения, базовые станции сотовой системы связи, авионика и т. д.

   В последние годы заметна тенденция перехода с биполярной технологии производства СВЧ-транзисторов на технологии VDMOS (Vertical Diffusion Metal Oxide Semiconductors) и LDMOS (Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductors). Самая передовая технология LDMOS обладает наилучшими характеристиками, такими, как линейность, усиление, тепловые режимы, устойчивость к рассогласованию, высокий КПД, запас по рассеиваемой мощности, надежность. Производимые Philips транзисторы имеют исключительно высокую повторяемость характеристик от партии к партии, и компания Philips этим гордится. При замене вышедших из строя транзисторов можно не беспокоиться о процессе настройки оборудования заново, так как все параметры транзисторов абсолютно идентичны. Этим не может похвастаться ни один из конкурентов Philips.

   Все новые разработки Philips базируются на новой современной LDMOS-технологии.

Транзисторы для базовых станций сотовой связи

   Кроме транзисторов упакованных в корпуса, Philips выпускает интегрированные модули.

Таблица 1.Транзисторы LDMOS 800 МГц- 1,0 ГГц

Тип	Pвых, Вт	Корпус
BLF1043	10	SOT538
BLF1046	45	SOT467
BLF1049	125	SOT502A
BLF0810-90	16	SOT502A
BLF0810-180	32	SOT502A
BLF900-110	25	SOT502A

Таблица 2. Транзисторы LDMOS 1,8 - 2,0 ГГц

Тип	Pвых, Вт	Корпус
BLF2043	10	SOT538
BLF1822-10	10	SOT467C
BLF1822-30	30	SOT467C
BLF1820-70	65	SOT502A
BLF1820-90	90	SOT502A

Таблица 3. Транзисторы LDMOS 2,0 - 2,2 ГГц для WCDMA

Тип	PсрWCDMA,Вт	Корпус
BLF1822-10	1	SOT467C
BLF1822-30	4	SOT467C
BLF202230	4	SOT608A
BLF2022-70	7,5	SOT502A
BLF2022-120	20	SOT539A
BLF2022-125	20	SOT634A
BLF2022-150	25	SOT634A
BLF2022-180	35	SOT539A

Таблица 4. Основные интегрированные модули

Тип	Pвых, Вт	Технология	Частота	Область применения
BGY916	19	BIPOLAR	900 МГц	GSM
BGY916/5	19	BIPOLAR	900 МГц	GSM
BGY925	23	BIPOLAR	900 МГц	GSM
BGY925/5	23	BIPOLAR	900 МГц	GSM
BGY2016	19	BIPOLAR	1800-2000 МГц	GSM
BGF802-20	4	LDMOS	900-900 МГц	CDMA
BGF 844	20	LDMOS	800-900 МГц	GSM/EDGE (USA)
BGF944	20	LDMOS	900-1000 МГц	GSM/EDGE (EUROPE)
BGF1801-10	10	LDMOS	1800-1900 МГц	GSM/EDGE (EUROPE)
BGF1901-10	10	LDMOS	1900-2000 МГц	GSM/EDGE (USA)

   Отличительные особенности интегрированных модулей:

• LDMOS-технология (пайка прямо на радиатор, линейность, большее усиление), o пониженное искажение,
• меньший нагрев полупроводника за счет использования медного фланца, o интегрированная компенсация температурного смещения,
• 50-омные входы/выходы,
• линейное усиление,
• поддержка многих стандартов (EDGE, CDMA).

   Рекомендуемые решения для стандарта GSM: на 800 МГц: BGF844 + BLF1049 на 900 МГц: BGF944 + BLF1049 на 1800 МГц: BGF1801-10 + BLF1820-10 на 1900 МГц: BGF1901-10 + BLF1820-10

   Рекомендуемые решения для стандарта CDMA: на 800 МГц: BGF802-20 + BLF0810-180 на 1900 МГц: BGF1901-10 + BLF1820-90

   Рекомендуемые решения для стандарта EDGE:

   BGF0810-90

• выходная мощность: 40 Вт,
• усиление: 16 дБ,
• КПД: 37%,
• ослабление мощности по соседнему каналу ACPR: -60 дБ,
• амплитуда вектора ошибок EVM: 2%.

   BLF1820-90

• выходная мощность: 40 Вт,
• усиление: 12 дБ,
• КПД: 32%,
• ослабление мощности по соседнему каналу ACPR: -60 дБ,
• амплитуда вектора ошибок EVM: 2%.

Транзисторы для вещательных станций

   На протяжении последних 25 лет компания Philips сохраняет лидерство в данной области. Использование последних достижений в технологии LDMOS (серии BLF1xx, BLF2xx, BLF3xx, BLF4xx, BLF5xx,) позволяет постоянно укреплять позиции на рынке. В качестве примера можно привести огромный успех транзистора BLF861 для ТВ-передатчиков. В отличие от транзисторов конкурентов, BLF861 зарекомендовал себя высоконадежным и высокостабильным элементом, защищенным от выхода из строя при отключении антенны. Никто из конкурентов не смог приблизиться к характеристикам BLF861 по стабильности работы. Можно назвать основные сферы применения таких транзисторов: передатчики на частоты от HF до 800 МГц, частные радиостанции PMR (TETRA), передатчики VHF гражданского и военного назначения.

Таблица 5. L- и S-полосные транзисторы для радаров

	Тип	F, ГГц	Vcc,B	Tp, мкс	Коэфф. заполнения, %	Мощность, Вт	КПД,%	Усиление, дБ
L-полоса	RZ1214B35Y	1,2-1,4	50	150	5	>35	>30	>7
	RZ1214B65Y	1,2-1,4	50	150	5	>70	>35	>7
	RX1214B130Y	1,2-1,4	50	150	5	>130	>35	>7
	RX1214B170W	1,2-1,4	42	500	10	>170	>40	>6
	RX1214B300Y	1,2-1,4	50	150	5	>250	>35	>7
	RX1214B350Y	1,2-1,4	50	130	6	>280	>40	>7
	Bill 21435	1,2-1,4	36	100	10	>35	45	>13
	BLL1214-250	1,2-1,4	36	100	10	>250	45	>13
S-полоса	BLS2731-10	2,7-3,1	40	100	10	>10	45	9
	BLS2731-20	2,7-3,1	40	100	10	>20	40	8
	BLS2731-50	2,7-3,1	40	100	10	>50	40	9
	BLS2731-110	2,7-3,1	40	100	10	>110	40	7,5
Верхняя S-полоса	BLS3135-10	3,1-3,5	40	100	10	>10	40	9
	BLS3135-20	3,1-3,5	40	100	10	>20	40	8
	BLS3135-50	3,1-3,5	40	100	10	>50	40	8
	BLS3135-65	3,1-3,5	40	100	10	>65	40	>7

Таблица 6. Транзисторы для авионики

	Тип	F,ГГц	Vcc,B	Tp, мкс	Коэфф. заполнения, %	Мощность, Вт	КПД,%	Усиление, дБ
BIPOLAR	MZ0912B50Y	0,96-1,215	50	10	10	>50	>42	>7
	MX0912B100Y	0,96-1,215	50	10	10	>100	>42	>7
	MX0912B251Y	0,96-1,215	50	10	10	>235	>42	>7
	MX0912B351Y	0,96-1,215	42	10	10	>325	>40	>7
LDMOS			Vds
	BLA1011-200	1,03-1,09	36	50	1	>200	50	15
	BLA1011-10	1,03-1,09	36	50	1	>10	40	16
	BLA1011-2	1,03-1,09	36	50	1	>2	-	18

   Основные характеристики транзистора BLF861A

• Push-pull-транзистор (двухтактный усилитель),
• выходная мощность более 150 Вт,
• усиление более 13 дБ,
• КПД более 50%,
• закрывает полосу от 470 до 860 МГц (полосы IV и V),
• надежный, устойчивый к рассогласованию,
• устойчив к отключению антенны,
• является индустриальным стандартом в ТВ-передатчиках на сегодняшний день.

   Новая модель транзистора BLF647

• разработан на основе BLF861A,
• большой коэффициент усиления 16 дБ на 600 МГц,
• выходная мощность до 150 Вт,
• закрывает полосу от 1,5 до 800 МГц,
• надежный, устойчивый к рассогласованию,
• устойчив к отключению антенны,
• имеет встроенный резистор, позволяющий работать на частотах HF и VHF,
• Push-pull-транзистор (двухтактный усилитель).

   Транзистор BLF872

• разрабатывается как более мощная замена BLF861A,
• начало производства 1 квартал 2004 года,
• выходная мощность до 250 Вт,
• самый надежный транзистор по устойчивости к рассогласованию,
• сохраняет линейность,
• сохраняет надежность,
• смещение тока Idq менее 10% на 20 лет,
• коэффициент усиления более 14 дБ,
• закрывает полосу от 470 до 860 МГц.

Транзисторы для радаров и авионики

   Новые транзисторы Philips для радаров и авионики также производятся по современной LDMOS-технологии. Кристаллы, выполненные по технологии LDMOS, меньше нагреваются, являются более надежными, имеют большее усиление, не требуют изолятора между подложкой и радиатором. Соответственно, для достижения тех же характеристик требуется меньшее число транзисторов, что дополнительно повышает надежность и снижает стоимость изделия.

   Новые разработки:

   BLA0912-250

• полоса от 960 до 1250 МГц (все главные частоты авионики),
• высокое усиление до 13 дБ,
• надежность, устойчивость к рассогласованию фаз 5:1,
• линейность,
• образцы будут доступны с июня 2003 года.

   BLS2934-100

• полоса от 2,9 до 3,4 ГГц (все главные частоты авионики),
• использование стандартного негерметичного корпуса,
• образцы будут доступны к концу 2003 года.

   Подводя итоги, можно с уверенностью сказать, что компания Philips идет в ногу со временем и предлагает транзисторы, позволяющие создавать новые устройства, которые обладают более совершенными характеристиками: меньший размер, большая выходная мощность, меньшее число компонентов обвязки и меньшая цена конечного изделия.

Автор: Владимир Захаров,
Email: [email protected]

обзор, характеристики, отзывы. Самые музыкальные транзисторы

Германиевые транзисторы переживали период своего расцвета в течение первого десятилетия полупроводниковой электроники, прежде чем их широко заменили кремниевые устройства сверхвысокой частоты. В данной статье обсудим, почему первый тип транзисторов до сих пор в музыкальной отрасли считается важным элементом и обладает высокой значимостью для ценителей хорошего звука.

Зарождение элемента

Германий был обнаружен Клеменсом и Винклером в немецком городе Фрайберг в 1886 году. Существование этого элемента предсказывал Менделеев, установив заранее его атомный вес, равный 71, и плотность 5,5 г/см³.

В начале осени 1885 года шахтер, работавший на серебряном руднике Химмельсфюрст близ Фрайберга, наткнулся на необычную руду. Она была передана Альбину Вейсбаху из близлежащей Горной академии, который подтвердил, что это новый минерал. Он в свою очередь попросил своего коллегу Винклера проанализировать добычу. Винклер обнаружил, что в составе найденного химического элемента находится 75 % серебра, 18 % серы, состав остального 7 %-ного объема находки ученый определить не смог.

К февралю 1886 года он понял, что это новый металлоподобный элемент. Когда были протестированы его свойства, стало ясно, что это недостающий элемент в таблице Менделеева, который располагается ниже кремния. Минерал, из которого он произошел, известен как аргиродит – Ag 8 GeS 6. Спустя несколько десятилетий этот элемент будет выступать основой германиевых транзисторов для звука.

Германий

В конце XIX века германий был впервые выделен и идентифицирован немецким химиком Клеменсом Винклером. Этот материал, названный в честь родины Винклера, долгое время считался малопроводящим металлом. Это утверждение было пересмотрено в период Второй мировой войны, так как именно тогда были обнаружены полупроводниковые свойства германия. Приборы, состоящие из германия, широко распространились в послевоенные годы. В это время нужно было удовлетворить потребность в производстве германиевых транзисторов и подобных устройств. Так, производство германия в США выросло с нескольких сотен килограммов в 1946 году до 45 тонн к 1960 году.

Хроника

История создания транзисторов начинается в 1947 году с компании Bell Laboratories, располагающейся в Нью-Джерси. В процессе участвовали трое блестящих американских физиков: Джон Бардин (1908–1991), Уолтер Браттэйн (1902–1987) и Уильям Шокли (1910–1989).

Команда, возглавляемая Шокли, пыталась разработать новый тип усилителя для телефонной системы США, но то, что они на самом деле изобрели, оказалось гораздо интереснее.

Бардин и Браттэйн соорудили первый транзистор во вторник 16 декабря 1947 года. Он известен как транзистор с точечным контактом. Шокли много работал над проектом, поэтому неудивительно, что он был взволнован и рассержен тем, что его отклонили. В скором времени он в одиночку сформировал теорию переходного транзистора. Это устройство по многим параметрам превосходит транзистор с точечным контактом.

Зарождение нового мира

В то время как Бардин бросил Bell Labs, чтобы стать академиком (он продолжил изучение германиевых транзисторов и сверхпроводников в Иллинойском университете), Браттэйн поработал еще некоторое время, а после ушел в педагогику. Шокли основал свою собственную компанию по производству транзисторов и создал уникальное место - Силиконовую долину. Это процветающий район в Калифорнии вокруг Пало-Альто, где находятся крупные корпорации электроники. Двое из его сотрудников, Роберт Нойс и Гордон Мур, основали компанию Intel - крупнейшего в мире производителя микросхем.

Бардин, Браттэйн и Шокли ненадолго воссоединились в 1956 году: за свое открытие они получили высшую в мире научную награду - Нобелевскую премию по физике.

Патентное право

Оригинальный дизайн транзистора с точечным контактом изложен в патенте США Джона Бардина и Уолтера Браттэйна, зарегистрированном в июне 1948 года (примерно через шесть месяцев после первоначального открытия). Патент выдан 3 октября 1950 года. Простой PN-транзистор обладал тонким верхним слоем германия P-типа (желтый) и нижним слоем германия N-типа (оранжевый). Германиевые транзисторы имели три контакта: эмиттер (E, красный), коллектор (C, синий) и база (G, зеленый).

Простыми словами

Принцип работы усилителя звука на транзисторах станет понятнее, если мы проведем аналогию с принципом работы водопроводного крана: излучатель - это трубопровод, а коллектор - кран. Данное сравнение помогает объяснить, как работает транзистор.

Представим, что транзистор – это водопроводный кран. Электрический ток действует, как вода. Транзистор имеет три контакта: основание, коллектор и эмиттер. Основание работает как ручка крана, коллектор - как вода, подающаяся в кран, а излучатель - как отверстие, из которого вода вытекает. Слегка поворачивая ручку крана, можно сдерживать мощный поток воды. Если слегка повернуть ручку крана, тогда скорость потока воды значительно увеличится. Если полностью закрыть ручку крана, то вода не будет течь. Если повернуть ручку полностью, то вода будет литься намного быстрее.

Принцип действия

Как говорилось ранее, германиевые транзисторы – схемы,у которых в основе три контакта: эмиттер (E), коллектор (C) и основание (B). База контролирует ток от коллектора к эмиттеру. Ток, который течет от коллектора к эмиттеру, пропорционален току базы. Ток эмиттера, или базовый ток равняется hFE. Данная установка использует резистор коллектора (RI). Если ток Ic протекает через RI, на этом резисторе будет сформировано напряжение, которое равно произведению Ic x RI. Это означает, что напряжение на транзисторе равно: E2 - (RI x Ic). Ic приблизительно равен Ie, поэтому, если IE = hFE x IB, то Ic также равен hFE x IB. Следовательно, после проведенной замены напряжение на транзисторах (E) составляет E2 (RI x le x hFE).

Функции

Усилитель звука на транзисторах построен на функциях усиления и коммутации. Если рассматривать в качестве примера радио, то сигналы, которые радио получает из атмосферы, чрезвычайно слабы. Радио усиливает эти сигналы через выход динамика. Это функция «усиления». Так, например, германиевый транзистор гт806 предназначен для использования в импульсных устройствах, преобразователях и стабилизаторах тока и напряжения.

Для аналогового радио простое усиление сигнала заставит динамики воспроизводить звук. Однако для цифровых устройств форму входного сигнала необходимо изменить. Для цифрового устройства, такого как компьютер или MP3-плеер, транзистор должен переключать состояние сигнала в 0 или 1. Это «функция переключения»

Можно найти более сложные компоненты, называющиеся транзисторами. Речь об интегральных микросхемах, изготовленных из жидкостной кремниевой инфильтрации.

Советская «силиконовая долина»

В советское время, в начале 60-х годов, город Зеленоград стал плацдармом для организации в нем Центра микроэлектроники. Советский инженер Щиголь Ф. А. разрабатывает транзистор 2Т312 и его аналог 2Т319, который в последующем стал главным компонентом гибридных цепей. Именно этот человек заложил основу для выпуска в СССР германиевых транзисторов.

В 1964 году завод «Ангстрем» на базе Научно-исследовательского института точных технологий создал первую интегральную микросхему IC-Path с 20 элементами на кристалле, выполняющую задачу совокупности транзисторов с резистивными соединениями. В это же время появилась другая технология: были запущены первые плоские транзисторы «Плоскость».

В 1966 году в Пульсарском научно-исследовательском институте начала действовать первая экспериментальная станция по производству плоских интегральных микросхем. В NIIME группа доктора Валиева начала производство линейных резисторов с логическими интегральными схемами.

В 1968 году Исследовательский институт Пульсар произвел первую часть тонкопленочных гибридных ИС с плоскими транзисторами с открытой рамой типов KD910, KD911, KT318, которые предназначены для связи, телевидения, радиовещания.

Линейные транзисторы с цифровыми ИС массового использования (типа 155) были разработаны в Научно-исследовательском институте МЭ. В 1969 году советский физик Алферов Ж. И. открыл миру теорию по управлению электронными и световыми потоками в гетероструктурах на базе арсенид-галлиевой системы.

Прошлое против будущего

В основе первых серийных транзисторов находился германий. P-тип и N-тип германия были соединены вместе, образуя переходный транзистор.

Американская компания Fairchild Semiconductor в 1960-х годах изобрела планарный процесс. Здесь для производства транзисторов с улучшенными воспроизводимыми характеристиками в промышленном масштабе использовался кремний и фотолитография. Это привело к идее интегральных схем.

Существенные различия между германиевыми и кремниевыми транзисторами заключаются в следующем:

• кремниевые транзисторы намного дешевле;
• кремниевый транзистор имеет пороговое напряжение 0,7 В, в то время как германий – 0,3 В;
• кремний выдерживает температуры около 200 ° C, германий – 85 ° C;
• ток утечки кремния измеряется в нА, для германия – в мА;
• PIV Si больше по сравнению с Ge;
• Ge может обнаружить небольшие изменения в сигналах, следовательно, они являются самыми "музыкальными" транзисторами из-за высокой чувствительности.

Аудио

Для получения качественного звука на аналоговом аудиооборудовании нужно определиться. Что выбрать: современные интегральные схемы (ИС) или УНЧ на германиевых транзисторах?

В первые дни появления транзисторов ученые и инженеры спорили относительно материала, который будет лежать в основе работы устройств. Среди элементов периодической таблицы одни являются проводниками, другие – изоляторами. Но у некоторых элементов есть интересное свойство, позволяющее им называться полупроводниками. Кремний является полупроводником и используется почти во всех транзисторах и интегральных схемах, изготовленных сегодня.

Но до того, как кремний стал использоваться в качестве подходящего материала для изготовления транзистора, его заменял германий. Преимущество кремния по сравнению с германием объяснялось в основном более высоким коэффициентом усиления, который мог быть достигнут.

Хотя германиевые транзисторы разных производителей часто обладают отличными друг от друга характеристиками, считается, что некоторые типы дают теплый, насыщенный и динамичный звук. Звуки могут варьироваться от хрустящих и неровных до приглушенных и ровных с промежуточными между ними. Несомненно, подобный транзистор заслуживает дальнейшего изучения как усилительного устройства.

Советы к действию

Скупка радиодеталей – процесс, при котором можно найти все необходимое для своих работ. Что же говорят специалисты?

По мнению многих радиолюбителей и ценителей качественного звука, самыми музыкальными транзисторами признаны серии П605, КТ602, КТ908.

Для стабилизаторов лучше использовать серии AD148, AD162 марок Siemens, Philips, Telefunken.

Судя по отзывам наиболее мощный из германиевых транзисторов – ГТ806, он выигрывает по сравнению с серией П605, однако по частоте тембра предпочтение лучше отдать последним. Стоит обратить внимание на тип КТ851 и КТ850, а также полевой транзистор КП904.

Не советуют использовать типы П210 и ASY21, так как на деле они обладают плохими звуковыми характеристиками.

Гитары

Хотя германиевые транзисторы разных марок отличаются характеристиками все они могут быть использованы для создания динамичного, более насыщенного и приятного звука. Они могут помочь изменить звучание гитары в широком диапазоне тонов, включая интенсивные, приглушенные, резкие, более ровные или их комбинацию. В некоторых устройствах они широко используются для придания гитарной музыке великолепного игрового, чрезвычайно ощутимого и мягкого звучания.

Какой существенный недостаток есть у германиевых транзисторов? Конечно же, их непредсказуемое поведение. По словам экспертов, нужно будет провести грандиозную скупку радиодеталей, то есть приобрести сотни транзисторов, чтобы после многократного тестирования найти подходящую для себя. Этот недостаток был выявлен инженером студии и музыкантом Закари Вексом во время поисков старинных блоков для звуковых эффектов.

Векс начал создавать блоки эффектов для гитар Fuzz, чтобы сделать звук гитарной музыки чистым, соединив в определенном соотношении оригинальные блоки Fuzz. Он использовал эти транзисторы, не проверяя их потенциала, чтобы получить лучшую комбинацию, опираясь исключительно на удачу. В итоге он был вынужден отказаться от некоторых транзисторов из-за их неподходящего звучания и стал производить хорошие блоки Fuzz с германиевыми транзисторами на своем заводе.

Фотографии 32 мощных транзисторов - бесплатные и лицензионные фотографии от Dreamstime

Мощные транзисторы IGBT, изолированные на белом фоне.

Мощные транзисторные модули IGBT и небольшие транзисторы на белом. Справочная информация

Связки битых мощных транзисторов. Куча электроники потрачена впустую. E как фон

Мощные транзисторы IGBT, изолированные на белом фоне.

Два мощных транзистора на фоне радиоэлементов. Вид сверху

Транзисторы и микросхемы на материнской плате. Транзисторы и микросхемы на сломанной материнской плате, изолированные

Транзисторы и микросхемы на материнской плате. Деталь транзисторов и микросхем на сломанной материнской плате, выборочный фокус

Транзисторы и микросхемы на материнской плате.Деталь транзисторов и микросхем на сломанной материнской плате

Пять транзисторов в пластиковом корпусе. Пять мощных транзисторов в пластиковом корпусе. Копировать пространство

Крупный план множества транзисторов вместе в коробке. Крупный план множества транзисторов вместе в коробке

Транзисторы и микросхемы на материнской плате.

Система охлаждения компьютера на белых деревянных досках. Тепловая труба и радиаторы, микропроцессор, транзисторы. Электронная плата

Мужчина держит мощный процессор процессора для компьютера. Человек рука ИТ-инженер держит на фоне технологических материнских плат новый профессиональный золотой процессор

Транзистор. Радиодетали - черные мощные транзисторы

CPU.С металлическим кулером на белом фоне

CPU. С металлическим кулером на белом фоне

CPU. Разъемы изолированные на белом фоне

Электронная микросхема светится. Функциональная и рабочая электронная плата с множеством компонентов, таких как диоды, транзисторы, переключатели, резисторы

486 ЦП ПК.Макро - очень высокое разрешение

процессоров. Закройте представление CPU компьютера. Процессоры на белом фоне

Процессор. Закройте представление CPU компьютера. Процессор на синем фоне. Мягкий фокус

Процессор. Закройте вверх. Красный фон

CPU. С металлическим кулером на белом фоне

CPU.С металлическим кулером на белом фоне

CPU. Разъемы изолированные на белом фоне

CPU. С металлическим кулером на белом фоне

Компьютер процессор на белом фоне. Компьютерный процессор на белом фоне изолирован золотого цвета с микросхемой

Крупным планом вид системы охлаждения процессора компьютера на белом деревянном фоне.Электронная плата с тепловой трубкой и радиаторами, микрофон. Ропроцессор, транзисторы. Квартира

Вид сверху системы охлаждения процессора компьютера на белом деревянном фоне. Электронная плата с тепловыми трубками и радиаторами, микропроцессор. Цессор, транзисторы. Планировка квартиры

Компьютер процессор на белом фоне. Изолирован золотого цвета с микросхемой

Компьютерный процессор.Макрос процессора компьютера на черном

Компьютер процессор на белом фоне. Изолирован золотого цвета с микросхемой

.

331 фотография мощных транзисторов - бесплатные и лицензионные фотографии из Dreamstime

Мощные транзисторные модули IGBT и небольшие транзисторы на белом. Справочная информация

Старый радиодетали, полупроводниковый мощный транзистор с контактами, покрытыми золотом. На белом фоне. Фотография высокого разрешения. Полная глубина

Старый радиодетали, полупроводниковый мощный транзистор с контактами, покрытыми золотом.На белом фоне. Фотография высокого разрешения. Полная глубина

Ld радиокомпонент, полупроводниковый мощный транзистор с контактами, покрытыми золотом. На белом фоне. Фотография высокого разрешения. Полная глубина резкости

Ld радиокомпонент, полупроводниковый мощный транзистор с контактами, покрытыми золотом. На белом фоне. Фотография высокого разрешения. Полная глубина резкости

Крупный план мощного транзистора, изолированные на белом фоне.Электронные компоненты

Выходной транзисторный усилитель мощности. Технологический фон

Мощные транзисторы IGBT, изолированные на белом фоне.

Перегоревший МОП-транзистор. На материнской плате компьютера

Трансформатор в транзисторном усилителе мощности.Бинокль трансформаторного типа в транзисторном усилителе мощности. Технологический фон

Перегоревший МОП-транзистор 10N03L. На материнской плате компьютера. Маркировка производителя отсутствует

Крупный план металлической медной проволоки на пластиковой пробке. Лежит на зеленой микросхеме. Концепция производства мощных видеокарт и компьютеров для

Крупный план плоских медных витых пластин на заводе.Для изготовления мощного профессионального оборудования для кораблей и авиастроения. Концепция большого

Крупный план плоских медных витых пластин на заводе. Для изготовления мощного профессионального оборудования для кораблей и авиастроения. Концепция большого

Диагностика неисправностей и ремонт мощного источника бесперебойного питания. В сервисном центре

Три новых мощных процессора Intel Xeon для рабочих станций.Выше вид трех новых мощных новых профессиональных процессоров Intel Xeon E5-2687W, распаковка

Broadwell FCLGA2011-3

Транзистор. Радиодетали - черные мощные транзисторы

Старые мощные звуковые колонки и усилитель сценического концерта, изолированные на белом. Справочная информация

Распаковка трех новых мощных CPU рабочих станций.Непосредственно над изображением трех новых мощных профессиональных процессоров ЦП

Старые мощные звуковые колонки и усилитель сценического концерта, изолированные на белом. Справочная информация

Старые мощные звуковые колонки и усилитель сценического концерта, изолированные на белом. Справочная информация

Старые мощные звуковые колонки и усилитель сценического концерта, изолированные на белом.Справочная информация

Крупный план металлической медной проволоки на пластиковой пробке. Лежит на зеленой микросхеме. Концепция производства мощных видеокарт и компьютеров для

Крупным планом - витки витой медной проволоки. Крупный план мощного высокочастотного медного провода на фоне многочисленных размытых кабелей. Производство концепта super

Крупный план витков витой медной проволоки.Крупный план мощного высокочастотного медного провода на фоне многочисленных размытых кабелей. Производство концепта super

Крупный план витков витой медной проволоки. Крупный план мощного высокочастотного медного провода на фоне многочисленных размытых кабелей. Производство концепта super

Крупный план плоских медных витых пластин на заводе. Для изготовления мощного профессионального оборудования для кораблей и авиастроения.Концепция большого

Крупный план плоских медных витых пластин на заводе. Для изготовления мощного профессионального оборудования для кораблей и авиастроения. Концепция большого

Три новых мощных процессора Intel Xeon Workstation распаковка распаковка. Выше вид трех новых мощных профессиональных процессоров ЦП распаковка распаковки нового устройства

Три новых мощных процессора Intel Xeon Workstation распаковка распаковка.Распаковка распаковка на инженерном столе трех новых мощных профессиональных процессоров Intel Xeon

Крупный план металлической медной проволоки на пластиковой пробке. Лежит на зеленой микросхеме. Концепция производства мощных видеокарт и компьютеров для

Крупный план плоских медных витых пластин на заводе. Для изготовления мощного профессионального оборудования для кораблей и авиастроения.Концепция большого

.

Как работают микропроцессоры | HowStuffWorks

Даже невероятно простой микропроцессор, показанный в предыдущем примере, будет иметь довольно большой набор инструкций, которые он может выполнять. Набор инструкций реализован в виде битовых комбинаций, каждая из которых имеет различное значение при загрузке в регистр инструкций. Люди не особенно хорошо запоминают битовые шаблоны, поэтому для представления различных битовых шаблонов определяется набор коротких слов. Этот набор слов называется ассемблерным языком процессора.Ассемблер может очень легко преобразовать слова в их битовые комбинации, а затем выходные данные ассемблера помещаются в память для выполнения микропроцессором.

Вот набор инструкций на языке ассемблера, которые разработчик может создать для простого микропроцессора в нашем примере:

Объявление

• LOADA mem - Загрузить регистр A из адреса памяти
• LOADB mem - Загрузить регистр B из адреса памяти
• CONB con - Загрузить постоянное значение в регистр B
• SAVEB mem - Сохранить регистр B по адресу памяти
• SAVEC mem - Сохранить регистр C по адресу памяти
• ADD - Сложить A и B и сохранить результат в C
• SUB - Вычесть A и B и сохранить результат в C
• MUL - Умножить A и B и сохранить результат в C
• DIV - Разделить A и B и сохранить результат в C
• COM - Сравнить A и B и сохранить результат в тесте
• JUMP addr - Перейти к адресу
• JEQ addr - Перейти, если он равен, по адресу
• JNEQ addr - Перейти, если не равен, по адресу
• JG addr - Перейти, если больше, по адресу
• JGE addr - Перейти, если больше или равно, по адресу
• JL addr - Перейти, если меньше, по адресу
• JLE addr - Перейти, если меньше или равно адрес
• STOP - Остановить выполнение

Если вы прочитали Как работает программирование на C, то вы знаете, что этот простой фрагмент кода C вычислит факториал 5 (где факториал 5 = 5! = 5 * 4 * 3 * 2 * 1 = 120):

a = 1; f = 1; в то время как (a <= 5) {f = f * a; а = а + 1;}

В конце выполнения программы переменная f содержит факториал 5.

Язык ассемблера

Компилятор C переводит этот код C на язык ассемблера. Если предположить, что ОЗУ начинается с адреса 128 в этом процессоре, а ПЗУ (которое содержит программу на языке ассемблера) начинается с адреса 0, тогда для нашего простого микропроцессора язык ассемблера может выглядеть так:

// Предположим, что a находится по адресу 128 // Предположим, что F находится по адресу 1290 CONB 1 // a = 1; 1 SAVEB 1282 CONB 1 // f = 1; 3 SAVEB 1294 LOADA 128 // если a> 5, переход к 175 CONB 56 COM7 JG 178 LOADA 129 // f = f * a; 9 LOADB 12810 MUL11 SAVEC 12912 LOADA 128 // a = a + 1; 13 CONB 114 ADD15 SAVEC 12816 JUMP 4 // возврат к if17 STOP

ROM

Итак, теперь вопрос: «Как все эти инструкции выглядят в ПЗУ?» Каждая из этих инструкций на языке ассемблера должна быть представлена ​​двоичным числом.Для простоты предположим, что каждой инструкции на языке ассемблера присвоен уникальный номер, например:

• LOADA - 1
• LOADB - 2
• CONB - 3
• SAVEB - 4
• SAVEC mem - 5
• ADD - 6
• SUB - 7
• MUL - 8
• DIV - 9
• COM - 10
• Адрес JUMP - 11
• Адрес JEQ - 12
• Адрес JNEQ - 13
• Адрес JG - 14
• Адрес JGE - 15
• Адрес JL - 16
• Адрес JLE - 17
• STOP - 18

Эти числа известны как коды операций .В ПЗУ наша маленькая программа будет выглядеть так:

// Предположим, что a находится по адресу 128 // Предположим, что F находится по адресу 129Addr opcode / value0 3 // CONB 11 12 4 // SAVEB 1283 1284 3 // CONB 15 16 4 // SAVEB 1297 1298 1 // LOADA 1289 12810 3 // CONB 511 512 10 // COM13 14 // JG 1714 3115 1 // LOADA 12916 12917 2 // LOADB 12818 12819 8 // MUL20 5 // SAVEC 12921 12922 1 // LOADA 12823 12824 3 // CONB 125 126 6 // ADD27 5 // SAVEC 12828 12829 11 // JUMP 430831 18 // STOP

Вы можете видеть, что семь строк кода C стали 18 строками ассемблера, а это стало 32 байта в ПЗУ.

Расшифровка

Декодер команд должен превратить каждый из кодов операций в набор сигналов, которые управляют различными компонентами внутри микропроцессора. Возьмем в качестве примера инструкцию ADD и посмотрим, что ей нужно делать:

1. Во время первого тактового цикла нам нужно фактически загрузить инструкцию. Следовательно, декодеру команд необходимо: активировать буфер с тремя состояниями для программного счетчика; активировать строку RD; активировать буфер с тремя состояниями ввода данных; защелкнуть команду в регистре команд.
2. Во время второго тактового цикла инструкция ADD декодируется. .Для этого нужно очень немногое: настроить работу ALU на добавление фиксации вывода ALU в регистр C
3. Во время третьего тактового цикла счетчик программы увеличивается (теоретически это может перекрываться во втором тактовом цикле. ).

Каждая инструкция может быть разбита на набор таких последовательных операций, которые управляют компонентами микропроцессора в правильном порядке. Некоторые инструкции, такие как эта инструкция ADD, могут занимать два или три тактовых цикла.Другие могут занять пять или шесть тактов.

.