Транзистор кт315 параметры. КТ315: легендарный советский транзистор — характеристики, применение и история — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Что представляет собой транзистор КТ315. Каковы его основные характеристики и параметры. Для чего применялся КТ315 в советской электронике. История создания и массового производства легендарного транзистора.

Содержание

КТ315 — выдающийся транзистор советской электроники

Транзистор КТ315 по праву считается одним из самых массовых и успешных полупроводниковых приборов, разработанных в СССР. Этот небольшой компонент произвел настоящую революцию в советской электронной промышленности и на долгие годы стал основой для создания различных радиоэлектронных устройств.

Чем же так примечателен КТ315 и почему его называют легендой отечественной электроники? Давайте разберемся в основных характеристиках и истории этого выдающегося транзистора.

Основные характеристики и параметры КТ315

КТ315 представляет собой кремниевый биполярный транзистор n-p-n структуры. Он относится к классу маломощных высокочастотных транзисторов. Основные характеристики КТ315:

Структура: n-p-n
Материал: кремний
Максимальное напряжение коллектор-эмиттер: 20-40 В (зависит от модификации)
Максимальный ток коллектора: 100 мА
Максимальная рассеиваемая мощность: 150 мВт
Коэффициент усиления по току: 20-350 (зависит от модификации)
Граничная частота усиления: 250 МГц
Корпус: пластиковый КТ-13

Как видно из параметров, КТ315 обладал достаточно высокими характеристиками для своего времени, что и обеспечило его широкое применение.

Для чего применялся транзистор КТ315?

Благодаря своим универсальным параметрам, КТ315 нашел применение в самых разных областях электроники:

Усилители низкой частоты в бытовой радиоаппаратуре
Усилители и преобразователи высокой и промежуточной частоты в радиоприемниках
Схемы обработки видеосигнала в телевизорах
Источники питания и преобразователи напряжения

Генераторы и модуляторы в передающей аппаратуре
Различные импульсные и логические схемы

Фактически КТ315 применялся почти во всех типах бытовой и промышленной электроники, выпускавшейся в СССР. Его можно было встретить в телевизорах, радиоприемниках, магнитофонах, электронных часах, калькуляторах и множестве другой техники.

История создания транзистора КТ315

Разработка КТ315 началась в 1966 году по инициативе министра электронной промышленности СССР А.И. Шокина. Он поставил задачу создать отечественный аналог массовых американских транзисторов, которые производились по новой планарно-эпитаксиальной технологии.

Над проектом работали специалисты НИИ «Пульсар», ОКБ при Фрязинском заводе полупроводниковых приборов и сам завод. Уже в 1967 году были получены первые образцы, а в 1968 началось массовое производство КТ315.

Новый транзистор обладал рядом преимуществ по сравнению с предыдущими моделями:

Более высокая рабочая частота
Меньший уровень шумов
Лучшая температурная стабильность
Возможность массового производства с низкой себестоимостью

Это позволило КТ315 быстро вытеснить германиевые транзисторы предыдущего поколения и стать основой советской электронной промышленности на долгие годы.

Массовое производство и распространение КТ315

Благодаря удачной конструкции и технологии производства, КТ315 стал поистине массовым транзистором. По некоторым оценкам, за все время было выпущено более 7 миллиардов штук этих приборов!

Производство КТ315 было налажено на многих заводах СССР:

Фрязинский завод полупроводниковых приборов
Воронежский завод полупроводниковых приборов
Рижский завод полупроводниковых приборов

Нальчикский завод полупроводниковых приборов
Запорожский завод полупроводниковых приборов

Транзисторы КТ315 выпускались огромными партиями и поставлялись на все предприятия электронной промышленности Советского Союза. Их можно было свободно купить в магазинах «Радиотовары», причем часто даже не поштучно, а на вес.

Модификации и аналоги КТ315

За время производства было создано несколько модификаций КТ315, отличающихся некоторыми параметрами:

КТ315А, КТ315Б — базовые модели
КТ315В, КТ315Г — повышенное напряжение коллектор-эмиттер
КТ315Д, КТ315Е — увеличенный коэффициент усиления
КТ315Ж — малошумящая версия

Также был разработан комплементарный p-n-p транзистор КТ361, имеющий аналогичные характеристики. Пара КТ315-КТ361 широко применялась в двухтактных усилительных каскадах.

Среди современных аналогов КТ315 можно выделить:

BC547, BC548 — зарубежные аналоги
КТ3102 — улучшенная отечественная версия

Применение КТ315 в наши дни

Несмотря на появление более современных полупроводниковых приборов, транзистор КТ315 до сих пор находит применение:

В ремонте старой советской техники
В радиолюбительских конструкциях
В учебных целях при изучении основ электроники
В простых бытовых электронных устройствах

Многие радиолюбители ценят КТ315 за доступность, неприхотливость и проверенную временем надежность. Этот легендарный транзистор по-прежнему можно купить или выпаять из старой аппаратуры.

Заключение

Транзистор КТ315 по праву считается одним из символов советской электронной промышленности. Он сыграл огромную роль в развитии отечественной радиоэлектроники и на долгие годы стал основой для создания различных устройств.

Массовое производство, отличные характеристики и универсальность применения сделали КТ315 поистине легендарным. Этот маленький кремниевый кристалл в пластиковом корпусе навсегда вошел в историю как выдающееся достижение советских инженеров и ученых.

КТ315 характеристики транзистора, цоколевка и российские аналоги

Характеристики транзистора КТ315 – сделали его самым популярным и самый известным во времена СССР, изготавливался в пластиковом корпусе по эпитаксиально-планарной технологии. По своему устройству является кремниевым, биполярным, NPN-транзистором, малой мощности и высокой частоты. Начал выпускаться в далеком 1967 г., а в уже 1968 г. на его основе стали производить первые электронные приборы.

С ростом современных технологий популярность этого транзистора начала резко таять. Однако на многих форумах молодые радиолюбители продолжают спорить со старожилами о качестве данного устройства и возможности его применения. Сравнения ведутся зачастую с современными зарубежными решениями. На наш взгляд такое сравнение некорректно. Несомненно, современные аналоги обгоняют кт315 по своим свойствам и параметрам. Однако стоит признать, что для своего времени он был действительно прорывным и технически совершенным.

Распиновка

В советское и перестроечное время производился в корпусе КТ-13, который никогда не использовался зарубежными производителями. Притом, что КТ315 рабочая лошадка советской радиопромышленности. В наши дни, его продолжают выпускать в корпусе КТ-26 (TO-92) и КТ-46А (SOT-23), а так же в ограниченных количествах в КТ-13. Посмотрите внимательней на фотографии цоколевки КТ315 в разных корпусах и на буквы обозначающие назначение его электродов.

Несмотря на внешние различия транзисторов, их распиновка совпадает. Так, если смотреть на маркировку любого из них, то электроды слева на право будут всегда иметь следующее назначение: эмиттер (Э), коллектор (К) и база (Б), соответственно. Исходя из этого, становится понятной аббревиатура из трех букв «ЭКБ», которая встречается на технических форумах.

Характеристики

Технические свойства этого биполярника на удивление хороши, даже по сегодняшним меркам. К сожалению, в даташит современного производителя КТ315, представлена только основная информация. В них не найти графиков, отражающих поведение устройство в различных условиях эксплуатации, которыми наполнены современные технические описания на другие подобные устройства от зарубежных производителей.

Максимальные характеристики

Максимальные значения допустимых электрических режимов эксплуатации КТ315 до сих пор впечатляют начинающих радиолюбителей. Например, максимальный ток коллектора может достигать уровня в 100 мА, а рабочая частота у некоторых экземпляров превышает заявленные 250 МГц. Его более дорогие современники из серии КТ2xx/3xx, даже имея металлический корпус, не могли похвастаться такими показателями. КТ315 был долгое время своеобразным техническим лидером, пока ему на смену не пришёл усовершенствованный КТ3102. Рассмотрим максимально допустимые электрические режимы эксплуатации КТ315, в корпусе ТО-92, белорусского ОАО «Интеграл». В конце обозначения таких приборов присутствует цифра «1».

Основные электрические параметры

Будьте внимательны, несмотря на свои достаточно хорошие характеристики, КТ315 не может конкурировать с современными устройствами по некоторым параметрам. Так у современной серии КТ315, как и 50 лет назад, относительно небольшой диапазон рабочих температур от — 45 до + 100°C. А коэффициент шума (К_Ш) достигает 40 Дб, что уже много для современного устройства, предназначенного для усиления в низкочастотных трактах.

Классификация

Кроме основных параметров, в техническом описании можно найти распределение устройств по группам. Таблица классификации дает представление о параметрах всей серии КТ315. Используя её можно подобрать нужное устройство, путем сравнения основных характеристик всей серии.

Комплементарная пара

У КТ315 имеется комплементарная пара – КТ361. Эти устройства довольно часто применялись вместе, особенно в бестрансформаторных двухтактных схемах. Совместное применение данной пары безусловно вошло в историю российской электроники.

Историческая справка

Созданию первого транзистора по планарной технологии способствовали знания и опыт, полученные СССР при разработке интегральных микросхем. Их разработка в 60-е годы велась в НИИ «Пульсар», НИИ-35 и различных опытно-конструкторских бюро на предприятиях советской промышленности. В 1962 году в НИИ «Пульсар» перешли на планарную кремневую технологию, которая в последующем дала жизнь КТ315.

В 1962 году, под руководством инженера Осокина Ю.Н., были созданы первые советские германиевые микросхемы Р12–2 (Рижский завод полупроводниковых приборов). Эти микросхемы были своеобразным ответом СССР на первые подобные устройства появившиеся в США у компании Texas Instruments.

Небольшой временной период от разработки до серийного выпуска этого устройства, позволяет судить о высоком уровне развития электронной промышленности СССР в те времена. Судите сами, на сколько быстро и оперативно это было сделано. В 1966 г. министр энергетической промышленности Шокин А.И. узнал о появлении в США технологии промышленного изготовления транзисторов по планарной технологии. Уже в 1967 г. Фрязинский завод полупроводниковых приборов так же начинает выпускать первый в СССР высокочастотник в пластиковом корпусе, по аналогичной технологии – КТ315.

В 1968 г. начался выпуск первого электронного калькулятора — «Электроника-68», в котором насчитывалось около 400 транзисторов данного вида. А к 1973 он стал основой для разработки более 20 подобных полупроводниковых устройств. Примерно до начала 90-х годов КТ315 оснащалась почти вся отечественная электроника, так как, несмотря на свою дешевизну, он получился весьма надежным и технологичным. В настоящее время, в мире насчитывается более 7 миллиардов этих транзисторов. Они были выпущены не только в нашей стране, но и за рубежом по государственной лицензии от СССР.

Аналоги

Зарубежные аналоги КТ315, с похожими параметрами являются: BC547, 2SC9014, 2N3904, PN2222. Российской заменой можно считать усовершенствованный КТ3102 (ТО-92), но он имеет другую цоколевку. Зарубежных аналогов в корпусе КТ-13 в настоящее время не существует. Для министерства обороны СССР выпускались идентичные устройства в метало-стеклянных корпусах с маркировкой 2Т312, 2Т316.

Маркировка

По маркировке кт315 можно точно понять, что перед нами именно он, рассмотрим его в корпусе КТ13. Он имеет цифробуквенное обозначение и может отличается от своих собратьев цветом. Чаще всего 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. Вот их фотографии во всем цветовом разнообразии.

Устройства в таком исполнении до 1986 года имели золоченные контакты. После 1986 года количество содержания драгметаллов в них значительно снизилось. А в современных устройствах его практически нет. Усовершенствованный KT315 выпускается в корпусах для дырочного КТ-26 (TO-92) и поверхностного монтажа КТ-46А (SOT-23). На фотографии пример такого устройства — КТ315Г1 (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. Например, КТ315Н1 использовался ранее в цветных телевизорах, а KT315P и КТ315Р1 применялись в видеомагнитофонах «Электроника ВМ».

Схема мультивибратора

Этот транзистор до сих пор применяется в учебных целях в различных радиолюбительских кружках. В сети интернет представлено множество схем, собранных на его основе. Наиболее популярная у начинающих радиолюбителей схема мультивибратора на кт315.

Проверка мультиметром

С помощью мультиметра можно проверить кт315, да и собственно любой полупроводниковый триод в два этапа. На первом этапе надо посмотреть состояние p-n переходов между базой и другими выводами. Как известно, p-n переходы у транзистора представляют собой два диода. Для их проверки надо установить на мультиметре режим измерения для диодов.

Далее приложите положительный щуп «+» мультиметра к базе, а отрицательны «-» на любой из электродов. Если переходы рабочие, то падение напряжения на них должно быть в пределах 500-700 милливольт. При подключения тестера по другому, когда отрицательный щуп установлен на базе, на экране мультиметра должна отображается единица. Единица указывает на бесконечно большое сопротивление перехода. Если эти условия не выполняются, то транзистор не проходит первый этап проверки и считается не исправным.

Падение напряжения на переходе база-эммитер должно быть больше чем на базе-коллектор. Обычно так определяют его контакты.

На втором этапе проверяется проводимость между выводами коллектора и эммитера. Щупы прикладываются разными способами между этими электродами, при этом на мультиметре должна отображаться единица. Если это не так –полупроводниковый прибор не исправен.

Нестандартное применение

А вот пример нестандартного применения нашего героя. На одном из технических форумов выложена интересная поделка из радиодеталей. Таким изящным образом радиолюбители продлевают жизнь давно вышедшим из строя, но дорогим сердцу радиодеталям.

Производители

В настоящее время производство данного транзистора значительно снизилось. Многие предприятия больше его не выпускают, в связи растущим применением в электронике более современных решений. Небольшими партиями транзистор КТ315 иногда впускается в корпусе КТ-13 компанией СКБ «Элькор» в Республике Кабардино-Балкария г. Нальчик. Белорусский конкурент ОАО «Интеграл» (холдинг завод «Транзистор») производит его в корпусе ТО-92. Скачать полную версию datasheet на этот прибор в формате pdf можно по ссылке.

Справочник маломощных биполярных транзисторов (отечественных).

На главную

Транзистор КТ315А, КТ315Б, КТ315В, КТ315Д, КТ315Е, КТ315Ж, КТ315И, КТ315К — маркировка, аналоги, характеристики входные и выходные (ВАХ), подробные электрические параметры. КТ315 предназначен для применения в усилителях высокой, промежуточной и низкой частоты. Для транзистора КТ315 комплементарной парой является транзистор КТ361, аналог — КТ3102
Маломощные транзисторы КТ361А, КТ361Б, КТ361В, КТ361Д, КТ361Е, КТ361Ж, КТ361И, КТ361К маркировка, аналоги, характеристики входные и выходные, параметры. Биполярный транзистор

КТ3102А, КТ3102Б, КТ3102В, КТ3102Д, КТ3102Е, КТ3102АМ, КТ3102БМ, КТ3102ВМ, КТ3102ДМ, КТ3102ЕМ характеристики, pdf, аналоги, цоколевка, маркировка, параметры и графики. КТ3102 выпускается в пластмассовом и металлическом корпусе.
Биполярные маломощные транзисторы КТ3107А, КТ3107Б, КТ3107В, КТ3107Д, КТ3107Е, КТ3107Г, КТ3107Ж, КТ3107И, КТ3107К, КТ3102Л — аналоги, маркировка, характеристики, параметры

На примере характеристик транзистора КТ315 описаны особенности использования транзисторов . В частности, рассматривается такой параметр КТ315, как коэффициент усиления по току. Из документации следует, что транзисторы КТ315 и КТ361 выгоднее всего использовать при токе коллектора около 20 ма, в этом случае они имеют максимальный коэффициент усиления по току. При рабочих токах менее 5 ма коэффициент усиления у транзисторов КТ315 и КТ361 резко падает, и эффективность использования характеристик транзисторов снижается. Те же самые выводы можно сделать и в отношении характеристик

КТ3102. По сравнению с КТ315 транзистор КТ3102 имеет гораздо меньший уровень собственных шумов.

Транзистор КТ315 – чудо советской электроники

Пожалуй, нет какого-то более или менее сложного электронного устройства, произведенного в СССР на протяжении семидесятых, восьмидесятых и девяностых годов, в схеме которого не использовался бы транзистор КТ315. Не утратил популярности он и поныне.

Причин для такой распространенности этого полупроводникового прибора несколько. Во-первых, его качество. Благодаря ленточно-конвейерному способу, являвшемуся в конце шестидесятых революционным, себестоимость производства удалось снизить до минимума при очень хороших технических показателях. Отсюда и второе достоинство – доступная цена, позволяющая использовать транзисторы КТ315 в массовой бытовой и производственной электронике, а также применять для радиолюбительских устройств.

В обозначении использована буква К, означающая «кремниевый», как и большинство полупроводниковых приборов, изготавливаемых с тех времен. Цифра «3» означает, что транзистор КТ315 относится к группе широкополосных приборов небольшой мощности.

Пластиковый корпус не предполагал высокой мощности, но был дешев.

Выпускался транзистор КТ315 в двух вариантах, плоском (оранжевый или желтый) и цилиндрическом (черный).

Для того чтобы удобнее было определять, как его монтировать, на его «лицевой» стороне в плоской версии выполнен скос, коллектор – в середине, база – слева, коллектор — справа.

Черный транзистор имел плоский срез, если расположить транзистор им к себе, то эмиттер оказывался справа, коллектор — слева, а база — посередине.

Маркировка состояла из буквы, в зависимости от допустимого напряжения питания, от 15 до 60 Вольт. От литеры зависит и мощность, она может достигать 150 мВт, и это при микроскопических по тем временам размерах – ширина — семь, высота – шесть, а толщина — менее трех миллиметров.

Транзистор КТ315 – высокочастотный, этим объясняется широта его применения. Полоса пропускания до 250 мГц гарантирует его устойчивую работу в радиосхемах приемников и передатчиков, а также усилителях волн звукового диапазона.

Проводимость – обратная, n-p-n. Для пары при использовании двухтактной схемы усиления создан КТ361, с прямой проводимостью. Внешне эти «близнецы-братья» практически не отличаются, только наличие двух черных рисок указывает на p-n-p проводимость. Еще вариант маркировки, буква расположена точно посередине корпуса, а не с краю.

При всех своих достоинствах, транзистор КТ315 обладает и недостатком. Его выводы плоские, тонкие, и очень легко отламываются, поэтому монтаж следует производить очень осторожно. Впрочем, даже испортив деталь, многие радиолюбители умудрялись починить ее, подпилив немного корпус, и «присоплив» проволочку, хотя это и трудно, да и смысла особого не было.

Корпус настолько своеобразен, что точно указывает на советское происхождение КТ315. Аналог ему найти можно, например, ВС546В или 2N9014 — из импорта, КТ503, КТ342 или КТ3102 — из наших транзисторов, но рекордная дешевизна лишает смысла такие ухищрения.

Выпущены миллиарды КТ315, и, хотя в наше время существуют микросхемы, в которых встроены десятки и сотни таких полупроводниковых приборов, иногда их все же используют для сборки несложных вспомогательных схем.

Чем является транзистор КТ315? :: SYL.ru

Это настоящая легенда в мире радиоэлектроники! Транзистор КТ315 был разработан в Советском Союзе и десятилетиями удерживал пальму первенства среди подобных технологий. Почему он заслужил такое признание?

Транзистор КТ315

Что можно сказать об этой легенде? КТ315 является кремниевым высокочастотным биполярным транзистором малой мощности. У него n-р-n-проводимость. Изготавливается он в корпусе КТ-13. Благодаря своей универсальности получил широчайшее распространение в радиоэлектронной аппаратуре советского производства. Какой существует аналог транзистора КТ315? Их довольно много: BC847B, BFP722, 2SC634, 2SC641, 2SC380, 2SC388, BC546, КТ3102.

Разработка

Впервые идея о создании подобного устройства у советских ученых и инженеров возникла в 1966 году. Поскольку он создавался, чтобы в последующем воплотить его в массовое производство, то разработка и самого транзистора, и оборудования для его изготовления была поручена Научно-исследовательскому институту «Пульсар», Фрязинскому полупроводниковому заводу и ОКБ, размещенному на его территории. 1967 год шла активная подготовка и создание условий. А в 1968 г. выпустили первые электронные устройства, которые сейчас известны как транзистор КТ315. Он стал первым массовым подобным прибором. Маркировка транзисторов КТ315 такая: первоначально в левом верхнем углу плоской стороны ставили букву, что обозначала группу. Порой указывали и дату изготовления. Через несколько лет в этом же корпусе начали выпуск комплементарных транзисторов КТ361 с р-n-р-проводимостью. Для отличия в них посередине верхней части ставили отметку. За разработку транзистора КТ315 в 1973 году была присуждена Государственная премия СССР.

Технология

Когда начал выпускаться транзистор КТ315, одновременно была опробована новая технология – планарно-эпитаксиальная. Она подразумевает, что все структуры устройства создаются на одной стороне. Какие же требования имеет транзистор КТ315? Параметры исходного материала должны обладать типом проводимости как у коллектора. А для начала осуществляется формирование базовой области, и только потом – эмиттерной. Данная технология было очень важной вехой развития советской радиоэлектронной промышленности, поскольку позволила приблизиться к изготовлению интегральных микросхем без использования диэлектрической подложки. Пока не появился данный прибор, низкочастотные устройства изготавливались по сплавной методике, а высокочастотные – согласно диффузионной.

Можно уверенно сказать, что параметры, которыми обладало завершенное устройство, являлись настоящим прорывом для своего времени. Почему так говорят про транзистор КТ315? Параметры – вот из-за чего про него так говорили! Так, если сравнивать его с современным ему же германиевым высокочастотным транзистором ГТ308, то он превышает его по мощности в 1,5 раза. Граничная частота больше чем в 2 раза, а максимальный ток коллектора вообще в 3. И при этом транзистор КТ315 был значительно дешевле. Он смог заменить собой и низкочастотный МП37, ведь при равной мощности у него был больший коэффициент передачи тока базы. Также лучшие показатели были и в максимальном импульсном токе, и КТ315 имел превосходящую температурную стабильность. Благодаря использованию кремния этот транзистор мог десятки минут функционировать на умеренном токе, даже если вокруг была температура плавления припоя. Правда, работа в таких условиях немного ухудшала характеристики устройства, но оно не выходило необратимо из строя.

Применение и комплементарные технологии

Транзистор КТ315 нашел широкое применение в схемах усилителей звуковой, промежуточной и высокой частот. Важным дополнением стала разработка комплементарных КТ361. В паре они нашли своё применение в бестрансформаторных двухтактных схемах.

Заключение

В своё время данный прибор играл большую роль при построении различных схем. Доходило даже до того, что в магазинах для радиолюбителей времён Советского Союза они продавались не поштучно, а на вес. Это одновременно и являлось показателем популярности, и говорило о производственных мощностях, которые были направлены на то, чтобы создавать такие устройства. К тому же они настолько популярны, что в некоторых схемах радиолюбители до сих пор используют данные транзисторы. Неудивительно, ведь купить их можно и сейчас. Хотя приобретать не всегда обязательно – порой достаточно разобрать технику родом из СССР.

КТ315


		Электронные Компоненты

КТ315А, КТ315Б, КТ315В, КТ315Г, КТ315Д, КТ315Е, КТ315Ж, КТ315И

Транзисторы кремниевые эпитаксиально-планарные n-p-n усилительные высокочастотные маломощные.
Предназначены для работы в схемах усилителей высокой, промежуточной и низкой частоты.
Выпускаются в пластмассовом корпусе с гибкими выводами.
Обозначение типа приводится на корпусе.
или
Масса транзистора не более 0,18 г.

Граничное напряжение при I_Э = 5 мА не менее:
Электрические параметры
КТ315А, КТ315Б, КТ315Ж	15 В
КТ315В, КТ315Д, КТ315И	30 В
КТ315Г, КТ315Е	25 В
Напряжение насыщения коллектор-эмиттер при I_К = 20 мА, I_Б = 2 мА не более:
КТ315А, КТ315Б, КТ315В, КТ315Г	0,4 В
КТ315Д, КТ315Е	1,0 В
КТ315Ж	0,5 В
Напряжение насыщения база-эмиттер при I_К = 20 мА, I_Б = 2 мА не более:
КТ315А, КТ315Б, КТ315В, КТ315Г	1,1 В
КТ315Д, КТ315Е	1,5 В
КТ315Ж	0,9 В
Статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером при U_КЭ = 10 В, I_K = 1 мА:
КТ315А, КТ315В, КТ315Д	20 — 90
КТ315Б, КТ315Г, КТ315Е	50 — 350
КТ315Ж	30 — 250
КТ315И	не менее 30
Постоянная времени цепи обратной связи на высокой частоте при U_КБ = 10 В, I_Э = 5 мА:
КТ315А	300 нс
КТ315Б, КТ315В, КТ315Г	500 нс
КТ315Д, КТ315Е, КТ315Ж	1000 нс
Емкость коллекторного перехода при U_КБ = 10 В, f = 10 МГц не более:
КТ315А, КТ315Б, КТ315В, КТ315Г, КТ315Д, КТ315Е, КТ315И	7 пФ
КТ315Ж	10 пФ
Модуль коэффициента передачи тока при U_КБ = 10 В, f = 100 МГц, I_К = 1 мА не менее:
КТ315А, КТ315Б, КТ315В, КТ315Г, КТ315Д, КТ315Е, КТ315И	2,5
КТ315Ж	1,5
Входное сопротивление при U_КЭ = 10 В, I_К = 1 мА не менее	40 Ом
Выходная проводимость при U_КЭ = 10 В, I_К = 1 мА	0,3 мкСм
Обратный ток коллектора при U_КБ = 10 В не более	1 мкА
Обратный ток коллектора при R_БЭ = 10 кОм, U_КЭ = U_КЭмакс не более:
КТ315А, КТ315Б, КТ315В, КТ315Г, КТ315Д, КТ315Е	1 мкА
КТ315Ж	10 мкА
КТ315И	100 мкА
Обратный ток эмиттера при U_БЭ = 5 В:
КТ315А, КТ315Б, КТ315В, КТ315Г, КТ315Д, КТ315Е, КТ315Ж	30 мкА
КТ315И	50 мкА
Предельные эксплуатационные данные
Постоянное напряжение коллектор-эмиттер при R_БЭ = 10 кОм, Tк 213…373 К:
КТ315А	25 В
КТ315Б	20 В
КТ315В, КТ315Д	40 В
КТ315Г, КТ315Е	35 В
КТ315Ж	15 В
КТ315И	60 В
Постоянное напряжение база-эмиттер при Tк 213…373 К	6 В
Постоянный ток коллектора при Tк 233…373 К:
КТ315А, КТ315Б, КТ315В, КТ315Г, КТ315Д, КТ315Е	100 мА
КТ315Ж, КТ315И	50 мА
Постоянная рассеиваемая мощность коллектора при Tк 213…298 К:
КТ315А, КТ315Б, КТ315В, КТ315Г, КТ315Д, КТ315Е	150 мВт
КТ315Ж, КТ315И	100 мВт
Температура перехода	393 К
Температура окружающей среды	от 213 до 373 К

Транзистор КТ315. История детали,выпущенной более 7 миллиардов штук | Электронные схемы

транзистор кт315 цена 20 копеек

Этот транзистор известен каждому радиолюбителю,его можно было выпаять наверно из каждого электронного изделия выпуска СССР,его корпус известен и его не спутать,название ему-КТ315. Кремниевый транзистор кт315 был выпущен в количестве более 7 миллиардов,так почему же он стал так популярен?

транзистор кт315 цоколевка назначение выводов

В 1968 году был выпущен первый кт315 в СССР.До него, популярными массовыми транзисторами были германиевые транзисторы типа МП42,ГТ309,П416 и подобные. У этих транзисторов был либо небольшой коллекторный ток или граничная частота и др,что затрудняло их применение в массовой аппаратуре.Нужен был универсальный транзистор,который бы превосходил германиевые по характеристикам,а технология и его производство было массовым и дешевым.

транзистор кт315 в черном,желтом,зеленом и оранжевом корпусе

В 1966 году, министр электронной промышленности А. И. Шокин узнал из зарубежного журнала о выпуске в США транзистора,технология производства которого приспособлена под массовый выпуск.В итоге,в 1968 году первый массовый транзистор СССР был готов и были выпущены первые электронные устройства с ним.

Через несколько лет,был выпущен аналог кт315,но только p-n-p проводимости кт361,в итоге получилась комплементарная пара.Транзисторы применяли в усилителях НЧ и для усиления высоких частот в радиоприемниках,в телевизорах,импульсной технике и др.В военной аппаратуре они не применялись.

транзистор кт361

Производят ли сегодня кт315-361 в корпусе кт-13,скорее всего наверно нет.Есть у меня кт315 в корпусе ТО-92,но выпуск их был примерно в 90-х и начало 2000-х судя по дате на корпусе,дальше по годам мне неизвестно.Возможно в SMD варианте их выпускают и сегодня.

транзистор кт315 в корпусе ТО-92

Есть такие транзисторы кт3102 и кт3107,это улучшенные аналоги кт315 и кт361 по ряду характеристик. КТ3102 Е и сегодня неплохо подходит в схемах предварительного усиления низких частот.

транзисторы кт3102 и кт3107

Стало интересно,а какой именно массовый транзистор стали производить на западе в 1960-х годах,про какой транзистор А.И.Шокин прочитал в журнале?Такой транзистор был возможно серии BC,типа BC108.Этот транзистор создан в 1963 году и изначально выпускался в металлическом корпусе в 1966 году.Сегодня,зарубежным аналогом кт315 и потомок BC108 является транзистор BC548.

транзисторы серии BC. BC548 BC148

Можно выпаять из плат такую деталь,очень похожую корпусом на кт315,не имеет обозначений или точку на корпусе, а цвет детали черный.Это сдвоенный варикап КВС111А.

варикап КВС111А

Несколько применений транзистора кт315 можете увидеть в роликах.Внизу ролик о применении в двухтактном генераторе и сколько мощности можно выжать,если соединить транзисторы в параллель.

Транзистор КТ315: характеристики, цоколевка, маркировка, аналоги

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 h_FE: значение до 350 в схеме с общим эмиттером.
Относительно широкая полоса пропускания: частота среза f_T ˃ 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	P_C, Вт	U_CE, В	U_CB, В	U_BE, В	I_C, А	T_J, °С	°С
КТ315А	0,15	25	25	6	0,1	120	-60°С…+100°С
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	I_CBO, мкА	I_EBO, мкА	h_FE	U_CE(sat), В	U_BE(sat), В	f_T, МГц	пФ	пс
Режим/Тип	U_CB = 10 В I_E = 0	U_BE = 6 В	U_CB = 10 В I_E = 1 мА	I_C = 20 мА I_B = 2 мА	I_C = 20 мА I_B = 2 мА	U_CE = 10 В I_E = 5 мА	U_CB = 10В	U_CB = 10 В I_E = 5 мА f = 5 МГц
КТ315А	1	30	20…90	0,4	1,1	˃ 250	7	˂ 300
КТ315А1	0,5	30	30…120	0,4	1	˃ 250	7	300…1000
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 T_a = 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).

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	P_C	U_CB	U_CE	U_EB	I_C	T_J	f_T	C_ob	h_FE	Корпус
КТ315, КТ315-1	0,15	15…60	15…60	6	0,1	120	250	7	20…350	КТ13, TO-92
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	P_C	U_CB	U_CE	U_EB	I_C	T_J	f_T	C_ob	h_FE	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	—	TO-923
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	45…660	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 I_C от напряжения коллектор-эмиттер U_CE при различных токах базы: 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 мА.

Рис. 2. Внешние характеристики некоторых транзисторов семейства КТ315: зависимости коллекторного тока I_C от напряжения коллектор-эмиттер U_CE 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 U_CE(sat) от величины коллекторной нагрузки I_C.

Характеристика снята при соотношении I_C/I_B = 10. Пунктиром показаны границы 95% разброса значений параметра.

Рис. 4. Зависимость напряжения насыщения база-эмиттер U_BE₍_sat₎ от величины коллекторной нагрузки I_C.

Характеристика снята при соотношении I_C/I_B = 10. Пунктиром показаны границы 95% разброса значений параметра.

Рис. 5. Зависимость для некоторых транзисторов семейства КТ315 статического коэффициента усиления h_FE по току в схеме с общим эмиттером от величины тока эмиттера I_E.

Характеристика снята при напряжении U_CB = 10 В.

Пунктиром показаны границы 95% разброса значений параметра.

Рис. 6. Зависимость для некоторых транзисторов семейства КТ315 статического коэффициента усиления h_FE по току в схеме с общим эмиттером от величины тока эмиттера I_E.

Характеристика снята при напряжении U_CB = 10 В.

Пунктиром показаны границы 95% разброса значений параметра.

Рис. 7. Зависимость модуля коэффициента усиления тока базы от тока эмиттера I_E при высокой частоте f = 100 МГц.

Зависимость снята при напряжении U_CE = 10В. Пунктиром показан 95% разброс результатов измерений параметра.

Рис. 8. Зависимости постоянной времени обратной связи по коллекторной цепи τ_С [пс] от величины напряжения коллектор-база при высокой частоте для некоторых транзисторов семейства КТ315.

Характеристика снята при токе эмиттера I_E = 5 мА и частоте 5 МГц. Пунктирной линией показан 95% разброс значений измеренного параметра.

Мультивибратор на транзисторах кт315 с регулируемой частотой. Мультивибратор на транзисторах. Описание Работы. Способы подключения нагрузки к симметричному мультивибратору

Транзисторный мультивибратор — генератор прямоугольных импульсов. Ниже на фото одна из осциллограмм симметричного мультивибратора.

Симметричный мультивибратор генерирует прямоугольные импульсы с коэффициентом заполнения два. Вы можете узнать больше о рабочем цикле в статье «Генератор частоты».Воспользуемся принципом работы симметричного мультивибратора для включения светодиодов по очереди.

В схему входят:

— два КТ315Б (можно использовать любую другую букву)

— два конденсатора емкостью 10 мкФ

— четыре, два по 300 Ом и два по 27 килоом

— два китайских светодиода на 3 Вольта

Вот так устройство выглядит на макетной плате:

А вот как это работает:

Для изменения длительности мигания светодиодов можно изменить номиналы конденсаторов C1 и C2 или резисторов R2 и R3.

Есть и другие разновидности мультивибраторов. Вы можете прочитать о них подробнее. Также описан принцип работы симметричного мультивибратора.

Кому лень собирать такой девайс, можно купить готовый 😉 На Алике я даже нашел готовый девайс. Вы можете посмотреть его по по этой ссылке .

Вот видео с подробным описанием работы мультивибратора:

Симметричный мультивибратор генерирует прямоугольные импульсы с коэффициентом заполнения два. Вы можете узнать больше о рабочем цикле в статье «Генератор частоты». Воспользуемся принципом работы симметричного мультивибратора для включения светодиодов по очереди.

В схему входят:

— два КТ315Б (можно использовать любую другую букву)

— два конденсатора емкостью 10 мкФ

— четыре, два по 300 Ом и два по 27 килоом

— два китайских светодиода на 3 Вольта

Вот так устройство выглядит на макетной плате:

А вот как это работает:

Вот видео с подробным описанием работы мультивибратора:

Здравствуйте дорогие друзья и все читатели моего блога-сайта. Сегодняшний пост будет о простом, но интересном устройстве… Сегодня мы рассмотрим, изучим и соберем светодиодную мигалку, в основе которой лежит простой генератор прямоугольных импульсов — мультивибратор.

Когда я захожу в свой блог, мне всегда хочется сделать что-то подобное, что-то, что сделает его незабываемым. Итак, представляю вашему вниманию новую «секретную страницу» в блоге.

Отныне эта страница носит название — «Это интересно».

Вы можете спросить: «А как его найти?» Все очень просто!

Возможно, вы заметили, что в блоге появился отшелушивающий уголок с надписью «Поторопитесь сюда».

И стоит только подвести курсор мыши к этой надписи, как уголок начинает еще больше отслаиваться, открывая надпись — ссылку «Это интересно».

Это ведет на секретную страницу, где вас ждет небольшой, но приятный сюрприз — подарок, который я приготовил. Более того, в будущем на этой странице будут размещаться полезные материалы, радиолюбительский софт и все остальное — пока не придумали. Итак, периодически заглядываю за угол — вдруг я там что-то спрятала.

Ладно, немного отвлекся, теперь продолжим …

В общем, существует множество схем мультивибратора, но наиболее популярной и обсуждаемой является схема нестабильного симметричного мультивибратора. Так ее обычно изображают.

Я, например, припаял этот мультивибратор-прошивальщик около года назад из подручных деталей и, как видите, он моргает. Мигает, несмотря на неуклюжее прототипирование на макетной плате.

Схема рабочая и неприхотливая.Вам просто нужно решить, как это работает?

Принцип работы мультивибратора

Если мы соберем эту схему на макетной плате и измерим мультиметром напряжение между эмиттером и коллектором, что мы увидим? Мы увидим, что напряжение на транзисторе повышается почти до напряжения источника питания, а затем падает до нуля. Это говорит о том, что транзисторы в этой схеме работают в ключевом режиме. Учтите, что когда один транзистор открыт, другой обязательно закрыт.

Переключение транзисторов происходит следующим образом.

Когда один транзистор открыт, скажем VT1, конденсатор C1 разряжается. Конденсатор С2 — наоборот спокойно заряжается током базы через R4.

Конденсатор С1 в процессе разряда держит базу транзистора VT2 под отрицательным напряжением — он его запирает. Дальнейшая разрядка приводит конденсатор С1 к нулю, а затем заряжает его в обратном направлении.

Теперь напряжение на базе VT2 увеличивается, размыкая его.Теперь конденсатор C2 после заряда разряжается. Транзистор VT1 оказывается заблокированным отрицательным напряжением на базе.

И весь этот свист продолжается без перерыва, пока вы не отключите питание.

Мультивибратор в своем исполнении

Сделав однажды на макетной плате мигалку мультивибратора, захотелось ее немного доработать — сделать нормальную печатную плату мультивибратора и заодно сделать косынку для светодиодной индикации. Я разработал их в программе Eagle CAD, которая не намного сложнее Sprintlayout, но жестко привязана к схеме.

Печатная плата мультивибратора слева. Электрическая схема справа.

Печатная плата. Электрическая схема.

Чертежи печатных плат на лазерном принтере Я распечатал их на фотобумаге. Затем, в полном согласии с народом, он вытравил платки. В итоге после пайки деталей у нас получились вот такие шарфы.

Честно говоря, после полной установки и подключения питания случился небольшой баг. Знак плюс, набранный на светодиодах, не мигал.Горело просто и ровно, как будто мультивибратора не было вообще.

Пришлось изрядно понервничать. Замена четырехконечного индикатора на два светодиода исправила ситуацию, но стоило вернуть все на место — поворотник не мигал.

Оказалось, что два светодиодных плеча соединены перемычкой, видимо, когда лужил косынку, переборщил с припоем. В результате светодиодные «плечи» горели не на выемке, а синхронно. Ну ничего, несколько движений паяльником поправили ситуацию.

Я запечатлел на видео результат произошедшего:

На мой взгляд получилось неплохо. 🙂 Кстати, ссылки на схемы и платы оставляю — пользуйтесь на здоровье.

Плата и схема мультивибратора.

Плата и схема индикатора «Плюс».

В целом применение мультивибраторов разнообразно. Они подходят не только для простых светодиодных мигалок. Поигравшись со номиналами резисторов и конденсаторов, можно выводить аудиосигналы на динамик.Везде, где может понадобиться простой генератор импульсов, мультивибратор обязательно подойдет.

Похоже, я рассказал все, что было запланировано. Если что-то упустил, пишите в комментариях — что нужно, добавлю, а что не нужно — поправлю. Всегда рада комментариям!

Я пишу новые статьи спонтанно, а не по расписанию, поэтому предлагаю подписаться на обновления по электронной почте или по электронной почте. Тогда новые статьи будут приходить прямо на ваш почтовый ящик или прямо в вашу программу чтения RSS.

Это все для меня. Желаю всем успехов и хорошего весеннего настроения!

С уважением, Владимир Васильев.

Также, дорогие друзья, вы можете подписаться на обновления сайта и получать новые материалы и подарки прямо на свой почтовый ящик. Для этого достаточно заполнить форму ниже.

Радиосхемы для начинающих радиолюбителей

В этой статье мы представляем несколько устройств, построенных по одной схеме — асимметричный мультивибратор на транзисторах разной проводимости.

мигалка

По этой схеме можно собрать устройство с мигалкой электрической лампочки (см. Рис. 1) и использовать его для различных целей. Например, установите на велосипед для включения указателя поворота или в модели маяка — сигнальный свет, на модель автомобиля или корабля — в качестве мигалки.

Нагрузкой асимметричного мультивибратора, собранного на транзисторах Т1, Т2, является лампа Л1. Частота следования импульсов определяется величиной емкости конденсатора С1 и резисторов R1, R2.Резистор R1 ограничивает максимальную частоту вспышек, а резистор R2 может плавно изменять их частоту. Начать работу необходимо с максимальной частоты, которая соответствует верхнему положению ползунка резистора R2 по схеме.

Обратите внимание, устройство питается от аккумулятора 3336L, который под нагрузкой дает 3,5 В, а на лампу L1 подается напряжение всего 2,5 В. Она перегорит? Нет! Продолжительность его свечения очень мала, и нить не успевает перегреться.Если транзисторы имеют большой коэффициент усиления, то вместо лампочки 2,5 В х 0,068 А можно использовать лампочку 3,5 В х 0,16 А. В качестве транзистора Т1 подходят транзисторы типа МП35-МП38, а Т2 — МП39-МП42.

Метроном

Если вместо лампочки в той же схеме установить громкоговоритель, то получится другое устройство — электронный метроном. Он используется в обучении музыке, для измерения времени в физических экспериментах и в фотопечати.

Если немного изменить схему — уменьшить емкость конденсатора С1 и ввести резистор R3, то длительность импульса генератора увеличится.Звук усилится (рис. 2). Это устройство может выступать в роли квартирного звонка, модели звукового сигнала или детской педальной машины. (В последнем случае напряжение необходимо увеличить до 9 В.) И его также можно использовать для обучения азбуке Морзе. Только тогда вместо кнопки Кн1 надо поставить телеграфный ключ. Тональность звука выбирается конденсатором С1 и резистором R2. Чем выше R3, тем громче звук генератора. Однако если его значение больше одного килоом, то колебания в генераторе могут не возникать.

В генераторе используются те же транзисторы, что и в предыдущей схеме, а в качестве динамика — наушники или голова с сопротивлением катушки от 5 до 65 Ом.

Индикатор влажности

Асимметричный мультивибратор на транзисторах разной проводимости имеет интересное свойство: во время работы оба транзистора либо открыты, либо заблокированы одновременно. Ток, потребляемый заблокированными транзисторами, очень мал. Это позволяет создавать экономические индикаторы изменения неэлектрических величин, например индикаторы влажности.Принципиальная схема такого индикатора представлена на рисунке 3. Как видно из схемы, генератор постоянно подключен к источнику питания, но не работает, так как оба транзистора заблокированы. Уменьшает потребление тока и резистор R4. К розеткам G1, G2 подключается датчик влажности — два тонких луженых провода длиной 1,5 см. Их пришивают к ткани на расстоянии 3-5 мм друг от друга. Сопротивление сухого датчика высокое. В мокром состоянии падает. Транзисторы открываются, генератор начинает работать.Для уменьшения громкости необходимо уменьшить напряжение питания или номинал резистора R3. Этот индикатор влажности можно использовать при уходе за новорожденными.

Индикатор влажности со звуковым и световым сигналом

Если немного расширить схему, то индикатор влажности одновременно со звуковым сигналом подаст световой сигнал — загорится лампочка L1. При этом, как видно из схемы (рис. 4), в генераторе устанавливаются два несимметричных мультивибратора с транзисторами разной проводимости.Один собран на транзисторах Т1, Т2 и контролируется датчиком влажности, подключенным к гнездам G1, G2. Лампа L1 служит нагрузкой на этот мультивибратор. Напряжение с коллектора Т2 управляет работой второго мультивибратора, собранного на транзисторах Т3, Т4. Он работает как генератор звуковой частоты, а на его выходе включается громкоговоритель Gr1. Если в звуковом сигнале нет необходимости, то второй мультивибратор можно отключить.

Транзисторы, лампа и динамик в этом индикаторе влажности такие же, как и в предыдущих устройствах.

Симулятор сирены

Интересные устройства можно построить, используя зависимость частоты несимметричного мультивибратора на транзисторах разной проводимости от тока базы транзистора Т1. Например, генератор, имитирующий звук сирены. Такое устройство может быть установлено на модели машины скорой помощи, пожарной машины, спасательного катера.

Принципиальная схема устройства представлена на рисунке 5. В исходном положении кнопка Kn1 разомкнута.Транзисторы заблокированы. Генератор не работает. Когда кнопка замкнута, конденсатор С2 заряжается через резистор R4. Транзисторы открываются и мультивибратор начинает работать. По мере заряда конденсатора C2 ток базы транзистора T1 увеличивается, а частота мультивибратора увеличивается. При открытии кнопки все повторяется в обратном порядке … Звук сирены имитируется, когда кнопка периодически закрывается и открывается. Скорость нарастания и спада звука выбирается резистором R4 и конденсатором С2.Звук сирены задается резистором R3, а громкость звука — подбором резистора R5. Транзисторы и динамик подобраны так же, как и в предыдущих устройствах.

Тестер транзисторов

Учитывая, что в этом мультивибраторе используются транзисторы разной проводимости, вы можете использовать его как устройство для проверки транзисторов путем замены. Принципиальная схема такого устройства представлена на рисунке 6. За основу взята схема звукового генератора, но с не меньшим успехом можно использовать и генератор световых импульсов.

Изначально закрыв кнопку Kn1 проверяем работоспособность устройства. В зависимости от типа проводимости подключите проверяемый транзистор к гнездам G1 — G3 или G4-G6. В этом случае используйте переключатель P1 или P2. Если при нажатии кнопки в динамике слышен звук, значит транзистор исправен.

В качестве переключателей П1 и П2 можно принять тумблеры с двумя контактами для переключения. На рисунке переключатели показаны в положении «Управление».Устройство питается от аккумулятора емкостью 3336 л.

Звуковой генератор для тестирования усилителей

На основе того же мультивибратора можно построить довольно простой генератор для тестирования приемников и усилителей. Его принципиальная схема представлена на рисунке 7. Отличие от звукового генератора в том, что вместо громкоговорителя на выходе мультивибратора включен 7-ступенчатый регулятор уровня напряжения.

ТАРАСОВ Е.
Рис Ю. ЧЕСНОКОБА
UT Для умелых рук 1979 №8

Мультивибраторы — еще одна разновидность генераторов.Генератор представляет собой электронную схему, способную поддерживать на выходе сигнал переменного тока. Он может генерировать прямоугольные, линейные или импульсные сигналы. Для генерации генератор должен удовлетворять двум условиям Баркгаузена:

Тл, коэффициент усиления шлейфа должен быть чуть больше единицы.

Фазовый сдвиг цикла должен составлять 0 или 360 градусов.

Для выполнения обоих условий генератор должен иметь какой-либо вид усилителя, и часть его выхода должна регенерироваться на вход.Если коэффициент усиления усилителя меньше единицы, схема не будет колебаться, а если оно больше единицы, схема будет перегружена и будет генерировать искаженную форму волны. Простой генератор может генерировать синусоидальную волну, но не может генерировать прямоугольную волну. Прямоугольную волну можно сформировать с помощью мультивибратора.

Мультивибратор — это форма генератора, имеющая две ступени, благодаря которым мы можем выйти из любого из состояний. По сути, это две схемы усилителя, объединенные с рекуперативной обратной связью… В этом случае ни один из транзисторов не проводит одновременно. Только один транзистор является проводящим, а другой выключен. Некоторые схемы имеют определенные состояния; состояние с быстрым переходом называется процессами переключения, когда происходит быстрое изменение тока и напряжения. Этот переключатель называется пусковым переключателем. Следовательно, мы можем запустить схему внутри или снаружи.

Схемы имеют два состояния.

Одно из них — это стабильное состояние, в котором цепь остается навсегда без какого-либо запуска.
Другое состояние нестабильно: в этом состоянии схема остается в течение ограниченного периода времени без какого-либо внешнего запуска и переключается в другое состояние. Поэтому использование мультивибраторов осуществляется в двух состояниях схем, таких как таймеры и триггеры.

Неустойчивый мультивибратор на транзисторе

Это автономный генератор, который постоянно переключается между двумя нестабильными состояниями. При отсутствии внешнего сигнала транзисторы попеременно переключаются из выключенного состояния в состояние насыщения с частотой, определяемой постоянными времени RC цепей связи.Если эти постоянные времени равны (R и C равны), то будет генерироваться прямоугольная волна с частотой 1 / 1,4 RC. Следовательно, нестабильный мультивибратор называется генератором импульсов или генератором прямоугольных импульсов. Чем больше значение базовой нагрузки R2 и R3 по отношению к нагрузке коллектора R1 и R4, тем больше усиление по току и более резкий фронт сигнала.

Основной принцип работы нестабильного мультивибратора — небольшое изменение электрических свойств или характеристик транзистора.Эта разница приводит к тому, что один транзистор включается быстрее, чем другой, когда сначала подается питание, что вызывает колебания.

Описание схемы

Нестабильный мультивибратор состоит из двух сшитых RC-усилителей.
Схема имеет два нестабильных состояния.
Когда V1 = LOW и V2 = HIGH, тогда Q1 ON и Q2 OFF.
Когда V1 = HIGH и V2 = LOW, Q1 выключен. и Q2 ON.
В этом случае R1 = R4, R2 = R3, R1 должно быть больше, чем R2
C1 = C2
При первом включении схемы ни один из транзисторов не включается.
Базовое напряжение обоих транзисторов начинает расти. Любой транзистор включается первым из-за разницы в легировании и электрических характеристиках транзистора.

Рис. 1. Принципиальная схема работы транзисторного нестабильного мультивибратора

Мы не можем сказать, какой транзистор проводит первым, поэтому мы предполагаем, что Q1 проводит первым, а Q2 выключен (C2 полностью заряжен).

Q1 проводит, а Q2 выключен, поэтому VC1 = 0 В, поскольку весь ток на землю происходит из-за короткого замыкания в Q1, и VC2 = Vcc, поскольку все напряжение на VC2 падает из-за разрыва цепи в TR2 (равно напряжение питания)…
Из-за высокого напряжения VC2 конденсатор C2 начинает заряжаться через Q1 через R4, а C1 начинает заряжаться через R2 через Q1. Время, необходимое для зарядки C1 (T1 = R2C1), больше, чем время, необходимое для зарядки C2 (T2 = R4C2).
Поскольку правая пластина C1 подключена к основанию Q2 и заряжается, это означает, что эта пластина имеет высокий потенциал, и когда он превышает напряжение 0,65 В, она включает Q2.
Поскольку C2 полностью заряжен, его левая пластина имеет напряжение -Vcc или -5V и подключена к базе Q1.Таким образом, он выключает Q2
TR. Теперь TR1 выключен, а Q2 проводит, поэтому VC1 = 5 В и VC2 = 0 В. Левая пластина C1 ранее была на -0,65 В, которая начинает повышаться до 5 В и подключается к коллектор Q1. C1 сначала разряжается от 0 до 0,65 В, а затем начинает заряжаться через R1 через Q2. Во время зарядки правая пластина C1 находится под низким потенциалом, что отключает Q2.
Правая пластина C2 подключена к коллектору Q2 и предварительно находится на + 5В. Таким образом, C2 сначала разряжается с 5 В до 0 В, а затем начинает заряжаться через R3.Левая пластина C2 находится под высоким потенциалом во время зарядки, который включает Q1, когда он достигает 0,65 В.

Рис. 2: Принципиальная схема работы транзисторного нестабильного мультивибратора

Сейчас Q1 проводит, а Q2 выключен. Вышеупомянутая последовательность повторяется, и мы получаем сигнал на обоих коллекторах транзистора, который не совпадает по фазе друг с другом. Чтобы получить идеальную прямоугольную волну на любом коллекторе транзистора, мы возьмем в качестве сопротивления коллектора транзистора сопротивление базы, то есть (R1 = R4), (R2 = R3), а также такую же емкость конденсатора, которая составляет наша схема симметрична.Следовательно, рабочий цикл для низкого и высокого значения выходного сигнала такой же, как при генерации прямоугольной волны.
Константа Постоянная времени формы волны зависит от сопротивления базы и коллектора транзистора. Мы можем рассчитать период времени следующим образом: Постоянная времени = 0,693RC

Принцип работы мультивибратора на видео с пояснением

В этом видеоуроке телеканала «Паяльник» мы покажем, как между собой соединяются элементы электрической схемы и познакомимся с происходящими в ней процессами.Первая схема, на основании которой будет рассмотрен принцип работы, представляет собой схему мультивибратора на транзисторах. Схема может находиться в одном из двух состояний и периодически переходить из одного в другое.

Анализ 2-х состояний мультивибратора.

Все, что мы сейчас видим, — это два попеременно мигающих светодиода. Почему это происходит? Рассмотрим первое условие .

Первый транзистор VT1 закрыт, а второй транзистор полностью открыт и не мешает протеканию коллекторного тока.Транзистор в этот момент находится в режиме насыщения, что позволяет снизить падение напряжения на нем. И вот правый светодиод горит на полную мощность. Конденсатор С1 разряжен в первый момент времени, и ток беспрепятственно прошел на базу транзистора VT2, полностью открыв его. Но через мгновение конденсатор начинает быстро заряжаться током базы второго транзистора через резистор R1. После того, как он полностью зарядится (а как известно, полностью заряженный конденсатор не пропускает ток), то транзистор VT2 в результате закрывается и светодиод гаснет.

Напряжение на конденсаторе C1 равно произведению тока базы и сопротивления резистора R2. Перенесемся вперед во времени. Пока транзистор VT2 был открыт и правый светодиод светился, конденсатор С2, ранее заряженный в предыдущем состоянии, начинает медленно разряжаться через открытый транзистор VT2 и резистор R3. Пока он не разряжен, напряжение на базе VT1 будет отрицательным, что полностью перекрывает транзистор. Первый светодиод не горит. Оказывается, к моменту затухания второго светодиода конденсатор C2 успевает разрядиться и становится готовым пропускать ток на базу первого транзистора VT1.Когда второй светодиод погаснет, загорится первый.

А во втором состоянии все то же, но наоборот, транзистор VT1 открыт, VT2 закрыт. Переход в другое состояние происходит при разряде конденсатора С2, напряжение на нем падает. При полном разряде он начинает заряжаться с обратной стороны … Когда напряжение на переходе база-эмиттер транзистора VT1 достигает напряжения, достаточного для его открытия, около 0,7 В, этот транзистор начнет открываться и первый светодиод загорится. загораться.

Давайте еще раз посмотрим на диаграмму.

Конденсаторы заряжаются через резисторы R1 и R4, а разряжаются через R3 и R2. Резисторы R1 и R4 ограничивают ток первого и второго светодиодов. От их сопротивления зависит не только яркость светодиодов. Они также определяют время зарядки конденсаторов. Сопротивления R1 и R4 выбраны намного меньшими, чем R2 и R3, так что конденсаторы заряжаются быстрее, чем разряжаются. Мультивибратор используется для приема прямоугольных импульсов, которые снимаются с коллектора транзистора.В этом случае нагрузка подключается параллельно одному из коллекторных резисторов R1 или R4.

На графике показаны прямоугольные импульсы, производимые этой схемой. Одна из областей называется фронтом импульса. Лицевая сторона имеет наклон, и чем больше время зарядки конденсаторов, тем больше этот наклон.

Если в мультивибраторе используются одинаковые транзисторы, конденсаторы одинаковой емкости, а резисторы имеют симметричное сопротивление, то такой мультивибратор называется симметричным.У него одинаковая ширина импульса и длительность паузы. А если будут отличия в параметрах, то мультивибратор будет несимметричным. Когда мы подключаем мультивибратор к источнику питания, то в первый момент времени оба конденсатора разряжаются, а это значит, что на базу обоих конденсаторов будет течь ток и появится нестационарный режим работы, при котором только один из транзисторы должны открыться. Поскольку эти элементы схемы имеют некоторые погрешности в номиналах и параметрах, первым откроется один из транзисторов и запустится мультивибратор.

Если вы хотите смоделировать эту схему в программе Multisim, то вам необходимо установить номиналы резисторов R2 и R3 так, чтобы их сопротивления отличались хотя бы на десятую часть Ом. То же самое проделать с емкостью конденсаторов, иначе мультивибратор может не запуститься. При практической реализации этой схемы я рекомендую подавать питание напряжением от 3 до 10 Вольт, а теперь вы узнаете параметры самих элементов. При условии использования транзистора КТ315.Резисторы R1 и R4 не влияют на частоту импульсов. В нашем случае они ограничивают ток светодиода. Сопротивление резисторов R1 и R4 можно принять от 300 Ом до 1 кОм. Сопротивление резисторов R2 и R3 составляет от 15 кОм до 200 кОм. Емкость конденсаторов от 10 до 100 мкФ. Представьте себе таблицу со значениями сопротивления и емкости, которая показывает приблизительную ожидаемую частоту импульсов. То есть, чтобы получить импульс длительностью 7 секунд, то есть длительность свечения одного светодиода, равную 7 секундам, нужно использовать резисторы R2 и R3 сопротивлением 100 кОм и конденсатор. емкостью 100 мкФ.

Выход.

Элементами синхронизации этой схемы являются резисторы R2, R3 и конденсаторы C1 и C2. Чем ниже их номиналы, тем чаще будут переключаться транзисторы и тем чаще будут мигать светодиоды.

Мультивибратор может быть реализован не только на транзисторах, но и на микросхемах. Оставляйте свои комментарии, не забудьте подписаться на канал «Пайка ТВ» на YouTube, чтобы не пропустить новые интересные ролики.

Еще одна интересная вещь о радиопередатчике.

Усилитель воспроизведения на полевых транзисторах. Мосфит усилитель мощности на полевых транзисторах

Качественный ультразвуковой усилитель на полевых транзисторах с компенсирующей обратной связью

Сегодня уже сложно удивить любителей качественного воспроизведения звука или тех, кто умеет держать паяльник в руках конструкторов с усилителем на полевых транзисторах. Большинство этих устройств, даже лучшие мировые образцы, построены по традиционной схеме с дифференциальным входным каскадом и множеством дополнительных элементов, не участвующих в усилении сигнала, но обеспечивающих временную и температурную стабильность.Использование в выходных каскадах мощных комплементарных транзисторов с разным типом проводимости канала принципиально не изменило традиционных схемных решений.

В результате активных творческих поисков и сознательного отхода от многочисленных доминирующих стереотипных схемных решений мне удалось создать собственный оригинальный прототип усилителя с минимальным количеством электронных компонентов и исключительной стабильностью, надежностью и высокими техническими характеристиками, способными удовлетворить запросы потребителей. потребности даже самых искушенных музыкальных гурманов.

Основные параметры усилителя с сопротивлением нагрузки 8 Ом приведены в таблице.

Параметр	Значение
Коэффициент усиления по напряжению
Максимальная выходная мощность
Скорость нарастания выходного напряжения
Диапазон частот		20–3 0000
Нестабильность средней точки
Выходное шумовое напряжение
Коэффициент гармонических искажений

При разработке усилителя особое внимание было уделено качественным показателям, максимальному КПД и минимальному количеству используемых деталей, что позволило значительно повысить его надежность и упростить повторение.Также было учтено наличие и доступность запчастей в розничной сети, что значительно снизило стоимость усилителя.

Усилитель (см. Схему) состоит из входного каскада на маломощных полевых транзисторах разного типа проводимости VT1 и VT2, соединенных по схеме с общим источником, нагрузкой которого служат резисторы R2 и R3. Резистор R1 соединяет затворы этих транзисторов с землей и определяет входное сопротивление усилителя, а вместе с емкостью входного блокирующего конденсатора C1 задает его частотную характеристику в низкочастотной области звукового спектра.Транзисторы VT3 и VT4 соединены по схеме с общими базами, напряжение на которых задается стабилитронами VD1 и VD2, и обеспечивают развязку входных транзисторов от переменной составляющей их выходного сигнала, а также снижают избыточную постоянное напряжение питания на их стоках. Транзисторы VT5 и VT6 включены в общую коллекторную цепь, их переходы база-эмиттер являются элементами смещения для транзисторов VT1 и VT2, а изменение постоянного напряжения на базах, соединенных через резисторы R7 и R10 с выходом усилителя, компенсирует произвольный дрейф средней точки и увеличение тока покоя.Падение постоянного напряжения на резисторах R2 и R3 открывает мощные выходные транзисторы VT7 и VT8 на величину начального тока стока (тока покоя), определяющего работу усилителя в классе AB.

Схема усилителя работает следующим образом. Положительная полуволна входного сигнала через конденсатор С1 проходит на затвор транзистора VT1 и вызывает увеличение его тока стока, в результате чего увеличивается падение напряжения на резисторе R2, что приводит к разблокировке транзистор VT7 и появление положительной полуволны сигнала на выходе усилителя.Через делитель напряжения на элементах R7, C2, R8, задающий коэффициент усиления всего усилителя, и эмиттерный повторитель на транзисторе VT5, часть выходного сигнала поступает на исток транзистора VT1, действуя как отрицательная обратная связь. , компенсируя нелинейные искажения огибающей сигнала, а постоянное, снятое с резистора R11, напряжение стабилизирует ток покоя и среднюю точку. Аналогичным образом происходит усиление отрицательной полуволны входного сигнала и стабилизация параметров в нижней, симметричной верхней половине схемы.Резисторы R4 и R5 вместе с входными емкостями транзисторов VT7 и VT8 образуют фильтры нижних частот, которые ограничивают полосу пропускания усилителя и исключают его самовозбуждение.

Усилитель смонтирован на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размером 115 ´ 63 мм и толщиной 2-3 мм. Ниже представлена печатная плата со стороны дорожки.

Регулировка усилителя сводится к установке тока покоя через выходные транзисторы подстроечными резисторами R2 и R3, а также нулевого напряжения на выходе усилителя (средняя точка).Для этого резисторы R2 и R3 устанавливаются в среднее положение, выход усилителя загружается на маломощную лампу накаливания 24В и подается напряжение питания. При этом лампа не должна светиться, что говорит о правильной установке и исправности деталей. Поочередно и плавно вращая оба подстроечных резистора в сторону увеличения их номинала, они добиваются появления тока через транзисторы VT7 и VT8, который контролируется цифровым милливольтметром по падению напряжения на резисторе R11 или R12.Значение этого напряжения должно быть в пределах 15-20 мВ, что соответствует току покоя 75-100 мА. Если средняя точка на выходе усилителя смещена в сторону плюса, она устанавливается подстроечным резистором R2, если смещена к минусовой стороне, она устанавливается подстроечным резистором R3. Ток покоя выходных транзисторов снова контролируется и при необходимости повторяется операция еще раз.

Усилитель работает при напряжении питания от ± 15 до ± 30 Вольт.Необходимо только использовать блок питания на ток не менее 5 Ампер, стабилитроны VD 1 и VD 2 на напряжение, равное половине напряжения питания, конденсаторы С5 и С6 на соответствующее рабочее напряжение, и при постоянной работе. усилителя на максимальную мощность мощность резисторов R11 и R12 следует увеличить до 5 Вт.

Входные транзисторы VT1 и VT2 должны иметь равные или близкие начальные токи стока IDSS. Выходные транзисторы VT7 и VT8 необходимо подбирать с напряжением открытия закрытого канала VGS (to), которое для данного типа транзисторов может составлять от 3 до 4 Вольт.Сделать это можно непосредственно при покупке, договорившись с продавцом и используя простое самодельное или промышленное приспособление. Указанные на схеме типы транзисторов хорошо пропарены; их необходимо устанавливать на радиаторы отопления с площадью соответствующей мощности через специальные изолирующие прокладки. Резисторы R2 и R3 многооборотные прецизионные типа СП3-39А, СП5-2 или аналогичные. Электролитические конденсаторы С2 и С3 неполярного типа; при использовании импульсного источника питания конденсаторы C5 и C6 следует зашунтировать безиндуктивными конденсаторами емкостью 0.1 — 1,0 мкФ. Резисторы R11 и R12 представляют собой резисторы с предохранителями, которые отключаются при перегрузке.

Одной из основных особенностей схемы усилителя является то, что выходной сигнал, усиливаемый мощными транзисторами, снимается с их стоков, в которых отсутствуют управляющие электроды. Это позволило значительно снизить удельные искажения, вызванные действием обратной ЭДС звуковой катушки громкоговорителя на выходные транзисторы, если сигнал снимается с их источников или эмиттеров.Таким образом, по принципу действия этот усилитель приравнивается к ламповому усилителю, однако значительно превосходит его по КПД, полосе воспроизводимых частот, быстродействию и надежности, не говоря уже о искажениях и стоимости комплектующих.

Важным свойством полевых транзисторов является то, что при перегреве уменьшается проводимость их канала, соответственно уменьшается крутизна характеристики и ток стока, что автоматически защищает их от теплового пробоя.Еще одним свойством полевых транзисторов, используемых в выходном каскаде усилителя, является их квадратичная переходная характеристика, которая помогает уменьшить нелинейные искажения при высоких уровнях выходной мощности. Чем выше ток через транзисторы VT7 и VT8, тем больше становится их крутизна и коэффициент усиления и тем глубже становится отрицательная обратная связь.

Когда усилитель подключен к сети, пока не будет достигнута половина напряжения питания на конденсаторах C5 и C6, стабилитроны VD1 и VD2 запираются, а вместе с ними и все транзисторы, которые плавно и одновременно отпираются в обеих половинах. схемы, что полностью исключает характерный для многих аналогичных конструкций неприятный хлопок в динамике.По этой причине усилитель не боится аварийных отключений и включения питающего напряжения даже при работе на полной выходной мощности.

Усилитель протестирован с различными источниками сигнала, при разных температурах окружающей среды, показал свою высокую надежность, отличные выходные и динамические характеристики и рекомендуется для повторения любителям качественного домашнего или профессионального воспроизведения звука. Блок управления громкостью, тембром и балансом может быть выполнен по схеме, представленной на сайте http: // cxem.net / sound / tembrs / tembr14.php на специализированной микросхеме TDA1524A. При необходимости в схему также может быть добавлен усилитель микрофонного сигнала, выполненный по любой известной схеме. Расположение деталей на плате усилителя показано на рисунке ниже.

Для увеличения линейности усилителя и дальнейшего уменьшения общих гармонических искажений можно параллельное соединение в каждое плечо двух выходных транзисторов и регулировку (регулировку номинала) одного из резисторов R 8 или R 9 в цепи обратной связи.Если убрать переходной конденсатор С 1, схему можно превратить в мощный линейный усилитель постоянного тока для автоматики, телемеханики и систем управления.

Юрко Стрелков-Серга
а / я 5000 Винница-18
[адрес электронной почты защищен]

В предлагаемых версиях усилителей используются JFET или боковые МОП-транзисторы, так как они имеют передаточные и выходные характеристики, практически идентичные таковым у пентодов, что позволяет максимально приблизиться к ламповому звучанию.У них также есть отрицательная зависимость тока стока от температуры, что исключает необходимость термостабилизации. Усилитель построен по классической «ламповой» схеме — фазоинвертор на дифференциальном каскаде, а затем двухтактный выходной каскад, нагруженный на выходной трансформатор. Трансформатор позволяет решить две задачи — защиту динамиков в случае выхода из строя выходных транзисторов и согласование с разными импедансами динамиков (с помощью отводов вторичной обмотки)

Есть еще два важных момента, касающихся использования гитары источника питания.

Первый момент — это достаточно высокий выходной импеданс, соизмеримый с импедансом динамика, что позволяет гитарному кабинету «дышать» на резонансах. На картинке представлены графики зависимости напряжения на выходе клеммы от частоты сигнала при нагрузке на балласт и корпус гитары.

Аналогичного эффекта можно добиться на наконечнике «классический камень», введя обратную связь по току. В этом случае клемма должна иметь запас по выходному напряжению (мощности), чтобы не натолкнуться на ограничение по пиковым значениям выходного напряжения при резонансах динамика.

Второй момент — загрузка наконечника. Это не очень важно для современного «современного» звука с высоким коэффициентом усиления, так как он практически не использует нагрузку усилителя. Для винтажных стилей нагрузка на наушники составляет почти половину звука. Например, звук Marshall Super Lead не может быть получен без загрузки наконечника.

Предлагаемые варианты оконечной нагрузки учитывают обе эти точки, а также высокое выходное сопротивление и нагрузку «мягкой трубки».

250 мВт, идеально для ночных репетиций

Монтаж на верхней стороне (pdf)

Монтаж снизу (pdf)

Вид платы в собранном виде

Сравнительный тест с Randal RG75 (вживую).Цепочка записи — Charvel Model 6, Chris Custom Screamer, ENGL Tubetoner e430, Shure SM58 (без крышки), Digilab SPM-100.

Сравнительный тест с Randal RG75 (смесь).

5 Вт (приведенное сопротивление первичной обмотки трансформатора Ra-a = 360 Ом)

Монтаж на верхней стороне (pdf)

Монтаж снизу (pdf)

Вид платы в собранном виде

Соединительные разъемы и регуляторы (pdf)

Вид в корпусе

Образцы усилителя с ламповым предусилителем УЭНГО-1.Записал Константин Долотов (dks) при помощи GtLab. Наличие и глубина посередине (версия усилителя без управления Cut).

Два дискретизированных усилителя с ламповыми предусилителями. Присутствие, глубина и разрез по часовой стрелке до упора.

Схема записи: Ibanez RG3120TW -> Ламповый предусилитель (JCM800 / SLO-100) -> Полевой усилитель -> Celestion G10 Vintage 25HR -> Конденсаторный микрофон (Octave MK105 в 2 метрах от кабинета) -> Микрофонный предусилитель — \ u003e ДЕЛЬТА-44 -> Samplitude v8.

15 Вт (приведенное сопротивление первичной обмотки трансформатора Ra-a = 600 Ом, P1, P5 питание 80V, P2-P4 подключение выходного трансформатора)

Монтаж на верхней стороне (pdf)

Монтаж снизу (pdf)

Вид платы в собранном виде

2×15 Вт, вид коробки

Низкочастотные усилители (УНЧ) используются для преобразования слабых сигналов преимущественно звукового диапазона в более мощные сигналы, приемлемые для прямого восприятия через электродинамические или другие излучатели звука.

Отметим, что усилители ВЧ до частот 10 … 100 МГц строятся по аналогичным схемам, все отличие чаще всего сводится к тому, что значения емкости конденсаторов таких усилителей уменьшаются на столько же раз, поскольку частота высокочастотного сигнала превышает частоту низкочастотного.

Простой однотранзисторный усилитель

Простейший УНЧ, выполненный по схеме с общим эмиттером, показан на рис.1. В качестве нагрузки используется телефонная капсула. Допустимое напряжение питания для данного усилителя 3 … 12 В.

Номинал резистора смещения R1 (десятки кОм) желательно определить экспериментально, так как его оптимальное значение зависит от напряжения питания усилителя, сопротивления телефонной капсулы и коэффициента передачи конкретного экземпляра транзистора.

Рисунок: 1. Схема простого УНЧ на одном транзисторе + конденсатор и резистор.

Для выбора начального номинала резистора R1 следует учитывать, что его значение должно быть примерно в сто и более раз выше сопротивления, включенного в цепь нагрузки.Для выбора резистора смещения рекомендуется последовательно включать постоянный резистор сопротивлением 20 … 30 кОм и переменный резистор сопротивлением 100 … 1000 кОм, после чего подавая звуковой сигнал малой амплитуды. к входу усилителя, например, с магнитофона или плеера, поверните ручку переменного резистора, чтобы добиться наилучшего качества сигнала при максимальной громкости.

Величина емкости переходного конденсатора С1 (рис. 1) может находиться в диапазоне от 1 до 100 мкФ: чем больше значение этой емкости, тем более низкие частоты может усилить УНЧ.Для освоения техники усиления низких частот рекомендуется поэкспериментировать с подбором номиналов элементов и режимов работы усилителей (рис. 1 — 4).

Варианты усовершенствованных однотранзисторных усилителей

Усложненная и улучшенная по сравнению со схемой на рис. 1 схемы усилителя показаны на рис. 2 и 3. На схеме на рис. 2, каскад усиления дополнительно содержит цепочку частотно-зависимой отрицательной обратной связи (резистор R2 и конденсатор C2), которая улучшает качество сигнала.

Рисунок: 2. Однотранзисторная УНЧ-схема с частотно-зависимой цепью отрицательной обратной связи.

Рисунок: 3. Однотранзисторный усилитель с делителем для подачи напряжения смещения на базу транзистора.

Рисунок: 4. Однотранзисторный усилитель с автоматической настройкой смещения базы транзистора.

На схеме на рис. 3 смещение к базе транзистора устанавливается более «жестко» с помощью делителя, что улучшает качество усилителя при изменении условий его работы.В схеме на рис. 4 используется «автоматическая» установка смещения на основе усилительного транзистора.

Усилитель на транзисторах двухкаскадный

Последовательно соединив два простейших каскада усиления (рис. 1), можно получить двухкаскадный УНЧ (рис. 5). Коэффициент усиления такого усилителя равен произведению коэффициентов усиления отдельных каскадов. Однако получить большой стабильный коэффициент усиления с последующим увеличением числа каскадов непросто: вероятно, усилитель самовозбудится.

Рисунок: 5. Схема простого двухкаскадного усилителя низких частот.

Новые разработки усилителей низкой частоты, схемы которых в последние годы часто цитируются на страницах журналов, направлены на достижение минимальных общих гармонических искажений, увеличение выходной мощности, расширение полосы частот для усиления и т. Д.

В то же время при настройке различных устройств и проведении экспериментов часто требуется простой УНЧ, который можно собрать за несколько минут.Такой усилитель должен содержать минимальное количество дефектных элементов и работать в широком диапазоне изменения напряжения питания и сопротивления нагрузки.

Схема УНЧ на полевых и кремниевых транзисторах

Схема простого НЧ усилителя мощности с прямой связью между каскадами показана на рис. 6 [Rl 3 / 00-14]. Входное сопротивление усилителя определяется значением потенциометра R1 и может изменяться от сотен Ом до десятков МОм. Выход усилителя можно подключить к нагрузке сопротивлением от 2… От 4 до 64 Ом и выше.

При высокоомной нагрузке транзистор КТ315 можно использовать в качестве VT2. Усилитель работает в диапазоне напряжений питания от 3 до 15 В, хотя его приемлемые характеристики сохраняются даже при снижении напряжения питания до 0,6 В.

Емкость конденсатора С1 можно выбирать в диапазоне от 1 до 100 мкФ. В последнем случае (С1 = 100 мкФ) УНЧ может работать в диапазоне частот от 50 Гц до 200 кГц и выше.

Рисунок: 6.Схема простого усилителя низкой частоты на двух транзисторах.

Амплитуда входного УНЧ сигнала не должна превышать 0,5 … 0,7 В. Выходная мощность усилителя может варьироваться от десятков мВт до единиц Вт в зависимости от сопротивления нагрузки и напряжения питания.

Настройка усилителя заключается в подборе резисторов R2 и R3. С их помощью устанавливается напряжение на стоке транзистора VT1, равное 50 … 60% от напряжения источника питания. Транзистор VT2 необходимо установить на пластину радиатора (радиатора).

Гусеничный УНЧ с прямой связью

На рис. 7 представлена схема еще одного, казалось бы, простого УНЧ с прямыми связями между каскадами. Такая связь улучшает частотную характеристику усилителя в низкочастотном диапазоне, а общая схема упрощается.

Рисунок: 7. Принципиальная схема трехступенчатого УНЧ с прямым включением каскадов.

В то же время настройка усилителя усложняется тем, что сопротивление каждого усилителя нужно подбирать индивидуально.Примерно соотношение резисторов R2 и R3, R3 и R4, R4 и R BF должно быть в пределах (30 … 50) к 1. Резистор R1 должен быть 0,1 … 2 кОм. Расчет усилителя, показанного на рис. 7, можно найти в литературе, например [P 9 / 70-60].

Каскадные УНЧ схемы на биполярных транзисторах

На рис. 8 и 9 показаны схемы каскодных биполярных УНЧ транзисторов. Такие усилители имеют довольно высокий коэффициент усиления Ku. Усилитель на рис. 8 имеет Ku = 5 в диапазоне частот от 30 Гц до 120 кГц [МК 2 / 86-15].УНЧ по схеме на рис. 9 с коэффициентом гармоник менее 1% имеет коэффициент усиления 100 [RL 3 / 99-10].

Рисунок: 8. Каскад УНЧ на двух транзисторах с усилением = 5.

Рисунок: 9. Каскад УНЧ на двух транзисторах с усилением = 100.

УНЧ экономичный на трех транзисторах

Для портативного электронного оборудования важным параметром является КПД УНЧ. Схема такого УНЧ показана на рис. 10 [RL 3 / 00-14].Здесь каскадное соединение полевого транзистора VT1 и биполярного транзистора VT3, причем транзистор VT2 включен таким образом, что стабилизирует рабочую точку VT1 и VT3.

При увеличении входного напряжения этот транзистор шунтирует переход эмиттер-база VT3 и снижает значение тока, протекающего через транзисторы VT1 и VT3.

Рисунок: 10. Схема простого экономичного усилителя НЧ на трех транзисторах.

Как и в приведенной выше схеме (см. Рис.6) входное сопротивление этого УНЧ можно установить в диапазоне от десятков Ом до десятков МОм. В качестве нагрузки используется телефонная капсула, например, ТК-67 или ТМ-2В. Капсюль телефона, который соединяется с вилкой, может одновременно служить выключателем питания схемы.

Напряжение питания УНЧ от 1,5 до 15 В, хотя устройство остается работоспособным даже при падении напряжения питания до 0,6 В. В диапазоне напряжений питания 2 … 15 В описывается ток, потребляемый усилителем. выражением:

1 (мкА) = 52 + 13 * (Упит) * (Упит),

, где Usup — напряжение питания в вольтах (В).

Если выключить транзистор VT2, потребляемый прибором ток увеличивается на порядок.

Двухступенчатый УНЧ с прямым включением ступеней

Примерами УНЧ с прямым подключением и минимальным выбором режима работы являются схемы, показанные на рис. 11–14. Они обладают высоким коэффициентом усиления и хорошей стабильностью.

Рисунок: 11. Простой двухкаскадный УНЧ для микрофона (малошумящий, высокий КУ).

Рисунок: 12.Двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315.

Рисунок: 13. Двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315 — вариант 2.

Микрофонный усилитель (рис. 11) характеризуется низким уровнем собственных шумов и высоким коэффициентом усиления [MK 5/83-XIV]. В качестве микрофона ВМ1 используется микрофон электродинамического типа.

Телефонный капсюль также может выступать в качестве микрофона. Стабилизация рабочей точки (начальное смещение по входному транзистору) усилителей на рис.11 — 13 осуществляется из-за падения напряжения на сопротивлении эмиттера второго каскада усиления.

Рисунок: 14. Двухкаскадный УНЧ с полевым транзистором.

Усилитель (рис. 14), имеющий высокое входное сопротивление (около 1 МОм), выполнен на полевом транзисторе VT1 (истоковый повторитель) и биполярный — VT2 (общий).

Низкочастотный каскадный усилитель на полевых транзисторах, также обладающий высоким входным сопротивлением, показан на рис.пятнадцать.

Рисунок: 15. Схема простого двухкаскадного УНЧ на двух полевых транзисторах.

Цепи УНЧ для работы при низкоомной нагрузке

Типичные УНЧ, предназначенные для работы с нагрузкой с низким сопротивлением и имеющие выходную мощность в десятки мВт и выше, показаны на рис. 16, 17.

Рисунок: 16. Простой УНЧ для работы с включением нагрузки с малым сопротивлением.

Электродинамическая головка ВА1 может быть подключена к выходу усилителя, как показано на рис.16, либо по диагонали моста (рис. 17). Если источник питания состоит из двух последовательно соединенных батарей (аккумуляторов), то правый вывод головки ВА1 по схеме можно подключить непосредственно к их средней точке, без конденсаторов СЗ, С4.

Рисунок: 17. Схема усилителя низкой частоты с включением низкоомной нагрузки по диагонали моста.

Если вам нужна схема простого лампового УНЧ, то такой усилитель можно собрать даже на одной лампе, смотрите на нашем сайте электроники в соответствующем разделе.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (книга 1), 2003.

Исправления в публикации: на рис. 16 и 17 вместо диода D9 установлена цепочка диодов.

Усилители на полевых транзисторах (FET) имеют высокое входное сопротивление. Обычно такие усилители используются в качестве первых каскадов предварительных усилителей, усилителей постоянного тока для измерения и другого электронного оборудования.
Использование усилителей с большим входным сопротивлением в первых каскадах позволяет согласовывать источники сигналов с большим внутренним сопротивлением с последующими более мощными усилительными каскадами с низким входным сопротивлением.Усилительные каскады на полевых транзисторах чаще всего выполняются по схеме с общим истоком.

Поскольку напряжение смещения между затвором и истоком равно нулю, режим покоя транзистора VT характеризуется положением точки A на характеристике сток-затвор при U ZI = 0 (рис. 15, б).
В этом случае, когда на вход усилителя поступает гармоническое (то есть синусоидальное) напряжение переменного тока U ZI с амплитудой U mZI, положительный и отрицательный полупериоды этого напряжения будут усиливаться неравномерно: с отрицательной половиной. -период входного напряжения U ZI, амплитуда переменной составляющей тока стока I «mc будет больше, чем с положительным полупериодом (I» «mc), так как крутизна характеристики сток-затвор в участок АВ больше, чем наклон участка переменного тока: в результате форма переменной составляющей тока стока и переменного напряжения на нагрузке U OUT будет отличаться от формы входного напряжения, то есть искажение усиленного сигнала.
Для уменьшения искажения сигнала при его усилении необходимо обеспечить работу полевого транзистора с постоянной крутизной его характеристики сток-затвор, то есть на линейном участке этой характеристики.
Для этого в цепь истока включен резистор Ri (рис. 16, а).

Ток стока I C0, протекающий через резистор, создает на нем напряжение
U Ri = I C0 Ri, которое прикладывается между истоком и затвором, включая ЭДП, сформированную между областями затвора и истока, в противоположное направление.Это приводит к уменьшению тока стока и режим работы в этом случае будет характеризоваться точкой А »(рис. 16, б).

Чтобы предотвратить уменьшение коэффициента усиления, большой конденсатор C подключен параллельно резистору R и, что устраняет отрицательную обратную связь по переменному току, создаваемую переменным напряжением на резисторе Ri. В режиме, характеризуемом точкой А «, крутизна характеристики сток-затвор при усилении переменного напряжения остается примерно одинаковой при усилении положительного и отрицательного полупериодов входного напряжения, в результате чего искажается усиленные сигналы будут незначительными
(участки A «B» и A «C» примерно равны).
Если в режиме покоя напряжение между затвором и истоком обозначено U ZIO, а ток стока, протекающий через ПТ, равен I C0, то сопротивление резистора Ri (в омах) можно рассчитать по формуле:
Ri = 1000 U ZIO / I C0,
, в которое подставляется ток стока I C0 в миллиамперах.
В схеме усилителя, показанной на рис. 15, используется полевой транзистор с управляющим p-n-переходом и каналом p-типа. Если в качестве ПТ используется аналогичный транзистор, но с каналом n-типа, схема остается прежней, а меняется только полярность подключения блока питания.Усилители
на основе полевых МОП-транзисторов с индуцированным или встроенным каналом имеют еще большее входное сопротивление. При постоянном токе входное сопротивление таких усилителей может превышать 100 МОм. Поскольку их напряжения затвора и стока имеют одинаковую полярность, вы можете использовать напряжение G C источника питания для обеспечения необходимого напряжения смещения затвора, подключив его к делителю напряжения, подключенному ко входу транзистора, как показано на рисунке 17.

Усилители с общим стоком

Схема усилителя на полевых транзисторах с общим стоком аналогична схеме усилителя с общим коллектором.На рисунке 18, а показана схема усилителя с общим стоком на полевом транзисторе с управляющим p-n переходом и каналом p-типа.

Резистор Ri включен в цепь истока, а сток напрямую подключен к отрицательному полюсу источника питания. Следовательно, ток стока, в зависимости от входного напряжения, создает падение напряжения только на резисторе Ri. Работа каскада иллюстрируется графиками на рис. 18, б для случая, когда входное напряжение синусоидальное.В исходном состоянии ток стока I C0 протекает через транзистор, который проходит через резистор R и создает напряжение U I0 (U OUT0). Во время положительного полупериода входного напряжения обратное смещение между затвором и истоком увеличивается, что приводит к уменьшению тока стока и абсолютного значения напряжения на резисторе Ri. В отрицательном полупериоде входного напряжения, наоборот, напряжение смещения затвора уменьшается, ток стока и абсолютное значение напряжения на резисторе R и увеличиваются.В результате выходное напряжение, снимаемое с резистора Ri, то есть с источника ПТ (рис. 18, б), имеет такую же форму, что и входное напряжение.
В связи с этим усилители с общим стоком называются повторителями истока (напряжение истока повторяет входное напряжение по форме и значению).

Это устройство позволяет подключать к звуковой карте компьютера динамический микрофон, электрогитару и другие источники сигнала с высоким выходным сопротивлением. Устройство не вносит частотных искажений в звуковой диапазон частот, а также искажений, связанных с нелинейностью усилителя, поскольку построено по схеме истокового повторителя.

Другими словами, если вас хоть немного беспокоит качество записанного звука, у вас хорошая звуковая карта и дорогой микрофон, то это устройство — то, что вам нужно.

Немного о схеме. Устройство начинает работать, если в разъем J1 вставить моно-джек или, по научному мнению, штекер 6,35 мм (1/4 дюйма). При этом через гнездо минусовой контакт силового аккумулятора замыкается на минус питания и устройство начинает работать. Также вторым контактом этой вилки входной сигнал поступает на резистор R1, что обеспечивает высокое входное сопротивление устройства.Конденсатор C2 выполняет частотную коррекцию, сокращая частоты выше звукового диапазона. Резисторы R2-R4 обеспечивают необходимое смещение затвора полевого транзистора.

В этой конструкции используется полевой транзистор KP303 с индексом E. При использовании транзистора с другим индексом может потребоваться уменьшение номиналов резисторов R3 и R4. Резистор R5 является нагрузкой каскада усилителя, звуковой сигнал снимается с него конденсатором С5 и через резистор R7 подается на вход звуковой карты компьютера.

Диод VD1 в схеме выполняет функцию защиты от случайного переполюсовки, поскольку конструктивные особенности разъема АКБ «Крона» не исключают такой возможности. Лучше использовать германиевый диод, так как падение напряжения на нем будет меньше. Но это совсем не критично, его можно заменить на любой маломощный кремниевый диод, например, КД521, КД522, 1Н4148 и т.д.

Устройство собрано на плате из однослойной PCB размером 47х26мм. .Трассировка платы в программе Dip Trace будет показана ниже. Но можно обойтись и без платы, а собрать все на универсальной плате (та, что с кучей отверстий) такого же размера.

Корпус устройства выполнен из однослойной печатной платы для полного экранирования усилителя.

Размеры его частей следующие:
— боковые стенки 60х50 мм — 2 шт.
— передняя стенка 50х30 мм — 1 шт.
— задняя стенка 46х30 мм — 1 шт.Размер 46 мм не критичен, он может варьироваться от 50 мм до 35 мм. Все зависит от того, как вы хотите установить аккумулятор.
— нижняя и промежуточные стенки 55×30 мм

Стенки корпуса спаяны припоем. Фольга на всех стенках должна быть внутри корпуса. Старайтесь не перегревать печатную плату, так как фольга может легко отслоиться.

В первую очередь спаяны все стенки, кроме тыльной. Затем просверливаются отверстия для разъема jack диаметром 10 мм, отверстие для проводов питания диаметром около 3 мм и столько же в задней стенке для экранированного провода с миниджеком.

Также в месте крепления задней стенки припаивается скоба из толстой медной проволоки, в которую будет вставляться низ задней стенки.

После этого нужно будет приклеить разъем для «Корона». Кстати, можно взять из уже израсходованной короны, как всегда делаю. Этот разъем приклеен горячим клеем к тыльной стороне передней стенки. Важно, чтобы ни один из контактов разъема не касался фольги корпуса.

Принцип работы симметричного мультивибратора.Подборка простых и эффективных схем

Мультивибраторы с ожиданием После прихода короткого запускающего импульса генерируется один выходной импульс. Они относятся к классу моностабильных устройств и имеют одно долговременное стабильное и одно квазиустойчивое состояние равновесия. Схема простейшего ждущего мультивибратора на биполярных транзисторах, имеющего одно резистивное и одно емкостное соединение коллектор-база, показана на рис. 8. Благодаря соединительной базе VT 2 с напряжением питания + E через R b2 в цепи базы протекает ток разблокировки, достаточный для насыщения этого транзистора.В этом случае выходное напряжение, снимаемое с коллектора VT 2, близко к нулю. Транзистор VT 1 запирается отрицательным напряжением, полученным делением напряжения источника смещения — E см. Делитель R b1 R от. Таким образом, после включения блоков питания определяется состояние схемы. В этом состоянии конденсатор ИЗ 1 заряжен до напряжения источника + E (плюс слева, минус на правой крышке).

Рисунок: 8.Ожидающий мультивибратор на транзисторах

Ожидающий мультивибратор может находиться в этом состоянии сколь угодно долго — до прихода триггерного импульса. Положительный пусковой импульс (рис. 9) включает транзистор VT 1, что приводит к увеличению коллекторного тока и уменьшению коллекторного потенциала этого транзистора. Отрицательное усиление потенциала на конденсаторе ОТ 1 передается на базу VT 2, выводит этот транзистор из состояния насыщения и заставляет его перейти в активный режим.Коллекторный ток транзистора уменьшается, коллекторное напряжение получает положительное приращение, которое от коллектора VT 2 через резистор R c передается на базу VT 1, вызывая его дальнейшую разблокировку. Для сокращения времени разблокировки VT 1 параллельный R c включить ускоряющий конденсатор С ускорения. Процесс переключения транзисторов происходит лавинообразно и завершается переходом мультивибратора во второе квазиустойчивое состояние равновесия.В таком состоянии конденсатор разряжен ОТ 1 через резистор R b2 и насыщенный транзистор VT 1 на блок питания + E. Положительно заряженная пластина ОТ 1 через насыщенный транзистор VT 1 подключена к общему проводу. провод, а отрицательно заряжен на базу VT 2. За счет этого транзистор VT 2 удерживается заблокированным. После разряда ИЗ 1 базы потенциал VT 2 становится неотрицательным.Это приводит к лавинообразному переключению транзисторов ( VT 2 разблокирован, а VT 1 заблокирован). Формирование выходного импульса заканчивается. Таким образом, длительность выходного импульса определяется процессом разряда конденсатора ОТ 1

Амплитуда выходного импульса

По окончании формирования выходного импульса начинается этап восстановления, во время которого конденсатор заряжается ОТ 1 от истока + E через резистор R k1 и эмиттерный переход насыщенного транзистора VT 2.Время восстановления

Минимальный период повторения, с которым могут следовать триггерные импульсы, составляет

Рисунок: 9. Временные диаграммы напряжений в цепи ожидающего мультивибратора

Операционные усилители

Операционные усилители (OA) относятся к высококачественным усилителям постоянного тока (DCA), предназначенным для выполнения различных операций по аналоговым сигналам при работе в цепи отрицательной обратной связи.

Усилители постоянного тока

позволяют усиливать медленно меняющиеся сигналы, так как имеют нулевую нижнюю частоту среза полосы усиления (f n = 0).Соответственно, в таких усилителях нет реактивных компонентов (конденсаторов, трансформаторов), которые не пропускают постоянную составляющую сигнала.

На рис. 10, и показан символ OU. Показанный усилитель имеет одну выходную клемму (показано справа) и две входных клеммы (показано слева). Знак Δ или> характеризует усиление. Вход, напряжение на котором не совпадает по фазе на 180 0 с выходным напряжением, называется , инвертирующим , и обозначается знаком инверсии ○, а вход, напряжение на котором находится в фазе с выходом, равен неинвертирующий … Операционный усилитель усиливает дифференциальное напряжение между входами. Операционный усилитель также содержит выводы для подачи напряжения питания и может содержать выводы частотной коррекции (FC), балансировочные выводы (NC). Для облегчения понимания назначения выводов и увеличения информативности в символе допускается введение одного или двух дополнительных полей по обе стороны от основного поля, в которых указываются метки, характеризующие выходные функции (рис. 10, б).Операционные усилители теперь доступны в виде интегральных схем. Это позволяет рассматривать их как отдельные компоненты с определенными параметрами.

Параметры и характеристики операционного усилителя можно условно разделить на характеристики входа, выхода и передачи.

Входные параметры.

Рисунок: 10. Условное обозначение операционного усилителя: а — без дополнительного поля; б — с дополнительным полем; NC — балансировочные отводы; FC — выходы частотной коррекции; U — клеммы напряжения питания; 0В — общий выход

Передаточные характеристики.

Коэффициент усиления напряжения TO U (10 3 — 10 6)

где U дюйм1 , U in2 — напряжение на входах ОУ.

Синфазное усиление TO U SF

Коэффициент подавления синфазного сигнала TO os sf

Частота единичного усиления f 1 — это частота, на которой усиление по напряжению равно единице (единицы — десятки МГц).

Скорость нарастания выходного напряжения V U out — это максимально возможная скорость изменения выходного сигнала.

Выходные параметры.

Максимальное выходное напряжение ОС U out макс. Обычно это напряжение на 2-3 В ниже, чем напряжение источника питания.

Выходное сопротивление R out (десятки — сотни Ом).

Принципиальные схемы включения операционного усилителя.

Операционные усилители обычно используются с глубокой отрицательной обратной связью, поскольку они имеют значительное усиление по напряжению.В этом случае результирующие параметры усилителя зависят от элементов цепи обратной связи.

В зависимости от того, к какому входу операционного усилителя подключен источник входного сигнала, различают две основные схемы переключения (рис. 11). При подаче входного напряжения на неинвертирующий вход (рис. 11, а) коэффициент усиления по напряжению определяется выражением

. (1)

Такое включение операционного усилителя используется, когда требуется повышенное входное сопротивление. Если диаграмма на рис.11, и сняв сопротивление R 1 и закоротив сопротивление R 2, получится повторитель напряжения ( TO u = 1), который используется для согласования высокого сопротивления источника сигнала и низкого сопротивления приемника.

Рисунок: 11. Схема усилителя на операционном усилителе: а — неинвертирующий усилитель; б — инвертирующий усилитель

При подаче входного напряжения на инвертирующий вход (рис. 11, б) коэффициент усиления составляет

. (2)

Как видно из выражения (2), при таком включении входное напряжение инвертируется.

В рассмотренных схемах к одному из входов подключено сопротивление R e. Он не влияет на коэффициент усиления и вводится, когда необходимо уменьшить колебания выходного напряжения, вызванные временными или температурными колебаниями входных токов. Сопротивление R e выбрано таким образом, чтобы эквивалентные сопротивления, подключенные ко входам операционного усилителя, были одинаковыми. Для схем на рис. Десятка
.

Модифицируя схему на рис. 11, б, можно получить сумматор (рис. 12, а), в котором

.(3)

При одновременной подаче напряжения на оба входа ОУ получается вычитатель (рис. 12, б), для которого

. (4)

Это выражение действительно, если выполняется условие
.

Рисунок: 12. Схемы включения ОС: а — сумматор напряжения; б — вычитатель

Простые схемы самодельных светодиодных мигалок на основе транзисторных мультивибраторов. На рисунке 1 представлена схема мультивибратора, который переключает два светодиода. Светодиоды мигают поочередно, то есть, когда HL1 горит, светодиод HL2 не горит, и наоборот.

Можно установить схему в елочное украшение. При включении питания игрушка будет мигать. Если светодиоды разного цвета, игрушка будет одновременно мигать и менять цвет свечения.

Частоту мигания можно изменить, подбирая сопротивления резисторов R2 и R3, кстати, если эти резисторы имеют разные сопротивления, можно добиться, чтобы один светодиод светился дольше другого.

Но, двух светодиодов даже на самую маленькую настольную елку как-то не хватило.На рисунке 2 показана схема, которая переключает две цепочки по три светодиода в каждой. Больше светодиодов, больше и напряжение, необходимое для их питания. Поэтому теперь источник не 5 вольт, а 9 вольт (или 12 вольт).

Рис. 1. Схема простейшего мигалки на светодиодах и транзисторах.

Рис. 2. Схема простого мигалки на шести светодиодах и двух транзисторах.

Рисунок: 3. Схема светодиодного мигалки с мощными выходами нагрузки.

В качестве источника питания можно использовать блок питания от старой игровой приставки типа «Денди» или купить в магазине недорогой «сетевой адаптер» с выходным напряжением 9В или 12В.

И все же даже шести светодиодов для домашней елки мало. Было бы неплохо утроить количество светодиодов. А светодиоды не простые в использовании, а суперяркие. Но, если в каждой гирлянде уже девять последовательно подключенных светодиодов, причем даже сверхъярких, то суммарное напряжение, необходимое для их свечения, уже будет 2,3Вх9 = 20,7В.

Кроме того, для работы мультивибратора необходимо еще несколько вольт. Причем в продаже обычно встречаются «сетевые адаптеры» из числа недорогих, не более 12В.

Из ситуации можно выйти, разделив светодиоды на три группы по три. И включать группы параллельно. Но это приведет к увеличению тока через транзисторы и нарушит работу мультивибратора. Однако можно сделать дополнительные усилительные каскады еще на двух транзисторах (рис. 3).

Две лампочки — это нормально, но они просто мигают попеременно. Теперь хоть три! Для такого случая существует схема так называемого «трехфазного мультивибратора». Это показано на рисунке 4.

Рис. 4. Схема мультивибратора на трех транзисторах.

Если включить светодиодные гирлянды в коллекторных цепях транзисторов (рис. 5), то получится своего рода эффект бегущего огня. Скорость воспроизведения светового эффекта можно регулировать заменой конденсаторов С1, С2 и С3 на конденсаторы другой емкости. А также замена резисторов R2, R4, R6 на резисторы разного сопротивления. По мере увеличения емкости или сопротивления скорость переключения светодиода уменьшается.

Рисунок: 5. Схема мультивибратора для получения эффекта бегущего огня.

А на рисунке 6 — мощный вариант из 27 светодиодов. В «мигалках» по схемам на рисунках 3 и 6 можно использовать практически любой светодиод, но все же желательно, чтобы они были суперяркими или суперяркими.

Рисунок: 6. Схема мощной версии прошивальщика на 27 светодиодах.

Установка может быть выполнена на макетных платах, которые можно приобрести в магазинах радиотехники.Или вообще без плат, спаяв детали вместе.

Принципиальная схема мощного транзисторного мультивибратора с управлением, построенного на транзисторах КТ972, КТ973. Многие радиолюбители начали свой творческий путь со сборки простых радиоприемников с прямым усилением, простых усилителей мощности звуковой частоты и сборки простых мультивибраторов, состоящих из пары транзисторов, двух или четырех резисторов и двух конденсаторов.

Традиционный симметричный мультивибратор имеет ряд недостатков, включая относительно высокий выходной импеданс, длительные фронты импульсов, ограниченное напряжение питания и низкий КПД при работе с нагрузкой с низким импедансом.

Принципиальная схема

На рис. 1 представлена схема управляемого симметричного двухфазного мультивибратора, работающего на звуковых частотах, нагрузка к которому подключена по мостовой схеме, благодаря чему амплитуда сигнала на нагрузке почти вдвое превышает напряжение питания мультивибратора. , что позволяет получить гораздо большую громкость, чем если бы нагрузка была включена в одно из плеч мультивибратора.

Кроме того, на нагрузку подается «реальное» переменное напряжение, что значительно улучшает условия работы динамической головки, подключенной в качестве нагрузки — отсутствует эффект прижатия или выступа диффузора (в зависимости от полярности динамика) .Также нет щелчков при включении и выключении мультивибратора.

Рисунок: 1. Принципиальная схема мощного мультивибратора на транзисторах КТ972, КТ973.

Симметричный двухфазный мультивибратор состоит из двух двухтактных рычагов, напряжение на которых попеременно меняется с низкого на высокое. Допустим, при включении питания первым открывается составной транзистор VT2.

Тогда напряжение на выводах коллекторов транзисторов VT1, VT2 станет близким к нулю (VT1 открыт, VT2 закрыт).Составной pnp-транзистор VT5 подключен к точке соединения своих коллекторов через токоограничивающий резистор R12, который откроется. На нагрузку будет подаваться напряжение около 8 В при напряжении питания мультивибратора 9 В. При перезарядке конденсаторов С2, С4 мультивибратор переключается — VT1, VT6 размыкается, VT2, VT5 замыкается.

На нагрузку будет подаваться такое же напряжение, но с обратной полярностью. Частота переключения мультивибратора зависит от емкости конденсаторов С2, С4 и, в меньшей степени, от установленного сопротивления подстроечного резистора R7.При напряжении питания 9 В частоту можно настраивать от 1,4 до 1,5 кГц.

Когда сопротивление R7 уменьшается ниже условного значения, генерация звуковых частот прерывается. Следует отметить, что после запуска мультивибратор может работать без резисторов R5, R11. Форма волны напряжения на выходе мультивибратора близка к прямоугольной.

Резисторы R6, R8 и диоды VD1, VD2 защищают эмиттерные переходы транзисторов VT2, VT6 от пробоя, что особенно важно при напряжении питания мультивибратора более 10В.Резисторы R1, R13 необходимы для стабильной генерации; при их отсутствии мультивибратор может «хрипеть». Диод VD3 защищает мощные транзисторы от перепадов напряжения питания. Если он отсутствует и при достаточной мощности источника питания, встроенные защитные красители транзисторов могут выйти из строя при реверсе напряжения.

Для расширения функциональных возможностей этого мультивибратора в него введена возможность включения / выключения при подаче напряжения положительной полярности на управляющий вход.Если управляющий вход никуда не подключен или напряжение на нем не более 0,5 В, транзисторы VTZ, VT4 закрыты, мультивибратор работает.

Когда на управляющий вход подается напряжение высокого уровня, например, с выхода ТТЛШ. КМОП микросхемы, датчик электрических или неэлектрических величин, например датчик влажности, транзисторы VTZ, VT4 открываются, мультивибратор тормозится. В этом состоянии мультивибратор потребляет ток менее 200 мкА, не считая тока через R2, R3, R9.

Детали и установка

Мультивибратор может быть установлен на печатной плате размером 70 * 50 мм, эскиз которой представлен на рис. 2 Постоянные резисторы могут использоваться с любыми малыми габаритами. Подстроечный резистор РП1-63М, СП4-1 или аналогичный импортный. Конденсаторы оксидные К50-29, К50-35 или аналоги Конденсаторы С2, С4 — К73-9, К73-17, К73-24 или любые малогабаритные пленочные.

Рисунок: 2. Печатная плата для схемы мощного транзисторного мультивибратора.

Диоды КД522А можно заменить на КД503. КД521. D223 с любым буквенным индексом или импортированные 1N914, 1N4148. Вместо диодов КД226А и КД243А подойдет любой из серий КД226, КД257, КД258, 1 N5401 … 1 N5407.

Композитные транзисторы КТ972А можно заменить любыми из этой серии или из серии КТ8131, а вместо КТ973 — любыми из серии КТ973, КТ8130. При необходимости на небольших радиаторах устанавливаются мощные транзисторы. При отсутствии таких транзисторов их можно заменить аналогами из двух транзисторов, соединенных по схеме Дарлингтона, рис.3. Вместо маломощных p-p-p транзисторов КТ315Г подойдут любые из серий КТ312, КТ315, КТ342, КТ3102, КТ645, SS9014 и им подобных.

Рисунок: 3. Принципиальная схема эквивалентной замены транзисторов КТ972, КТ973.

Нагрузкой этого мультивибратора может быть динамическая головка, телефонная капсула, пьезокерамический излучатель звука, импульсный повышающий / понижающий трансформатор.

При использовании динамической головки с сопротивлением обмотки 8 Ом следует учитывать, что при напряжении питания 9 В на нагрузку будет подаваться 8 Вт переменного напряжения.Следовательно, динамическая головка мощностью 2 … 4 Вт может выйти из строя через 1 … 2 минуты работы.

Заведение

На рабочую частоту мультивибратора существенно влияют грузоподъемность и напряжение питания. Например, при изменении напряжения питания от 5 до 15 В частота меняется от 2850 до 1200 Гц при работе мультивибратора на нагрузку в виде телефонной капсулы с сопротивлением обмотки 56 Ом. В области низких напряжений питания изменение рабочей частоты более значимо

Выбирая сопротивления резисторов R5, R11, R6, R8, вы можете установить почти строго прямоугольную форму импульсов, когда мультивибратор работает с определенной подключенной нагрузкой при заданном напряжении питания.

Этот мультивибратор может быть использован в различных сигнальных устройствах, устройствах звуковой сигнализации, когда при небольшом доступном напряжении источника питания требуется получить значительную мощность на излучателе звука. Кроме того, его удобно использовать в преобразователях низкого напряжения в высокое, в том числе работающих на низкой частоте осветительной сети 50 Гц.

Бутов А.Л. РК-2010-04.

Мультивибраторы — еще одна разновидность генераторов. Генератор — это электронная схема, способная поддерживать на выходе сигнал переменного тока.Он может генерировать прямоугольные, линейные или импульсные сигналы. Для генерации генератор должен удовлетворять двум условиям Баркгаузена:

Тл, коэффициент усиления схемы должен быть чуть больше единицы.

Фазовый сдвиг цикла должен составлять 0 или 360 градусов.

Для выполнения обоих условий генератор должен иметь какой-либо усилитель, и часть его выхода должна регенерироваться на вход. Если коэффициент усиления усилителя меньше единицы, схема не будет колебаться, а если оно больше единицы, схема будет перегружена и будет генерировать искаженную форму волны.Простой генератор может генерировать синусоидальную волну, но не может генерировать прямоугольную волну. Прямоугольную волну можно сформировать с помощью мультивибратора.

Мультивибратор — это форма генератора, имеющая две ступени, благодаря которым мы можем выйти из любого из состояний. По сути, это две схемы усилителя, объединенные с рекуперативной обратной связью. В этом случае ни один из транзисторов не проводит одновременно. В каждый момент времени только один транзистор является проводящим, а другой выключен. Некоторые схемы имеют определенные состояния; состояние с быстрым переходом называется процессами переключения, когда происходит быстрое изменение тока и напряжения.Этот переключатель называется пусковым переключателем. Следовательно, мы можем запустить схему внутри или снаружи.

Схемы имеют два состояния.

Одно из них — стабильное состояние, в котором цепь остается навсегда без запуска.
Другое состояние нестабильно: в этом состоянии схема остается в течение ограниченного периода времени без какого-либо внешнего запуска и переключается в другое состояние. Следовательно, использование мультивибраторов осуществляется в двух состояниях схем, таких как таймеры и триггеры.

Мультивибратор нестабильный на транзисторе

Это автономный генератор, который постоянно переключается между двумя нестабильными состояниями. При отсутствии внешнего сигнала транзисторы поочередно переключаются из выключенного состояния в состояние насыщения с частотой, определяемой постоянными времени RC цепей связи. Если эти постоянные времени равны (R и C равны), то будет генерироваться прямоугольная волна с частотой 1 / 1,4 RC. Поэтому нестабильный мультивибратор называют генератором импульсов или генератором прямоугольных импульсов.Чем больше значение базовой нагрузки R2 и R3 по отношению к нагрузке коллектора R1 и R4, тем больше усиление по току и более резкий фронт сигнала.

Основной принцип работы нестабильного мультивибратора — небольшое изменение электрических свойств или характеристик транзистора. Эта разница приводит к тому, что один транзистор включается быстрее, чем другой, когда сначала подается питание, что вызывает колебания.

Описание схемы

нестабильный мультивибратор состоит из двух сшитых RC-усилителей.
Схема имеет два нестабильных состояния
Когда V1 = LOW и V2 = HIGH, то Q1 включен, а Q2 OFF
Когда V1 = HIGH и V2 = LOW, Q1 выключен. и Q2 ON.
В данном случае R1 = R4, R2 = R3, R1 должно быть больше R2
C1 = C2
При первом включении схемы ни один из транзисторов не включается.
Базовое напряжение обоих транзисторов начинает расти. Любой транзистор включается первым из-за разницы в легировании и электрических характеристиках транзистора.

Рисунок: 1: Принципиальная схема работы транзисторного нестабильного мультивибратора

Q1 проводит, а Q2 выключен, поэтому VC1 = 0 В, поскольку весь ток на землю происходит из-за короткого замыкания в Q1, а VC2 = Vcc, поскольку все напряжение на VC2 падает из-за разомкнутой цепи TR2 (равно напряжению питания) …
Из-за высокого напряжения VC2 конденсатор C2 начинает заряжаться через Q1 через R4, а C1 начинает заряжаться через R2 через Q1.Время, необходимое для зарядки C1 (T1 = R2C1), больше, чем время, необходимое для зарядки C2 (T2 = R4C2).
Поскольку правая пластина C1 подключена к основанию Q2 и заряжается, это означает, что эта пластина имеет высокий потенциал, и когда он превышает напряжение 0,65 В, она включает Q2.
Поскольку C2 полностью заряжен, его левая пластина имеет напряжение -Vcc или -5V и подключена к базе Q1. Значит отключает Q2
TR. Теперь TR1 выключен, а Q2 проводит, поэтому VC1 = 5V и VC2 = 0V.Левая пластина C1 ранее была на -0,65 В, которая начинает повышаться до 5 В и подключается к коллектору Q1. C1 сначала разряжается от 0 до 0,65 В, а затем начинает заряжаться через R1 через Q2. Во время зарядки правая пластина C1 находится под низким потенциалом, что отключает Q2.
Правая пластина C2 подключена к коллектору Q2 и предварительно настроена на + 5V. Таким образом, C2 сначала разряжается с 5 В до 0 В, а затем начинает заряжаться через R3. Левая пластина C2 находится под высоким потенциалом во время зарядки, который включает Q1, когда он достигает 0.65 В.

Рисунок: 2: Принципиальная схема работы транзисторного нестабильного мультивибратора

Сейчас Q1 проводит, а Q2 выключен. Вышеупомянутая последовательность повторяется, и мы получаем сигнал на обоих коллекторах транзистора, который не совпадает по фазе друг с другом. Чтобы получить идеальную прямоугольную волну любым коллектором транзистора, в качестве сопротивления коллектора транзистора возьмем сопротивление базы, то есть (R1 = R4), (R2 = R3), а также такую же емкость конденсатора, которая составляет наша схема симметрична.Следовательно, рабочий цикл для низкого и высокого значения выходного сигнала такой же, как при генерации прямоугольной волны.
Константа Постоянная времени формы сигнала зависит от сопротивления базы и коллектора транзистора. Мы можем рассчитать его временной период по формуле: Постоянная времени = 0,693RC

Принцип работы мультивибратора на видео с пояснением

Анализ 2-х состояний мультивибратора.

Первый транзистор VT1 закрыт, а второй транзистор полностью открыт и не мешает протеканию коллекторного тока.Транзистор в этот момент находится в режиме насыщения, что позволяет снизить падение напряжения на нем. И вот правый светодиод горит на полную мощность. Конденсатор С1 в первый момент времени был разряжен, и ток беспрепятственно прошел на базу транзистора VT2, полностью открыв его. Но через мгновение конденсатор начинает быстро заряжаться током базы второго транзистора через резистор R1. После того, как он полностью зарядится (а как известно, полностью заряженный конденсатор не пропускает ток), то транзистор VT2 в результате закрывается и светодиод гаснет.

И во втором состоянии все то же самое, но наоборот, транзистор VT1 открыт, VT2 закрыт. Переход в другое состояние происходит при разряде конденсатора С2, напряжение на нем падает. После полной разрядки он начинает заряжаться в обратном направлении. Когда напряжение на переходе база-эмиттер транзистора VT1 достигает напряжения, достаточного для его открытия, около 0.7 В этот транзистор начнет открываться и загорится первый светодиод.

Давайте еще раз посмотрим на диаграмму.

Конденсаторы заряжаются через резисторы R1 и R4, а разряжаются через R3 и R2. Резисторы R1 и R4 ограничивают ток первого и второго светодиодов. От их сопротивления зависит не только яркость светодиодов. Они также определяют время зарядки конденсаторов. Сопротивления R1 и R4 выбраны намного ниже, чем R2 и R3, так что конденсаторы заряжаются быстрее, чем разряжаются.Мультивибратор используется для приема прямоугольных импульсов, которые снимаются с коллектора транзистора. В этом случае нагрузка подключается параллельно одному из коллекторных резисторов R1 или R4.

Если в мультивибраторе используются одинаковые транзисторы, конденсаторы одинаковой емкости, а резисторы имеют симметричное сопротивление, то такой мультивибратор называется симметричным.У него одинаковая длительность импульса и паузы. А если будут отличия в параметрах, то мультивибратор будет несимметричным. Когда мы подключаем мультивибратор к источнику питания, то в первый момент времени оба конденсатора разряжаются, а это значит, что на базу обоих конденсаторов будет течь ток и появится нестационарный режим работы, при котором только один из транзисторы должны открыться. Поскольку эти элементы схемы имеют некоторые погрешности в номиналах и параметрах, первым откроется один из транзисторов и запустится мультивибратор.

Если вы хотите смоделировать эту схему в программе Multisim, то вам нужно выставить номиналы резисторов R2 и R3 так, чтобы их сопротивления отличались хотя бы на десятую часть Ом. То же самое проделать с емкостью конденсаторов, иначе мультивибратор может не запуститься. При практической реализации этой схемы рекомендую подавать напряжение от 3 до 10 Вольт, а теперь вы узнаете параметры самих элементов. При условии использования транзистора КТ315.Резисторы R1 и R4 не влияют на частоту импульсов. В нашем случае они ограничивают ток светодиода. Сопротивление резисторов R1 и R4 можно принять от 300 Ом до 1 кОм. Сопротивление резисторов R2 и R3 составляет от 15 кОм до 200 кОм. Емкость конденсаторов от 10 до 100 мкФ. Представьте себе таблицу со значениями сопротивления и емкости, которая показывает приблизительную ожидаемую частоту импульсов. То есть, чтобы получить импульс длительностью 7 секунд, то есть длительность свечения одного светодиода, равную 7 секундам, нужно использовать резисторы R2 и R3 сопротивлением 100 кОм и конденсатор. емкостью 100 мкФ.

Выход.

Еще одна интересная вещь о радиопередатчике.

Совершенство не достигается, когда нечего добавить
, а нечего удалять.
Antoine de Saint-Exupery

Многие радиолюбители, конечно, сталкивались с технологиями поверхностного монтажа (SMT), SMD (устройство поверхностного монтажа), поверхностным монтажом и слышали о преимуществах поверхностного монтажа, который по праву называют четвертым. революция в электронной технике после изобретения лампы, транзистора и интегральной схемы.

Некоторые люди считают, что поверхностный монтаж сложно осуществить в домашних условиях из-за небольшого размера SMD-элементов и… отсутствие отверстий под детали выводов.
Отчасти это так, но при ближайшем рассмотрении оказывается, что небольшие габариты элементов просто требуют аккуратной установки, конечно, при условии, что речь идет о простых SMD-компонентах, не требующих специального оборудования для установки. Отсутствие ориентиров, то есть отверстий для выводов деталей, только создает иллюзию сложности изготовления чертежа печатной платы.

Требуется практика в создании простых конструкций на SMD-элементах, чтобы приобрести навыки, уверенность в себе и убедиться, что поверхностный монтаж перспективен для вас.Ведь процесс изготовления печатной платы упрощается (не нужно сверлить отверстия, формовать выводы деталей), а получаемый прирост плотности монтажа заметен невооруженным глазом.

Основа наших разработок — несимметричная схема мультивибратора на транзисторах различной конструкции.

Соберем на светодиодах «мигалку», которая послужит оберегом, а также создаст задел для будущих разработок, сделав популярный у радиолюбителей, но не совсем доступный прототип микросхемы.

Асимметричный мультивибратор на транзисторах разной структуры

(рис. 1) — настоящий «бестселлер» в радиолюбительской литературе.

Рисунок: 1. Схема асимметричного мультивибратора

Подключив определенные внешние цепи к схеме, можно собрать более десятка конструкций. Например, звуковой зонд, генератор для изучения азбуки Морзе, средство от комаров, основа однотонного музыкального инструмента. А использование внешних датчиков или управляющих устройств в базовой схеме транзистора VT1 позволяет получить сторожевой таймер, индикатор влажности, освещенности, температуры и многие другие конструкции.

—
Спасибо за внимание!
Игорь Котов, основатель журнала «Датагор»

Список источников

1. Мосягин В.В. Секреты радиолюбительского мастерства. — М .: СОЛОН-Пресс. — 2005, 216 с. (стр. 47 — 64).
2. Шустов М.А. Практическая схемотехника. 450 полезных схем для радиолюбителей. Книга 1. — М .: Альтекс-А, 2001. — 352 с.
3. Шустов М.А. Практическая схемотехника. Контроль и защита источников питания. Книга 4. — М .: Альтекс-А, 2002. — 176 с.
4. Низковольтная «мигалка».(За рубежом) // Радио, 1998, № 6, с. 64.
5.
6.
7.
8. Shoemaker Ch. Любительские схемы управления и сигнализации на ИС. — М .: Мир, 1989 (схема 46. Простой индикатор разряда аккумулятора, стр. 104; схема 47. Маркер Фалина (мигающий), стр. 105).
9. Генератор на LM3909 // Радиосхема, 2008, №2. Диплом по специальности — радиоинженер, к.т.н.

Автор книг «Юному радиолюбителю читать с паяльником», «Секреты радиолюбительского мастерства», соавтор серии книг «Читать с паяльником» в издательстве «СОЛОН- Пресса », публикации в журналах« Радио »,« Приборы и экспериментальная техника »и др….

Голос читателей

Статью одобрили 66 читателей.

Для участия в голосовании зарегистрируйтесь и войдите на сайт под своим логином и паролем. Схема светодиодного маяка

. Схема светодиодного маяка. Крепление. Источники питания. Блеск

Мигающие светодиоды часто используются в различных сигнальных цепях. В продаже достаточно давно появились светодиоды (LED) различных цветов, которые при подключении к источнику питания периодически мигают. Для их моргания никаких дополнительных деталей не требуется.Внутри такого светодиода вмонтирована миниатюрная интегральная микросхема, управляющая его работой. Однако для начинающего радиолюбителя гораздо интереснее сделать мигающий светодиод своими руками, а заодно изучить принцип работы электронной схемы, в частности, мигалки, освоить навыки работы с паяльником. .

Как сделать светодиодную мигалку своими руками

Существует множество схем, с помощью которых можно принудительно мигать светодиодом. Прошивки могут быть выполнены как из отдельных радиодеталей, так и на базе различных микросхем.Сначала мы рассмотрим схему мигания мультивибратора на двух транзисторах. Для его сборки подойдут самые ходовые детали. Их можно приобрести в магазине радиодеталей или «майнерах» у телевизоров, радиоприемников и другого радиооборудования. Также во многих интернет-магазинах можно купить комплекты деталей для сборки таких светодиодных заслонок.

На рисунке показана схема вспышек мультивибратора, состоящая из всех девяти частей. Для его сборки потребуется:

два резистора по 6.8-15 ком;
два резистора сопротивлением 470 — 680 Ом;
два маломощных транзистора, имеющих структуру n-P-N, например, КТ315b;
два электролитических конденсатора емкостью 47-100 мкФ
один маломощный светодиод любого цвета, например красный.

Необязательно, чтобы части пары, такие как резисторы R2 и R3, имели одинаковое значение. Небольшой разброс номиналов не влияет на работу мультивибратора. Также этот флаг на светодиодах не критичен для напряжения питания.Уверенно работает в диапазоне напряжений от 3 до 12 вольт.

Схема мигания мультивибратора работает следующим образом. Во время подачи схемы питания один из транзисторов всегда будет открыт чуть больше другого. Причиной может быть, например, немного больший коэффициент передачи тока. Пусть изначально транзистор Т2 открыт изначально больше. Затем через его базу и резистор R1 будет протекать зарядный ток конденсатора C1. Транзистор T2 будет в открытом состоянии, и его токоприемник будет протекать через R4.На положительном фронте конденсатора C2, подключенного к коллектору T2, будет низкое напряжение, и он не будет заряжаться. По мере заряда C1 базовый ток T2 будет уменьшаться, а напряжение на коллекторе расти. В какой-то момент это напряжение станет таким, что заряд конденсатора C2 потечет и транзистор T3 начнет открываться. C1 начнет разряжаться через транзистор T3 и резистор R2. Падение напряжения на R2 надежно замыкает Т2. В это время через открытый транзистор T3 и резистор R1 будет протекать ток и светодиод LED1 будет гореть.В дальнейшем циклы циркуляции конденсаторов будут повторяться поочередно.

Если посмотреть на осциллограммы на коллекторах транзисторов, то они будут иметь форму прямоугольных импульсов.

Когда ширина (длительность) прямоугольных импульсов равна расстоянию между ними, говорят, что сигнал имеет форму меандра. Снимая осциллограммы с коллекторов обоих транзисторов одновременно, можно отметить, что они всегда в противофазе.Длительность импульсов и время между их повторениями напрямую зависят от работы R2C2 и R3C1. Изменяя коэффициент продуктивности, вы можете изменять продолжительность и частоту миганий светодиода.

Для сборки мигающей светодиодной схемы понадобится паяльник, припой и флюс. В качестве флюса можно использовать канифоль или жидкий флюс для пайки, продаваемый в магазинах. Перед сборкой конструкции необходимо тщательно очистить и приподнять выводы радиодеталей. Выводы транзисторов и светодиода следует подключать по назначению.Также необходимо соблюдать полярность включения электролитических конденсаторов. Маркировка и назначение конвейеров транзисторов CT315 показаны на фото.

Мигающий светодиод на одной батарее

Большинство светодиодов работают при напряжении более 1,5 В. Поэтому их невозможно простым способом Слезть с аккумулятора одним пальцем. Однако на светодиодах есть флаги мигания, позволяющие преодолеть эту трудность. Один из них показан ниже.

В схеме фонаря на светодиодах две цепочки конденсаторов: R1C1R2 и R3C2R2.Время заряда конденсатора C1 намного больше, чем заряда конденсатора C2. После заряда С1 оба транзистора и конденсатор С2 оказываются последовательно подключенными к аккумулятору. Через транзистор T2 на светодиод подается полное напряжение батареи и конденсатор. Загорается светодиод. После разряда конденсаторов С1 и С2 транзисторы закрываются и начинается новый цикл зарядки конденсаторов. Такая схема мигания на светодиодах называется схемой подавления напряжения.

Мы рассмотрели несколько заслонок на светодиодах.Собирая эти и другие устройства, можно не только научиться паять и считывать электронные схемы. На выходе можно получить вполне работоспособные приспособления, пригодные в повседневной жизни. Дело ограничивается только фантазией создателя. Показывая плавку, можно, например, сделать сигнализацию открытой двери холодильника или указатель поворота велосипеда. Сделайте вспышку мягким игрушкам.

Схема светодиодного маяка на таймере KR1006Vi1

Данную конструкцию, а точнее ее схему можно назвать простой и доступной.Устройство работает на базе таймера КР1006В1, имеющего два прецизионных компаратора. Кроме того, устройство включает в себя оксидный конденсатор с временной задержкой С1, делитель напряжения на сопротивлениях R1 и R2. С третьего выпуска микросхемы DA1 управляющие импульсы следуют за светодиодами HL1-HL3.

Включение схемы осуществляется при помощи тогглера SB1. В начальный момент времени на выходе таймера высокий уровень напряжения и светятся светодиоды. Контейнер C1 начинает заряжаться по цепи R1 R2.Через одну секунду время можно регулировать сопротивлениями R1 R2 и конденсатора С1, напряжение на пластинах конденсатора достигает значений срабатывания одного из компараторов. При этом напряжение на выходе трех DA1 будет нулевым, светодиоды нервничают. Так продолжается от цикла в цикле, пока применяется радиолюбительская структура.

Рекомендуется использовать мощные светодиоды HPWS-T400 или аналогичные им с потребляемым током не более 80 мА.Вы можете использовать один светодиод, например LXHL-DL-01, LXHL-FL1C, LXYL-PL-01, LXHL-ML1D, LXHL-PH01.

Находить в темноте различные предметы или, например, домашних животных будет легче, если они прикрутят нашу радиолюбительскую разработку, которая с наступлением темноты автоматически включится и начнет подавать световой сигнал.

Обычный несимметричный мультивибратор на биполярных транзисторах разной проводимости VT2, VT3, генерирующий короткие импульсы с интервалом в пару секунд.Источник света — мощный светодиод HL1, датчик освещенности — фототранзистор.

Фототранзистор с сопротивлениями R1, R2 образует делитель напряжения в цепи базы транзистора VT2. В светлое время суток напряжение на эмиттерном переходе транзистора VT2 низкое, и он запирается своим собратом VT3. С наступлением темноты транзисторы начинают работать в режиме генерации импульсов, от которых мигает светодиод

Электронные трюки для любознательных детей Кашкаров Андрей Петрович

3.17. Фонарик: Сделай сам

Фонари используются в электронных охранных комплексах и на автомобилях как устройства индикации, сигнализации и предупреждения. Причем внешний вид и «начинка» зачастую ничем не отличаются от проблесковых маячков аварийно-оперативных служб (спецсигналов).

Внутренняя «начинка» классических карт поражает своим анахронизмом: то есть, то в продаже регулярно появляются штатные маячки на базе мощных фонарей с вращающимся патроном (жанр классика) или ламп типа ЛАМПА-120, IFCM- 120 со стробоскопическим устройством, обеспечивающим мигание через равные промежутки времени (импульсные маяки).

Тем временем на дворе XXI век, в котором продолжается триумфальное шествие сверхъярких (и мощных через световой поток) светодиодов.

Одним из принципиальных моментов в пользу замены ламп накаливания и галогенных ламп на светодиоды, в частности в проблесковых маячках, является ресурс и стоимость светодиода.

Под ресурсом, как правило, понимают срок безотказного обслуживания.

Ресурс светодиода определяется двумя составляющими: ресурсом самого кристалла и ресурсом оптической системы.Подавляющее большинство производителей светодиодов используют для оптических систем различные комбинации эпоксидных смол с разной степенью очистки. В частности, из-за этого светодиоды имеют ограниченный ресурс в этой части параметров, после чего они слегка «бормочут».

Разные компании-производители (не афишируя их) декларируют свой товарный ресурс в пересчете на светодиоды от 20 до 100 тысяч (!) Часов. С последней цифрой я категорически не согласен, потому что мне слабо, что отдельно подобранный светодиод будет непрерывно работать 12 лет.За это время даже бумага, на которой печатается моя книга.

Однако совершенно очевидно, что залогом большого ресурса является обеспечение тепловых режимов и мощностей светодиодов.

В любом случае, по сравнению с ресурсом традиционных ламп накаливания (менее 1000 часов) и газоразрядных ламп (до 5000 часов), светодиоды на несколько порядков длиннее.

Преобладание светодиодов с мощным световым потоком 20-100 лм (люмен) в новейших электронных устройствах промышленного производства, где даже заменяются лампы накаливания, побуждает и радиолюбителей применять такие светодиоды в своих конструкциях.Таким образом, я говорю о замене в аварийных и специальных ламповых маяках различного назначения на мощные светодиоды. Причем при такой замене основного потребляемого тока от блока питания он уменьшится, и будет зависеть в основном от тока потребления используемого светодиода.

Для использования совместно с автомобилем (в качестве специального сигнала, указателя аварийного света и даже «знака аварийной остановки» на дорогах) потребление тока принципиально не принципиально, так как аккумулятор автомобиля имеет достаточно большую энергоемкость (55 или больше а / ч).

Если маяк питается от другого источника питания (автономного или стационарного), зависимость потребления тока от установленного внутри оборудования прямая. Кстати, машину можно разряжать при длительной работе без подзарядки аккумулятора.

Например, «классический» маяк оперативных и аварийных служб (синий, красный, оранжевый — соответственно) при питании 12В потребляет ток более 2,2 А. Этот ток потребляется с учетом потребления электродвигателем вращающегося патрон и ток потребления самой лампы.При работе мигающего импульсного маячка ток потребления снижается до 0,9 А.

Если вместо импульсной схемы Collect LED (об этом ниже), ток потребления снизится до 300 мА (в зависимости от используемых мощных светодиодов). Экономия в деталях очевидна.

Приведенные данные подтверждены практическими экспериментами, проведенными автором в мае 2012 г. в Санкт-Петербурге (испытано 6 различных классических проблесковых маячков).

Конечно, вопрос о силе или, лучше сказать, интенсивности света от некоторых мигалок не изучается, так как у автора нет специального оборудования (люка-сомера) для такого теста.Но в связи с предлагаемыми ниже новаторскими решениями этот вопрос остается второстепенным.

Ведь даже относительно слабых световых импульсов (в частности от мощных светодиодов) ночью и в темноте более чем достаточно, чтобы маяк был замечен за несколько сотен метров. Это в этом смысле долгое предупреждение, не правда ли?

Теперь рассмотрим электрическую схему «Замена лампы» фонарика (рис. 3.48).

Рис. 3.48. Схема простого электрического маяка

Эту электрическую схему мультивибратора смело можно назвать простой и доступной.

Устройство разработано на базе популярного интегрального таймера CR1006V1, содержащего 2 прецизионных компаратора, обеспечивающих погрешность сравнения напряжений не хуже ± 1%. Таймер неоднократно использовался радиолюбителями для построения таких популярных схем и устройств, как реле времени, мультивибраторы, преобразователи, сигнализаторы, устройства сравнения напряжений и другие.

Мастер раскрывает секрет простой светодиодной мигалки со звуком, построенной своими руками на основе электроники из сломанных электронно-механических часов.

Как сделать прошивальщик со звуком своими руками

Для работы нужен механизм от электронно-механических часов с тикающим механизмом. Подойдет сломанный механизм, так как неисправность на 99% связана с поломкой механики. Обратите внимание, что механизм плавного движения не подходит. Механизмы различить несложно, если внимательно посмотреть фото, то под кожухом тикающих часов хорошо заметны 3 большие шестерни, а под кожухом механизма плавного хода четыре шестерни.Процесс извлечения платы электроники хорошо показан на видео. Далее работу со схемой необходимо проводить по следующей инструкции:

1. Снять своими руками всю механику и отложить в сторону. Провода от катушки можно разрезать.

2. Помечаем полярность клемм питания на плате. Осторожно повторно закройте плату электроники и снимите ее.

Механизм тикающего хода

3. Сдам смену контактных площадок. Делать это нужно быстро и аккуратно.Платформы при перегреве легко отслаиваются, а затем лопаются.

4. Транспортировочные силовые провода. Микросхема часов сработает при заполнении напряжения от 1,5 до 5 вольт.

5. Продается звуковой излучатель типа TR1203 и любой светодиод в зависимости от того, для каких целей вы хотите использовать получившуюся схему. Смотрите видео и фото схемы флешера. Мигание будет работать и каждую секунду должен мигать светодиод, а затем рис. Эта схема пожалуй и отличается от всех подобных вспышек пикелей.Можно подключить к схеме два светодиода и они будут последовательно и поочередно мигать, чем не готовый контроллер для летающих моделей копий самолетов?

Всем снова привет! В этой статье я расскажу начинающим радиолюбителям про , как сделать простой прошивальщик Total на одном транзисторе дешевле. Конечно, можно найти готовые, но они есть не во всех городах, частота их вспышек не регулируется, а напряжение питания довольно ограничено. Часто бывает проще не ходить по магазинам и не ждать неделю заказа из интернета (когда прошивальщик нужен здесь и сейчас), а собрать за пару минут простейшую схему.Для изготовления конструкции нам потребуется:

1 . Транзистор типа Кт315 (неважно, будут ли это буквы Б, Б, Г — все пойдут).

2 . Конденсатор электролитический Напряжение не менее 16 вольт, а емкостью 1000 мкФ — 3000 мкФ (чем меньше емкость, тем быстрее мигает светодиод).

3 . Резистор 1 ком, мощность правда сколько угодно.

4 . Светодиод (Любой цвет, кроме белого).

5 . Два провода (желательно многожильный).

Для начала сама светодиодная схема Перепрошивка. Теперь приступим к его изготовлению. Можно сделать как вариант на pCBA, а можно и навесную установку, это выглядит так:

Припаиваем транзистор, затем электролитический конденсатор, в моем случае это 2200 мкФ. Не забывайте, что у электролитов есть полярность.

Выходные транзисторы усилителя звука.Схема простого транзисторного усилителя

своими руками Всем, кто затрудняется выбрать первую схему для сборки, хочу порекомендовать этот усилитель с 1 транзистором. Схема очень простая и может быть выполнена как монтажом, так и распечаткой.

Сразу скажу, что сборка этого усилителя оправдана только как эксперимент, так как качество звука будет в лучшем случае на уровне дешевых китайских ресиверов — сканеров. Если кто-то хочет построить себе маломощный усилитель с лучшим звучанием, используя микросхему TDA 2822 м, может перейти по ссылке:

Портативная колонка для плеера или телефона на микросхеме tda2822m Фотография для проверки усилителя:

На следующем рисунке представлен список необходимых деталей:

В схеме можно использовать почти любой из биполярных транзисторов средней и большой мощности.n — p — n структуры, например КТ 817. Желательно на входе поставить пленочный конденсатор емкостью 0,22 — 1 мкФ. Пример пленочных конденсаторов на следующем фото:

Я привожу чертеж печатной платы из программы Sprint-Layout:

Сигнал снимается с выхода мр3 плеера или телефона, земли и одного из каналы используются. На следующем рисунке вы можете увидеть схему подключения штекера Jack 3.5 для подключения к источнику сигнала:

При желании этот усилитель, как и любой другой, может быть оснащен регулятором громкости, подключив потенциометр 50 кОм в соответствии с по стандартной схеме используется 1 канал:

Параллельно с питанием, если в блоке питания после диодного моста нет большого электролитического конденсатора, нужно подавать электролит на 1000 — 2200 мкФ, с рабочее напряжение больше, чем напряжение питания цепи.
Пример такого конденсатора:

Скачать усилитель печатной платы на одном транзисторе для спринта — программу верстки можно найти в разделе сайта Мои файлы.

Вы можете оценить качество звука этого усилителя, посмотрев видео его работы на нашем канале.

Недавно к нам обратился некий человек с просьбой собрать для него усилитель достаточной мощности и разделить каналы усиления на низкие, средние и высокие частоты… до этого я уже не раз собирал для себя в качестве эксперимента и, надо сказать, эксперименты прошли очень удачно. Качество звука даже у недорогих колонок не очень хорошее, на высоком уровне оно значительно улучшается по сравнению, например, с вариантом использования пассивных фильтров в самих колонках. Кроме того, становится возможным довольно легко изменять частоту разделения полос и усиление каждой отдельной полосы, и, таким образом, легче достичь однородной частотной характеристики всего звукоусиливающего тракта.В усилителе использовались готовые схемы, которые ранее не раз опробовались в более простых конструкциях.

Структурная схема

На рисунке ниже показана схема для канала 1:

Как видно из схемы, усилитель имеет три входа, на одном из которых предусмотрена простая возможность добавления предусилителя-эквалайзера для проигрывателя виниловых пластинок (при необходимости), входной переключатель, предусилитель-тембр (также трехканальный). диапазон, с регулируемыми уровнями HF / MF / LF), регулятор громкости, блок фильтров на три полосы с регулируемым уровнем усиления для каждой полосы с возможностью отключения фильтрации и блок питания для мощных оконечных усилителей (нестабилизированный) и стабилизатор для «слаботочной» части (предварительные каскады усиления).

Тембровый блок предусилителя

Использовалась схема, ранее неоднократно опробованная, которая при простоте и доступности деталей показывает неплохие характеристики … Схема (как и все последующие) одно время публиковалась в журнале. «Радио» потом не раз публиковалось на различных сайтах в Интернете:

Входной каскад на DA1 содержит переключатель уровня усиления (-10; 0; +10 дБ), который упрощает согласование всего усилителя с источниками сигналов разных уровней, а регулятор тембра собран непосредственно на DA2.Схема не прихотлива к определенному диапазону номиналов элементов и не требует какой-либо регулировки. В качестве ОУ можно использовать любые микросхемы, используемые в звуковых трактах усилителей, например, здесь (и в последующих схемах) я пробовал импортные BA4558, TL072 и LM2904. Подойдет любой, но лучше, конечно, выбрать операционные усилители с минимально возможным уровнем шума и высокой скоростью (входным напряжением нарастания). Эти параметры можно найти в справочниках (даташитах). Конечно, здесь совсем не обязательно использовать эту конкретную схему, вполне возможно, например, сделать не трехполосный, а обычный (стандартный) двухполосный тональный блок.Но не по «пассивной» схеме, а с каскадами усиления-согласования на входе и выходе на транзисторах или ОУ.

Блок фильтров

При желании можно найти множество схем фильтров, так как публикаций по теме многополосных усилителей сейчас достаточно. Чтобы облегчить эту задачу и просто в качестве примера, я представлю здесь несколько возможных схем, найденных в различных источниках:

— схема, которую я применил в этом усилителе, так как частоты кроссовера были именно те, которые нужны «заказчику» — 500 Гц и 5 кГц, и пересчитывать ничего не пришлось.

— вторая схема, более простая на ОУ.

И еще одна возможная схема, на транзисторах:

Как уже писали вы, я выбрал первую схему из-за достаточно качественной фильтрации полос и соответствия частот разделения полос заданным. Только на выходах каждого канала (полоски) были добавлены простые регуляторы усиления (как это сделано, например, в третьей схеме, на транзисторах). Регуляторы могут поставляться от 30 до 100 кОм.Операционные усилители и транзисторы во всех схемах могут быть заменены на современные импортные (с учетом цоколевки!) Для получения схем наилучших параметров. Все эти схемы не требуют настройки, если вам не нужно менять частоту кроссовера. К сожалению, я не могу дать информацию о пересчете этих частот секции, так как схемы искались, например, «готовые» и подробного описания к ним не прилагалось.

В схеме блока фильтров (первой из трех) добавлена возможность отключения фильтрации на каналах СЧ и ВЧ. Для этого были установлены два кнопочных переключателя типа П2К, с помощью которых можно просто замкнуть точки подключения входов фильтров — R10C9 с соответствующими им выходами — «высокочастотный выход» и «среднечастотный выход». «. В этом случае полный звуковой сигнал.

Усилители мощности

С выхода каждого канала фильтра сигналы HF-MF-LF поступают на входы усилителей мощности, которые также могут быть собраны по любой из известных схем в зависимости от необходимой мощности всего усилителя. .Изготовил УМЗЧ по известной схеме из журнала «Радио» № 3, 1991 г., стр. 51. Здесь я даю ссылку на «первоисточник», так как по поводу этой схемы существует множество мнений и споров по поводу ее «качества». Дело в том, что на первый взгляд это схема усилителя класса В с неизбежным наличием кроссоверных искажений, но это не так. В схеме используется регулировка тока транзисторов выходного каскада, что позволяет избавиться от этих недостатков при обычном, стандартном подключении.При этом схема очень проста, не критична к используемым деталям, да еще транзисторы не требуют специального предварительного подбора по параметрам. Кроме того, схема удобна тем, что на один радиатор попарно можно установить мощные выходные транзисторы без изолирующих прокладок, так как выводы коллектора подключаются в точке «выход», что значительно упрощает установку усилителя:

При настройке ВАЖНО только выбрать правильные режимы работы транзисторов предпоследнего каскада (подбором резисторов R7R8) — на базе этих транзисторов в режиме «покоя» и без нагрузки на выходе ( динамик) должно быть напряжение в пределах 0.4-0,6 вольт. Напряжение питания таких усилителей (их должно быть 6 соответственно) подняли до 32 вольт с заменой выходных транзисторов на 2SA1943 и 2SC5200, сопротивление резисторов R10R12 тоже нужно увеличить до 1,5 кОм (чтобы «сделать жизнь проще »стабилитронам в цепи питания входных ОУ). Операционные усилители тоже заменили на VA4558, при этом отпала необходимость в схеме «установки нуля» (выводы 2 и 6 на схеме) и соответственно меняется распиновка при пайке микросхемы.В результате при тестировании каждый усилитель по этой схеме выдавал мощность до 150 Вт (кратковременно) при вполне адекватной степени нагрева радиатора.

Источник питания УНЧ

В качестве блока питания использовались два трансформатора с блоками выпрямителей и фильтров по обычной, типовой схеме. Для питания каналов низкочастотного диапазона (левый и правый каналы) — 250-ваттный трансформатор, выпрямитель на диодных сборках, таких как MBR2560 или аналогичный, и конденсаторы 40 000 микрофарад x 50 вольт в каждом плече питания.Для СЧ и ВЧ каналов — трансформатор на 350 ватт (взят из сгоревшего ресивера Yamaha), выпрямитель — диодная сборка TS6P06G и фильтр — два конденсатора по 25000 мкФ х 63 вольта на каждое плечо питания. Все электролитические конденсаторы фильтров зашунтированы пленочными конденсаторами емкостью 1 мкФ x 63 вольт.

В целом блок питания может быть, конечно, с одним трансформатором, но с соответствующей мощностью. Общая мощность усилителя в этом случае определяется исключительно возможностями блока питания.Все предусилители (блок тона, фильтры) также питаются от одного из этих трансформаторов (можно от любого из них), но через дополнительный блок биполярного стабилизатора, собранный на МС типа КРЕН (или импортный) или по любой из типовых схем на транзисторах.

Самодельная конструкция усилителя

Это, пожалуй, самый сложный момент при изготовлении, так как подходящего готового корпуса не было и пришлось придумывать возможные варианты :-)) Чтобы не лепить кучу отдельных радиаторов, я решил использовать корпус радиатора от автомобильного 4-х канального усилителя, немаленького, примерно так:

Все «внутренности» конечно извлекли и макет получился примерно такой (фото к сожалению не сделал):

— как видите, в эту крышку радиатора установили шесть клеммных плат УМЗЧ и плату предусилителя.Плата фильтрующего блока больше не подходила, поэтому она была закреплена на добавленной тогда конструкции из алюминиевого уголка (это видно на рисунках). Также в этой «раме» были установлены трансформаторы, выпрямители и фильтры блока питания.

Вид спереди со всеми переключателями и органами управления выглядит так:

Вид сзади, с клеммными колодками громкоговорителей и блоком предохранителей (так как никакой схемы электронной защиты не было сделано из-за недостатка места в конструкции и чтобы не усложнять схему):

В дальнейшем предполагается, что раму из угла, конечно, закрыть декоративными панелями для придания изделию более «товарного» вида, но это будет делать сам «заказчик» по его личному вкусу.В целом по качеству звука и мощности дизайн получился вполне приличным. Автор материала: Андрей Барышев (специально для сайта сайт ).

20.09.2014
Характеристики пассивных компонентов для поверхностного монтажа указаны в соответствии с определенными стандартами и не соответствуют напрямую цифрам, нанесенным на корпус. Статья знакомит с этими стандартами и поможет избежать ошибок при замене компонентов микросхемы. Основой для производства современных средств радиоэлектронной и вычислительной техники является технология поверхностного монтажа или технология SMT (SMT — Surface Mount Technology)….
21.09.2014
На рисунке показана схема простого сенсорного переключателя на микросхеме 555 IC. Таймер 555 работает в режиме компаратора. Когда пластины соприкасаются, включается компаратор, который, в свою очередь, управляет транзистором с открытым коллектором VT1. К «открытому» коллектору может быть подключена внешняя нагрузка, питание от внешнего или внутреннего источника питания, внешний источник питания …
12.12.2015
В предусилителе для динамического микрофона используется двухканальный операционный усилитель uA739.Оба канала предусилителя одинаковы, поэтому на схеме показан только один. На неинвертирующий вход операционного усилителя подается 50% -ное напряжение питания, которое задается резисторами R1 и R4 (делитель напряжения), при этом это напряжение используется одновременно двумя каналами усилителя. Схема R3C3 …
23.09.2014
Часы со статической индикацией имеют более яркое свечение индикаторов по сравнению с динамической индикацией, схема таких часов представлена на рисунке 1.В качестве устройства управления индикатором используется декодер К176ИД2, данная микросхема обеспечит достаточно высокую яркость свечения светодиодного индикатора … В качестве счетчиков используются микросхемы К561ИЕ10, каждая из которых содержит по 20 четырехбитных …

Схема включения простой транзисторный усилитель звука , который реализован на двух мощных композитных транзисторах TIP142-TIP147, установленных в выходном каскаде, двух маломощных BC556B в дифференциальном тракте и одном BD241C в цепи предварительного усиления сигнала — всего пять транзисторов на всю схему! Такую конструкцию УМЗЧ можно свободно использовать, например, в составе домашнего музыкального центра или для раскачки сабвуфера, установленного в автомобиле, на дискотеке.

Основная привлекательность этого усилителя мощности звука заключается в простоте сборки даже начинающими радиолюбителями, нет необходимости в специальной настройке, нет проблем с приобретением комплектующих по доступной цене … Представленная здесь схема UM имеет электрическую характеристики с высокой линейностью работы в диапазоне частот от 20 Гц до 20 000 Гц. p>

При выборе или самостоятельном изготовлении трансформатора для блока питания необходимо учитывать такой фактор: — трансформатор должен иметь достаточный запас мощности, например: 300 Вт на канал, в случае двухканального версии, то естественно мощность увеличена вдвое.Для каждого можно использовать отдельный трансформатор, а если использовать стерео версию усилителя, то в целом вы получите устройство типа «двойное моно», что, естественно, повысит эффективность усиления звука.

Действующее напряжение на вторичных обмотках трансформатора должно быть переменным ~ 34В, тогда постоянное напряжение после выпрямителя получится в районе 48В — 50В. В каждый рычаг блока питания необходимо установить предохранитель, рассчитанный на рабочий ток 6А, соответственно для стереосистемы при работе от одного блока питания — 12А.

Усилители низкой частоты (УНЧ) используются для преобразования слабых сигналов, в основном звукового диапазона, в более мощные сигналы, приемлемые для прямого восприятия через электродинамические или другие излучатели звука.

Отметим, что усилители ВЧ до частот 10 … 100 МГц строятся по аналогичным схемам, все отличие чаще всего сводится к тому, что значения емкости конденсаторов таких усилителей уменьшаются во столько же раз. поскольку частота высокочастотного сигнала превышает частоту низкочастотного.

Усилитель простой однотранзисторный

Простейший УНЧ, выполненный по схеме с общим излучателем, показан на рис. 1. В качестве нагрузки используется телефонный капсюль. Допустимое напряжение питания для этого усилителя 3 … 12 В.

Рис. 1. Схема простого УНЧ на одном транзисторе + конденсатор и резистор.

Для выбора начального значения резистора R1 следует учесть, что его значение должно быть примерно в сто и более раз выше сопротивления, включенного в цепь нагрузки. Для подбора резистора смещения рекомендуется последовательно подключить постоянный резистор сопротивлением 20 … 30 кОм и переменным сопротивлением 100 … 1000 кОм, после чего, подав звуковой сигнал малой амплитуды на вход усилителя, например, от магнитофона или плеера, путем поворота ручки переменного резистора для достижения наилучшего качества сигнала при максимальной громкости.

Величина емкости переходного конденсатора С1 (рис. 1) может находиться в диапазоне от 1 до 100 мкФ: чем больше значение этой емкости, тем более низкие частоты может усилить УНЧ. Для освоения техники усиления низких частот рекомендуется поэкспериментировать с подбором номиналов элементов и режимов работы усилителей (рис. 1 — 4).

Опции улучшенного однотранзисторного усилителя

Усложненная и улучшенная по сравнению со схемой на рис.1 схемы усилителя показаны на рис. 2 и 3. На схеме на рис. 2, каскад усиления дополнительно содержит цепочку частотно-зависимой отрицательной обратной связи (резистор R2 и конденсатор C2), что улучшает качество сигнала.

Рис. 2. Схема однотранзисторного УНЧ с частотно-зависимой цепью отрицательной обратной связи.

Рис. 3. Однотранзисторный усилитель с делителем для подачи напряжения смещения на базу транзистора.

Рис. 4. Однотранзисторный усилитель с автоматической настройкой смещения базы транзистора.

На схеме на рис. 3, смещение к базе транзистора устанавливается более «жестко» с помощью делителя, что улучшает качество усилителя при изменении условий его работы. В схеме на рис. 4 используется «автоматическая» установка смещения на основе усилительного транзистора.

Усилитель на транзисторах двухкаскадный

Последовательно соединив два простейших каскада усиления (рис.1) можно получить двухступенчатый УНЧ (рис. 5). Коэффициент усиления такого усилителя равен произведению коэффициентов усиления отдельных каскадов. Однако получить большой стабильный коэффициент усиления с последующим увеличением числа каскадов непросто: вероятно, усилитель самовозбудится.

Рис. 5. Схема простого двухкаскадного усилителя низких частот.

Новые разработки усилителей низкой частоты, схемы которых часто цитируются на страницах журналов в последние годы, преследуют цель достижения минимальных гармонических искажений, увеличения выходной мощности, расширения полосы частот для усиления и т. Д.

В то же время при настройке различных устройств и проведении экспериментов часто требуется простой УНЧ, который можно собрать за несколько минут. Такой усилитель должен содержать минимальное количество дефектных элементов и работать в широком диапазоне изменения напряжения питания и сопротивления нагрузки.

Схема УНЧ на полевых и кремниевых транзисторах

Схема простого НЧ усилителя мощности с прямым соединением каскадов показана на рис. 6 [Rl 3 / 00-14].Входное сопротивление усилителя определяется значением потенциометра R1 и может изменяться от сотен Ом до десятков МОм. Выход усилителя можно подключить к нагрузке с сопротивлением от 2 … 4 до 64 Ом и выше.

Емкость конденсатора С1 можно выбирать в диапазоне от 1 до 100 мкФ. В последнем случае (C1 = 100 мкФ) УНЧ может работать в диапазоне частот от 50 Гц до 200 кГц и выше.

Рис. 6. Схема простого усилителя низкой частоты на двух транзисторах.

Гусеничный УНЧ с прямой связью

Рис. 7. Принципиальная схема трехступенчатого УНЧ с прямым включением ступеней.

В то же время настройка усилителя усложняется тем, что сопротивление каждого усилителя нужно подбирать индивидуально. Примерно соотношение резисторов R2 и R3, R3 и R4, R4 и R BF должно быть в пределах (30 … 50) к 1. Резистор R1 должен быть 0,1 … 2 кОм. Расчет усилителя, показанного на рис. 7, можно найти в литературе, например [P 9 / 70-60].

Каскадные УНЧ схемы на биполярных транзисторах

На рис.8 и 9 показаны схемы каскодных биполярных УНЧ транзисторов. Такие усилители имеют довольно высокий коэффициент усиления Ku. Усилитель на рис. 8 имеет Ku = 5 в диапазоне частот от 30 Гц до 120 кГц [МК 2 / 86-15]. УНЧ по схеме на рис. 9 с коэффициентом гармоник менее 1% имеет коэффициент усиления 100 [RL 3 / 99-10].

Рис. 8. Каскад УНЧ на двух транзисторах с усилением = 5.

Рис. 9. Каскад УНЧ на двух транзисторах с усилением = 100.

УНЧ экономичный на трех транзисторах

Для портативного электронного оборудования важным параметром является КПД УНЧ.Схема такого УНЧ показана на рис. 10 [RL 3 / 00-14]. Здесь используется каскадное соединение полевого транзистора VT1 и биполярного транзистора VT3, а транзистор VT2 включается таким образом, чтобы стабилизировать рабочую точку VT1 и VT3.

При увеличении входного напряжения этот транзистор шунтирует переход эмиттер-база VT3 и уменьшает значение тока, протекающего через транзисторы VT1 и VT3.

Рис. 10. Схема простого экономичного усилителя НЧ на трех транзисторах.

Как и в приведенной выше схеме (см. Рис. 6), входной импеданс этого УНЧ может быть установлен в диапазоне от десятков Ом до десятков МОм. В качестве нагрузки использовалась телефонная капсула, например, ТК-67 или ТМ-2В. Телефонный капсюль, подключаемый с помощью вилки, может одновременно служить выключателем питания схемы.

Напряжение питания УНЧ составляет от 1,5 до 15 В, хотя устройство остается работоспособным даже при падении напряжения питания до 0,6 В. В диапазоне напряжений питания 2… 15 В, ток, потребляемый усилителем, описывается выражением:

1 (мкА) = 52 + 13 * (Упит) * (Упит),

, где Usup — напряжение питания в вольтах (В).

Если выключить транзистор VT2, потребляемый прибором ток увеличивается на порядок.

Двухступенчатый УНЧ с прямым включением ступеней

Примерами УНЧ с прямыми подключениями и минимальным выбором режима работы являются схемы, показанные на рис.11 — 14. Обладают высоким коэффициентом усиления и хорошей стабильностью.

Рис. 11. Простой двухкаскадный УНЧ для микрофона (малошумящий, высокий КУ).

Рис. 12. Двухкаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах КТ315.

Рис. 13. Двухкаскадный усилитель НЧ на транзисторах КТ315 — вариант 2.

Телефонный капсюль также может выступать в качестве микрофона. Стабилизация рабочей точки (начальное смещение по входному транзистору) усилителей на рис. 11 — 13 осуществляется за счет падения напряжения на сопротивлении эмиттера второго каскада усиления.

Рис. 14. Двухкаскадный УНЧ с полевым транзистором.

Усилитель (рис. 14), имеющий высокое входное сопротивление (около 1 МОм), выполнен на полевом транзисторе VT1 (истоковый повторитель) и биполярном — VT2 (с общим).

Низкочастотный каскадный усилитель на полевых транзисторах, также имеющий высокое входное сопротивление, показан на рис. 15.

Рис. 15. Схема простого двухкаскадного УНЧ на двух полевых транзисторах.

Цепи УНЧ для работы с малоомной нагрузкой

Типичные УНЧ, предназначенные для работы с низкоомной нагрузкой и имеющие выходную мощность в десятки мВт и выше, показаны на рис. 16, 17.

Рис. 16. Простой УНЧ для работы с включением нагрузки с малым сопротивлением.

Электродинамическая головка VA1 может быть подключена к выходу усилителя, как показано на рис. 16, или по диагонали моста (рис. 17). Если источник питания состоит из двух последовательно соединенных батарей (аккумуляторов), то правый вывод головки ВА1 по схеме можно подключить непосредственно к их средней точке, без конденсаторов СЗ, С4.

Рис. 17. Схема усилителя низкой частоты с включением низкоомной нагрузки по диагонали моста.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (книга 1), 2003.

Исправления в публикации: на рис. 16 и 17 вместо диода D9 установлена цепочка диодов.

Как работает транзистор. Биполярный транзистор: как это работает

Транзистор (транзистор) — полупроводниковый элемент с тремя выводами (обычно), на один из которых (коллектор ) подается сильный ток, а на другой ( база ) слабый ( управляющий ток ).При определенной силе управляющего тока, как если бы «клапан открывается», ток от коллектора начинает течь на третий выход (эмиттер ).

То есть транзистор — это разновидность клапана , который при определенной силе тока резко снижает сопротивление и пропускает ток дальше (от коллектора к эмиттеру). Это происходит потому, что при определенных условиях дырки с электроном теряют его, принимая новый и так по кругу.Если на базу не подается электрический ток, то транзистор будет в сбалансированном состоянии и не будет пропускать ток к эмиттеру.

В современных электронных микросхемах количество транзисторов миллиардов … Они используются в основном для расчетов и состоят из сложных соединений.

Полупроводниковые материалы, в основном используемые в транзисторах: кремний , арсенид галлия и германий … Также есть транзисторы на углеродных нанотрубках , прозрачный для дисплеев LCD и полимерный (наиболее перспективный ).

Разновидности транзисторов:

Биполярный — транзисторы, в которых как электроны, так и «дырки» могут быть носителями заряда. Ток может течь как к эмиттеру и к коллектору … Для управления потоком применяются определенные управляющие токи.

— обычные устройства, в которых электрический поток регулируется с помощью электрического поля. То есть, когда формируется большее поле, оно захватывает больше электронов и не может переносить заряды дальше.То есть это своего рода вентиль, который может изменять величину передаваемого заряда (если полевой транзистор управляется p — n — переход). Отличительной особенностью этих транзисторов является высокое входное напряжение и высокий коэффициент усиления по напряжению.

Комбинированный — транзисторы с комбинированными резисторами или другие транзисторы в одном корпусе. Они служат для различных целей, но в основном для увеличения текущего усиления.

Подтипы:

Биотранзисторы — на основе биологических полимеров, которые могут быть использованы в медицине, биотехнологии без вреда для живых организмов.Исследования проводились на основе металлопротеинов, хлорофилла А (полученного из шпината) и вируса табачной мозаики.

Одноэлектронные транзисторы — впервые были созданы российскими учеными в 1996 год … Они могли работать при комнатной температуре, в отличие от своих предшественников. Принцип работы аналогичен полевому транзистору, но более тонкий. Передатчик сигнала — это один или несколько электронов. Этот транзистор еще называют нано- и квантовым транзистором.С помощью этой технологии в будущем рассчитывают создать транзисторы размером менее 10 нм на основе графена .

Для чего используются транзисторы?

Транзисторы используются в усилительных цепях , лампах , электродвигателях и других устройствах, где требуется быстрое изменение силы тока или положения , включая выкл. … Транзистор может ограничивать силу тока либо плавно , либо методом импульс — пауза … Второй чаще используется для -control. Используя мощный источник питания, он проводит его через себя, регулируя слабым током.

Если силы тока недостаточно для включения транзисторной схемы, то несколько транзисторов с большей чувствительностью, соединенных каскадно.

Силовые транзисторы, соединенные в один или несколько корпусов, используются в полностью цифровых усилителях на базе. Им часто требуется дополнительное охлаждение … В большинстве схем они работают в ключевом режиме (в режиме переключения).

Транзисторы также используются в системах питания , как цифровых, так и аналоговых (материнские платы , видеокарты , блоки питания и т. Д.).

Центральный процессор , также состоит из миллионов и миллиардов транзисторов, соединенных в определенном порядке для специализированных вычислений .

Каждая группа транзисторов определенным образом кодирует сигнал и передает его на обработку. Все типы и ПЗУ памяти также состоят из транзисторов.

Все достижения в области микроэлектроники были бы практически невозможны без изобретения и использования транзисторов. Трудно представить хотя бы одно электронное устройство без хотя бы одного транзистора.

13. Устройство и принцип работы транзисторов

В зависимости от принципа действия и конструктивных особенностей транзисторы делятся на два больших класса: биполярные и полевые.

Биполярные транзисторы — это полупроводниковые устройства с двумя или более взаимодействующими электрическими pn-переходами и тремя или более выводами, усилительные свойства которых обусловлены явлениями инжекции и извлечения неосновных носителей заряда.

В настоящее время широко используются биполярные транзисторы с двумя p-n-переходами, к которым чаще всего относят этот термин. Они состоят из чередующихся областей (слоев) полупроводника с разными типами электропроводности. В зависимости от типа электропроводности внешних слоев различают транзисторы p-p-p и n-p-n -типы.

Транзисторы, в которых pn-переходы создаются на контактных поверхностях полупроводниковых слоев, называются плоскими

Биполярный транзистор представляет собой полупроводниковый кристалл, состоящий из трех слоев с переменной проводимостью и оснащенный тремя выводами (электродами) для соединения к внешней цепи.

На рис. 1.5, а и b схематическое обозначение двух типов транзисторов показано p-p-p-type и p-p-p- type . Крайние слои называются эмиттер ром (Е) и коллектор (К), между ними находится основание (В). Трехслойная структура имеет два p-n перехода: эмиттерный переход между эмиттером и базой и коллекторный переход между базой и коллектором. Германий или кремний используется в качестве исходного материала для транзисторов.

При изготовлении транзистора должны быть соблюдены два условия:

толщина базы (расстояние между эмиттером и номером

лекторных переходов) должны быть малы по сравнению с длиной свободного пробега носителей заряда;

2) концентрация примесей (и основных носителей) заряда в эмиттере должна быть намного выше, чем в базе ( N a >> N D в транзисторе p-p-p ).

Рассмотрим принцип работы транзистора p-p-p .

Транзистор включен последовательно с сопротивлением нагрузки Rk в цепи источника напряжения коллектора E — . Управляющая ЭДС подается на вход транзистора « E, , B, », как показано на рис. 1.6, а. Это включение транзистора при входе ( E B , R B ) и выходные ( E TO , R К ) Цепи имеют общую точку — эмиттер, является наиболее распространенным и называется включением с общим эмитентом (OE).

При отсутствии напряжения (E B = 0, E TO = 0) эмиттерный и коллекторный переходы находятся в состоянии равновесия, токи через них равны нулю. Оба перехода имеют двойной электрический слой, состоящий из примесных ионов, и потенциальный барьер  o, который различен на каждом из переходов. Распределение потенциала в транзисторе при отсутствии напряжений показано на рис. 1.6, б пунктирной линией.

Полярность внешних источников E B и E TO выбирается таким, чтобы на переходе эмиттера было прямое напряжение (минус источник E B приложена к базе, плюс — к эмиттеру), а на коллекторном переходе — обратное напряжение (минус исток E TO — на коллектор, плюс — на эмиттер), и напряжение | Уке |> | Убе | (напряжение на коллекторном переходе Ucb = Uke-Ube) При таком подключении источников E B и E TO распределение потенциала в транзисторе имеет вид, показанный на рис..1.6, b сплошная линия. Потенциальный барьер смещенного вперед эмиттерного перехода уменьшается, а потенциальный барьер увеличивается на коллекторном переходе. В результате приложения прямого напряжения к эмиттерному переходу начинается усиленная диффузия (инжекция) дырок из эмиттера в базу. Электронной составляющей диффузионного тока через эмиттерный переход можно пренебречь, так как r r >> n p , , поскольку выше оговорено условие N И >> N D . Таким образом, ток эмиттера I E = I Edif r … Под действием диффузионных сил в результате разности концентраций по базе дырки перемещаются от эмиттера к коллектору. Поскольку база транзистора тонкая , большинство отверстий, вводимых эмиттером, достигают коллекторного перехода, не попадая в центры рекомбинации. Эти дырки захватываются полем коллекторного перехода, смещенным в противоположном направлении, поскольку это поле ускоряется для неосновных носителей — дырок в базе n-типа.Ток дырок от эмиттера к коллектору замыкается через внешнюю цепь, источник E TO . При увеличении тока эмиттера на IE ток коллектора увеличится на IK = I E. Из-за малой вероятности рекомбинации в тонкой базе коэффициент передачи тока эмиттера  = IK / ИЭ = 0,9-0,99 …

Небольшая часть инжектированных эмиттером дырок попадает в центры рекомбинации и исчезает, рекомбинируя с электронами.Заряд этих дырок остается в базе, а для восстановления зарядовой нейтральности базы из внешней цепи за счет источника Ev электронов попадают в базу. Следовательно, ток базы — это ток рекомбинации I rec = IE (1-) Помимо указанных основных составляющих тока транзистора, необходимо учитывать возможность перехода неосновных носителей заряда, возникающих в базе и коллектор в результате генерации носителей через коллекторный переход, к которому приложено обратное напряжение.Этот небольшой ток (переход дырок от базы к коллектору и электронов от коллектора к базе) аналогичен переходу обратного тока pn , его также называют обратным током коллекторного перехода или тепловым током и обозначают I kbo ( Рис. 1.6, а)

полевые транзисторы — полупроводниковые приборы, практически не потребляющие ток от входной цепи.

Полевые транзисторы делятся на два типа, отличающиеся друг от друга принципом действия: а) с переходом pn ; б) типа МДП.

. 1.6.1. Полевые транзисторы с pn переход имеет конструкцию, сечение которой показано на рис. 1.9, а. Слой p-типа называется каналом , имеет два вывода к внешней цепи: ОТ — сток и И — Источник . Слои с типом проводимости p, , окружающие канал, соединены друг с другом и имеют выход во внешнюю цепь, называемую заслонкой 3. Подключение источников напряжения к устройству показано на рис. 1.9, а, на рис. 1.9.6 приведено схематическое обозначение полевого транзистора с переходом pn и каналом p-типа. Также существуют полевые транзисторы с каналом n-типа, их обозначение показано на рис. 1.9, в, принцип работы аналогичен, но направления токов и полярность приложенных напряжений противоположны.

Рассмотрим принцип работы полевого транзистора с каналом p-типа.На рис. 1.9, r дано семейство стоковых (выходных) характеристик этого устройства, Ic = f (Usi) при Usi = const.

При управляющем напряжении Uzi = 0 и источнике напряжения, включенном между стоком и истоком U si , по каналу течет ток, который зависит от сопротивления канала. Напряжение Usi , приложенное равномерно по длине канала, это напряжение вызывает обратное смещение перехода pn между каналом p-типа и n-слоем, причем наибольшее обратное напряжение на переходе pn существует в области, смежной со стоком , а вблизи источника pn переход находится в равновесии.При увеличении напряжения U si область двойного электрического слоя pn перехода, обедненная мобильными носителями заряда, будет расширяться, как показано на рис. 1.10, и. Расширение перехода особенно заметно возле стока, где обратное напряжение на переходе больше. Расширение перехода pn приводит к сужению токоведущего канала транзистора и увеличению сопротивления канала. Из-за увеличения сопротивления канала с увеличением Ussi стоковая характеристика полевого транзистора имеет нелинейный характер (рис.1.9, г). При некотором напряжении U si границы pn переходы замыкаются (пунктирная линия на рис. 1.10, а), и увеличивается ток Ic с увеличением Ucb остановок.

При подаче на затвор положительного напряжения Uzi> 0 pn переход смещается еще больше в сторону области обратного напряжения, ширина перехода увеличивается, как показано на рис. 1.10.6. В результате канал, по которому проходит ток, сужается, и ток Ic уменьшается.Таким образом, увеличивая напряжение Узи. можно уменьшить I, с чем видно из рассмотрения рис. 1.9, г. Для определенного Узи называется напряжение отсечки, ток стока практически не течет. Отношение изменения тока стока I C к вызвавшему его изменению напряжения между затвором и истоком Uzi при Usi = const составляет крутизны: S знак равно I C / Uzi при Ui = const

В отличие от биполярных транзисторов, полевые транзисторы управляются напряжением, и только небольшой тепловой ток Iz протекает через переход затворной цепи pn под действием обратного напряжения.

Оригинальное название радиодетали — триод, по количеству контактов. Этот радиоэлемент способен регулировать ток в электрической цепи под действием внешнего сигнала. Уникальные свойства используются в усилителях, генераторах и других подобных схемных решениях.

Обозначение транзисторов на схеме

Долгое время в радиоэлектронике царили ламповые триоды. Внутри герметичной колбы в специальной газовой или вакуумной среде находились три основных компонента триода:

.
При подаче на сетку управляющего сигнала малой мощности между катодом и анодом могли проходить несравнимо большие значения.Величина рабочего тока триода во много раз выше, чем у контрольного. Именно это свойство позволяет радиоэлементу действовать как усилитель.
Триоды на радиолампах работают достаточно эффективно, особенно на большой мощности. Однако их размеры не позволяют использовать их в современных компактных устройствах.
Представьте себе мобильный телефон или карманный плеер, сделанный на таких элементах.
Вторая проблема — это общепит. Для нормальной работы катод должен быть очень горячим, чтобы началась электронная эмиссия.Для нагрева змеевика требуется много электроэнергии. Поэтому ученые всего мира всегда стремились создать более компактное устройство с такими же свойствами.
Первые образцы появились в 1928 году, а в середине прошлого века был представлен рабочий полупроводниковый триод, выполненный по биполярной технологии. Ему было присвоено название «транзистор».
Что такое транзистор?
Транзистор — это полупроводниковое электрическое устройство с корпусом или без него, которое имеет три контакта для работы и управления.Основное свойство такое же, как у триода — изменение параметров тока между рабочими электродами с помощью управляющего сигнала.
Из-за отсутствия необходимости в прогреве транзисторы тратят скудное количество энергии для обеспечения своей собственной производительности. А компактные размеры рабочего полупроводникового кристалла позволяют использовать радиокомпонент в малогабаритных структурах.
Благодаря независимости от рабочей среды полупроводниковые кристаллы могут использоваться как в отдельном корпусе, так и в микросхемах.В комплекте с остальными радиоэлементами транзисторы выращиваются непосредственно на монокристалле.
Выдающиеся механические свойства полупроводника нашли применение в мобильных и портативных устройствах. Транзисторы нечувствительны к вибрации, резким ударам. Обладают хорошей термостойкостью (радиаторы охлаждения используются при больших нагрузках).

Это такая хитрая штука, которая пропускает ток только в одном направлении.Его можно сравнить с соской. Он используется, например, в выпрямителях, когда постоянный ток получается из переменного тока. Или когда необходимо отделить обратное напряжение от прямого. Посмотрите схему программатора (там был пример с делителем). Вы видите, есть диоды, как вы думаете, почему? Это просто. Микроконтроллер имеет логические уровни 0 и 5 вольт, а для COM-порта один — минус 12 вольт, а ноль — плюс 12 вольт. Вот диод и отсекает этот минус 12, образуя 0 вольт.А поскольку диод не имеет идеальной проводимости в прямом направлении (обычно это зависит от приложенного прямого напряжения, чем оно выше, тем лучше диод проводит ток), то на его сопротивлении будет падать примерно 0,5-0,7 вольт, остальное, будучи разделенным резисторами пополам, будет около 5,5 вольт, что находится в пределах возможностей контроллера.
Выводы диода называются анодом и катодом. Ток течет от анода к катоду. Очень просто вспомнить, откуда какой вывод: на символе есть стрелка и палочка со стороны на атода, как бы нарисуйте букву К вот смотрите — К | -.К = Катод! А на детали катод обозначен полосой или точкой.

Есть еще один интересный тип диода — стабилитрон … Я его использовал в одной из предыдущих статей. Его особенность в том, что в прямом направлении он работает как обычный диод, а в обратном — гаснет при некотором напряжении, например 3,3 вольта. Подобно ограничительному клапану в паровом котле, который открывается при превышении давления и выпускает избыточный пар. Стабилитроны используются, когда они хотят получить напряжение заданного значения, независимо от входных напряжений.Это может быть, например, эталонное значение, с которым сравнивается входной сигнал. Они могут сократить входящий сигнал до желаемого значения или использовать его в качестве защиты. В своих схемах я часто ставлю стабилитрон на 5,5 вольт на блок питания контроллера, чтобы в случае чего, при резком повышении напряжения этот стабилитрон стравил лишнее. Есть еще такой зверь, как подавитель. Тот же стабилитрон, только гораздо более мощный и часто двунаправленный. Используется для защиты питания.

Транзистор.

Ужасная вещь, в детстве я не мог понять, как это работает, но оказалось, что все просто.
В общем, транзистор можно сравнить с управляемым клапаном, где с крошечным усилием мы управляем мощным потоком. Слегка повернул ручку и по трубам хлынули тонны дерьма, открыла посильнее и теперь все вокруг было забито нечистотами. Те. выход пропорционален входу, умноженному на некоторое значение. Это значение представляет собой усиление .
Эти устройства делятся на полевые и биполярные.
Биполярный транзистор имеет эмиттер , коллектор и базу (см. Чертеж условного обозначения). Это эмиттер со стрелкой, база обозначена как прямая зона между эмиттером и коллектором. Между эмиттером и коллектором протекает большой ток полезной нагрузки, направление тока определяется стрелкой на эмиттере … Но между базой и эмиттером есть небольшой управляющий ток. Грубо говоря, величина управляющего тока влияет на сопротивление между коллектором и эмиттером.Биполярные транзисторы бывают двух типов: p-n-p и n-p-n , принципиальная разница только в направлении тока через них.

Полевой транзистор отличается от биполярного транзистора тем, что сопротивление канала между истоком и стоком определяется не током, а напряжением на затворе. В последнее время огромную популярность приобрели полевые транзисторы (все микропроцессоры построены на них), поскольку токи в них микроскопические, решающую роль играет напряжение, а значит потери и тепловыделение минимальны.

Короче транзистор позволит вам при слабом сигнале, например с ножки микроконтроллера. Если усиления одного транзистора недостаточно, то их можно включать каскадами — один за другим, все более мощным. А иногда один могучий полевой MOSFET транзистор. Посмотрите, например, как контролируется вибросигнал в цепях сотового телефона. Там выход процессора идет на затвор ключа power MOSFET .

Транзистор — это полупроводниковое устройство, которое может усиливать, преобразовывать и генерировать электрические сигналы.Первый работоспособный биполярный транзистор был изобретен в 1947 году. Материалом для его изготовления был германий. А уже в 1956 году родился кремниевый транзистор.

В биполярном транзисторе используются два типа носителей заряда — электроны и дырки, поэтому такие транзисторы называют биполярными. Помимо биполярных транзисторов, существуют униполярные (полевые) транзисторы, в которых используется только один тип носителей — электроны или дырки. Эта статья расскажет.

Большинство кремниевых транзисторов имеют структуру n-p-n, что также объясняется технологией производства, хотя кремниевые p-n-p транзисторы есть, но их немного меньше, чем структур n-p-n.Такие транзисторы используются в составе комплементарных пар (транзисторов разной проводимости с одинаковыми электрическими параметрами). Например, КТ315 и КТ361, КТ815 и КТ814, а в выходных каскадах транзисторов УМЗЧ КТ819 и КТ818. В импортных усилителях часто используется мощная комплементарная пара 2SA1943 и 2SC5200.

Часто транзисторы структуры p-n-p называют транзисторами прямой проводимости, а структуры n-p-n — обратными. Такое название почему-то почти не встречается в литературе, но в кругу радиоинженеров и радиолюбителей оно используется повсеместно, все сразу понимают, о чем идет речь.На рисунке 1 показано схематическое устройство транзисторов и их условные графические обозначения.

Рисунок 1.

Помимо разницы в типе проводимости и материалах, биполярные транзисторы классифицируются по мощности и рабочей частоте. Если рассеиваемая мощность на транзисторе не превышает 0,3 Вт, такой транзистор считается маломощным. При мощности 0,3 … 3 Вт транзистор называют транзистором средней мощности, а при мощности более 3 Вт — большой.Современные транзисторы способны рассеивать мощность в несколько десятков и даже сотен ватт.

Транзисторы не одинаково хорошо усиливают электрические сигналы: с увеличением частоты коэффициент усиления транзисторного каскада уменьшается, а на определенной частоте он вообще останавливается. Поэтому для работы в широком диапазоне частот выпускаются транзисторы с разными частотными свойствами.

По рабочей частоте транзисторы делятся на низкочастотные, — рабочая частота не более 3 МГц, среднечастотная — 3… 30 МГц, высокочастотный — более 30 МГц. Если рабочая частота превышает 300 МГц, то это уже СВЧ-транзисторы.

Вообще в серьезных толстых справочниках приводится более 100 различных параметров транзисторов, что тоже говорит об огромном количестве моделей. А количество современных транзисторов таково, что разместить их целиком в каком-либо каталоге уже невозможно. Причем модельный ряд постоянно увеличивается, позволяя решать практически все задачи, поставленные разработчиками.

Транзисторных схем много (достаточно вспомнить хотя бы количество бытовой техники) для усиления и преобразования электрических сигналов, но при всем разнообразии эти схемы состоят из отдельных каскадов, в основе которых лежат транзисторы. Для достижения необходимого усиления сигнала необходимо использовать несколько последовательно соединенных каскадов усиления. Чтобы понять, как работают усилительные каскады, необходимо более подробно ознакомиться со схемами переключения транзисторов.

Сам по себе транзистор ничего усилить не может. Его усилительные свойства заключаются в том, что небольшие изменения входного сигнала (тока или напряжения) приводят к значительным изменениям напряжения или тока на выходе каскада из-за потребления энергии от внешнего источника. Это свойство широко используется в аналоговых схемах — усилителях, телевидении, радио, связи и т. Д.

Для упрощения изложения здесь мы будем рассматривать схемы на транзисторах n-p-n.Все, что будет сказано об этих транзисторах, в равной степени относится и к p-n-p транзисторам. Достаточно только поменять полярность блоков питания на обратную, и, если есть, получить исправную схему.

Всего используется три таких схемы: схема с общим эмиттером (OE), схема с общим коллектором (OC) и схема с общей базой (OB). Все эти схемы показаны на рисунке 2.

Рисунок 2.

Но прежде чем перейти к рассмотрению этих схем, следует ознакомиться с принципом работы транзистора в ключевом режиме.Это знакомство должно облегчить понимание в режиме усиления. В некотором смысле ключевую схему можно рассматривать как своего рода схему оригинального оборудования.

Работа транзистора в ключевом режиме

Прежде чем изучать работу транзистора в режиме усиления сигнала, стоит вспомнить, что транзисторы часто используются в ключевом режиме.

Такой режим работы транзистора рассматривался давно. В августовском номере журнала «Радио» за 1959 г. была опубликована статья Г.Лавров «Полупроводниковый триод в ключевом режиме». Автор статьи предложил изменить длительность импульса в обмотке управления (ОУ). Сейчас этот способ регулирования называется ШИМ и применяется довольно часто. Схема из журнала того времени представлена на рисунке 3.

Рисунок 3.

Но ключевой режим используется не только в системах ШИМ. Часто транзистор просто что-то включает и выключает.

В этом случае реле может использоваться в качестве нагрузки: если подан входной сигнал, реле включается, если нет, реле выключается.Вместо реле в ключевом режиме часто используются лампочки. Обычно это делается для индикации: свет горит или выключен. Схема такого ключевого каскада показана на рисунке 4. Ключевые каскады также используются для работы со светодиодами или с оптопарами.

Рисунок 4.

На рисунке каскад управляется обычным контактом, правда цифровая микросхема или. Автомобильный свет, используется для освещения приборной панели в «Жигулях». Следует обратить внимание на то, что управляющее напряжение составляет 5В, а коммутируемое напряжение коллектора — 12В.

В этом нет ничего странного, так как напряжения в этой схеме не играют никакой роли, имеют значение только токи. Следовательно, лампочка может быть не менее 220В, если транзистор рассчитан на работу при таких напряжениях. Напряжение коллектора-источника также должно соответствовать рабочему напряжению нагрузки. С помощью таких каскадов нагрузка подключается к цифровым микросхемам или микроконтроллерам.

В этой схеме ток базы управляет током коллектора, который из-за энергии источника питания в несколько десятков или даже сотен раз больше (в зависимости от нагрузки коллектора), чем ток базы.Нетрудно заметить, что есть усиление тока. Когда транзистор работает в ключевом режиме, обычно для расчета каскада используют значение, которое в справочниках называется «усиление тока в режиме большого сигнала» — в справочниках оно обозначается буквой β. Это отношение тока коллектора, определяемого нагрузкой, к минимально возможному току базы. В виде математической формулы это выглядит так: β = Ik / Ib.

Для большинства современных транзисторов коэффициент β довольно велик, как правило, от 50 и выше, поэтому при расчете ключевого каскада его можно принять равным всего 10.Даже если базовый ток окажется больше расчетного, то транзистор больше не откроется из этого, а потом и из ключевого режима.

Чтобы зажечь лампочку, показанную на рисунке 3, Ib = Ik / β = 100mA / 10 = 10mA, это не менее. При управляющем напряжении 5В на базовом резисторе Rb за вычетом падения напряжения на участке BE останется 5В — 0,6В = 4,4В. Сопротивление базового резистора будет: 4,4 В / 10 мА = 440 Ом. Резистор на 430 Ом выбирается из стандартного ряда.Напряжение 0,6 В — это напряжение на переходе B-E, и не стоит забывать об этом в расчетах!

Чтобы база транзистора не оставалась «висящей в воздухе» при размыкании управляющего контакта, переход B-E обычно шунтируется резистором Rbe, который надежно закрывает транзистор. Этот резистор не стоит забывать, хотя его почему-то нет в некоторых схемах, что может привести к ложному срабатыванию каскада от помех. Собственно, про этот резистор все знали, но почему-то забыли, и в очередной раз наступили на «грабли».

Номинал этого резистора должен быть таким, чтобы при размыкании контакта напряжение на базе было не менее 0,6 В, иначе каскад будет неуправляемым, как если бы секция BE была просто замкнута накоротко. На практике резистор Rbe устанавливается с номиналом примерно в десять раз больше, чем Rb. Но даже при номинальном Rb 10 кОм схема будет работать достаточно надежно: потенциалы базы и эмиттера будут равны, что приведет к закрытию транзистора.

Такой ключевой каскад при исправной работе может включить лампочку на полный накал или выключить полностью.В этом случае транзистор может быть полностью включен (состояние насыщения) или полностью выключен (состояние отсечки). Сразу же, конечно, напрашивается вывод, что между этими «пограничными» состояниями есть такое, когда лампочка залита светом. В этом случае транзистор наполовину открыт или наполовину закрыт? Это как проблема наполнения стакана: оптимист видит стакан наполовину, а пессимист видит его наполовину пустым. Такой режим работы транзистора называется усилительным или линейным.

Работа транзистора в режиме усиления сигнала

Практически все современное электронное оборудование состоит из микросхем, в которых «спрятаны» транзисторы. Достаточно просто выбрать режим работы операционного усилителя, чтобы получить необходимое усиление или полосу пропускания. Но, несмотря на это, часто используются каскады на дискретных («разветвленных») транзисторах, а потому понимание работы усилительного каскада просто необходимо.

Наиболее частое включение транзистора по сравнению с ОК и ОБ — это схема с общим эмиттером (ОЭ).Причина такого преобладания — это, прежде всего, высокий коэффициент усиления по напряжению и току. Наибольший коэффициент усиления каскада OE обеспечивается, когда половина напряжения источника питания Epit / 2 падает на нагрузке коллектора. Соответственно, вторая половина приходится на К-Е секцию транзистора. Это достигается настройкой каскада, о чем будет сказано ниже. Этот режим усиления называется классом A.

При включении транзистора с ОЭ выходной сигнал на коллекторе находится в противофазе с входным.Из недостатков можно отметить то, что входное сопротивление ОЭ небольшое (не более нескольких сотен Ом), а выходное сопротивление находится в пределах десятков кОм.

Если в ключевом режиме транзистор характеризуется коэффициентом усиления по току в режиме большого сигнала β, то в режиме усиления используется «коэффициент усиления по току в режиме малого сигнала», обозначенный в справочниках h31e. Это обозначение произошло от представления транзистора в виде четырехполюсного. Буква «е» означает, что измерения производились при включенном транзисторе с общим эмиттером.

Коэффициент h31e, как правило, несколько больше β, хотя его также можно использовать в расчетах в первом приближении. Тем не менее разброс параметров β и h31e даже для одного типа транзисторов настолько велик, что расчеты носят лишь приблизительный характер. После таких расчетов, как правило, требуется настройка схемы.

Коэффициент усиления транзистора зависит от толщины базы, поэтому его нельзя изменить. Отсюда большой разброс коэффициентов усиления транзисторов, взятых даже из одного ящика (считайте одну партию).Для маломощных транзисторов этот коэффициент колеблется в пределах 100 … 1000, а для мощных 5 … 200. Чем тоньше база, тем выше коэффициент.

Простейшая схема включения транзистора OE показана на рисунке 5. Это всего лишь небольшая часть рисунка 2, показанного во второй части статьи. Это называется схемой с фиксированным базовым током.

Рисунок 5.

Схема предельно проста. Входной сигнал подается на базу транзистора через блокирующий конденсатор С1 и, будучи усиленным, снимается с коллектора транзистора через конденсатор С2.Конденсаторы предназначены для защиты входных цепей от постоянной составляющей входного сигнала (вспомним угольный или электретный микрофон) и обеспечения необходимой полосы пропускания сцены.

Резистор R2 является нагрузкой коллектора каскада, а R1 обеспечивает смещение постоянного тока на базу. С помощью этого резистора они пытаются убедиться, что напряжение на коллекторе будет Epit / 2. Это состояние называется рабочей точкой транзистора, и в этом случае усиление каскада является максимальным.

Примерное сопротивление резистора R1 можно определить по простой формуле R1 ≈ R2 * h31e / 1,5 … 1,8. Коэффициент 1,5 … 1,8 подставляется в зависимости от напряжения питания: при низком напряжении (не более 9В) значение коэффициента не более 1,5, а начиная с 50В приближается к 1,8 … 2,0. Но, действительно, формула настолько приблизительна, что чаще всего приходится подбирать резистор R1, иначе требуемое значение Epit / 2 на коллекторе не получится.

Коллекторный резистор R2 устанавливается как условие проблемы, так как ток коллектора и коэффициент усиления каскада в целом зависят от его значения: чем больше сопротивление резистора R2, тем выше коэффициент усиления. Но с этим резистором нужно быть осторожным, ток коллектора должен быть меньше максимально допустимого для данного типа транзистора.

Схема очень проста, но эта простота также придает ей отрицательные свойства, и эта простота имеет свою цену.Во-первых, усиление каскада зависит от конкретного экземпляра транзистора: заменил транзистор при ремонте, — снова выбрать смещение, довести до рабочей точки.

Во-вторых, от температуры окружающей среды — при повышении температуры увеличивается обратный ток коллектора Ico, что приводит к увеличению тока коллектора. А где же тогда половина питающего напряжения на коллекторе Epit / 2, та же рабочая точка? В результате транзистор еще больше нагревается, после чего выходит из строя.Чтобы избавиться от этой зависимости или хотя бы минимизировать ее, в транзисторный каскад вводятся дополнительные элементы отрицательной обратной связи — ООС.

На рисунке 6 показана схема фиксированного смещения.

Рисунок 6.

Казалось бы, делитель напряжения Rb-k, Rb-e обеспечит необходимое начальное смещение каскада, но на самом деле такому каскаду присущи все недостатки схемы фиксированного тока. Таким образом, показанная схема представляет собой всего лишь разновидность схемы с фиксированным током, показанной на рисунке 5.

Схемы термостабилизации

Ситуация несколько лучше при использовании схем, показанных на рисунке 7.

Рисунок 7.

В схеме с коллекторной стабилизацией резистор смещения R1 подключен не к источнику питания, а к коллектору транзистора. В этом случае, если обратный ток увеличивается с ростом температуры, транзистор открывается сильнее, напряжение на коллекторе падает. Это уменьшение приводит к уменьшению напряжения смещения, приложенного к базе через R1.Транзистор начинает закрываться, ток коллектора снижается до допустимого значения, и рабочая точка восстанавливается.

Совершенно очевидно, что такая мера стабилизации приводит к некоторому снижению усиления каскада, но это не проблема. Недостающий коэффициент усиления обычно добавляется увеличением количества каскадов усилителя. С другой стороны, такая ООС позволяет существенно расширить диапазон рабочих температур каскада.

Схемотехника каскада со стабилизацией эмиттера несколько сложнее.Усилительные свойства таких каскадов остаются неизменными в даже более широком диапазоне температур, чем у схемы со стабилизацией коллектора. И еще одно неоспоримое преимущество — при замене транзистора не нужно заново выбирать режимы работы каскада.

Эмиттерный резистор R4, обеспечивающий стабилизацию температуры, также снижает коэффициент усиления каскада. Это для округа Колумбия. Чтобы исключить влияние резистора R4 на усиление переменного тока, резистор R4 зашунтирован конденсатором Се, который представляет собой ничтожно малое сопротивление для переменного тока.Его величина определяется частотным диапазоном усилителя. Если эти частоты находятся в звуковом диапазоне, то емкость конденсатора может составлять от единиц до десятков и даже сотен микрофарад. Для радиочастот это уже сотые или тысячные доли, но в некоторых случаях схема нормально работает и без этого конденсатора.

Чтобы лучше понять, как работает стабилизация эмиттера, необходимо рассмотреть схему включения транзистора с общим коллектором ОК.

Схема с общим коллектором (CC) Показана на рисунке 8. Эта схема представляет собой фрагмент рисунка 2 из второй части статьи, где показаны все три схемы переключения транзисторов.

Рисунок 8.

Нагрузкой каскада является эмиттерный резистор R2, входной сигнал подается через конденсатор C1, а выходной сигнал снимается через конденсатор C2. Здесь вы можете спросить, почему эта схема называется ОК? Действительно, если вспомнить схему OE, то хорошо видно, что эмиттер подключен к общему проводу схемы, относительно которого подается входной сигнал и снимается выходной сигнал.

В схеме ОК коллектор просто подключается к источнику питания, и на первый взгляд кажется, что он не имеет никакого отношения к входным и выходным сигналам. Но на самом деле источник ЭДС (силовой аккумулятор) имеет очень маленькое внутреннее сопротивление, для сигнала это практически одна точка, один и тот же контакт.

Более подробно работу схемы ОК можно увидеть на Рисунке 9.

Рисунок 9.

Известно, что для кремниевых транзисторов напряжение перехода b-e находится в диапазоне 0.5 … 0,7 В, поэтому в среднем можно принять 0,6 В, если не ставится цель проводить расчеты с точностью до десятых долей процента. Следовательно, как видно на рисунке 9, выходное напряжение всегда будет меньше входного напряжения на величину Ub-e, а именно на те же 0,6 В. В отличие от схемы OE, эта схема не инвертирует входной сигнал, а просто повторяет его и даже снижает на 0,6 В. Эта схема также называется эмиттерным повторителем. Зачем нужна такая схема, в чем ее польза?

Схема ОК усиливает сигнал тока в h31e раз, что указывает на то, что входное сопротивление схемы в h31e раз больше, чем сопротивление в цепи эмиттера.Другими словами, вы можете подавать напряжение прямо на базу (без ограничивающего резистора), не опасаясь сжечь транзистор. Просто возьмите базовый штифт и подключите его к шине питания + U.

Высокий входной импеданс позволяет подключать входной источник с высоким импедансом (комплексное сопротивление), такой как пьезодатчики. Если такой датчик подключить к каскаду по схеме OE, то низкий входной импеданс этого каскада просто «утонет» сигнал датчика — «радио не будет играть».«

Отличительной особенностью схемы ОК является то, что ее ток коллектора Ik зависит только от сопротивления нагрузки и напряжения источника входного сигнала. В этом случае параметры транзистора здесь не играют никакой роли. Считается, что такие цепи покрываются 100% обратной связью по напряжению.

Как показано на рисунке 9, ток в нагрузке эмиттера (он же ток эмиттера) Iн = Iк + Ib. Учитывая, что ток базы Ib ничтожно мал по сравнению с током коллектора Ic, можно предположить, что ток нагрузки равен току коллектора Iн = Iк.Ток нагрузки будет (Uin — Ube) / Rn. В этом случае мы будем считать, что Ube известно и всегда равно 0,6V.

Из этого следует, что ток коллектора Ik = (Uin — Ube) / Rn зависит только от входного напряжения и сопротивления нагрузки. Сопротивление нагрузки можно изменять в широких пределах, однако особо усердствовать не нужно. Ведь если вместо Rn поставить гвоздь — плетение, то ни один транзистор не выдержит!

Схема ОК позволяет легко измерить статический коэффициент передачи тока h31e.Как это сделать, показано на рисунке 10.

Рисунок 10.

Сначала измерьте ток нагрузки, как показано на рисунке 10a. В этом случае базу транзистора не нужно никуда подключать, как показано на рисунке. После этого измеряется базовый ток в соответствии с рисунком 10b. В обоих случаях измерения должны производиться в одних и тех же количествах: либо в амперах, либо в миллиамперах. Напряжение источника питания и нагрузка должны оставаться постоянными в обоих измерениях.Чтобы узнать статический коэффициент передачи тока, достаточно ток нагрузки разделить на ток базы: h31e ≈ In / Ib.

Следует отметить, что с увеличением нагрузки ток h31e немного уменьшается, а с увеличением напряжения питания он увеличивается. Эмиттерные повторители часто имеют двухтактную конфигурацию с использованием дополнительных пар транзисторов для увеличения выходной мощности устройства. Такой эмиттерный повторитель показан на рисунке 11.

Рисунок 11.

Рисунок 12.

Включение транзисторов по схеме с общей базой OB

Такая схема дает только усиление по напряжению, но имеет лучшие частотные характеристики по сравнению со схемой OE: те же транзисторы могут работать на более высоких частотах. Основное применение схемы OB — антенные усилители ДМВ-диапазонов. Схема антенного усилителя представлена на рисунке 12.

Так работает диод

2N2222

Обычный биполярный переходной транзистор NPN 2N2222A в металлическом корпусе TO-18 с эмиттером, базой и коллектором, обозначенными E, B и C соответственно.Поперечный разрез 2N2222 в металлическом корпусе TO-18, показывающий соединительные провода между внешними выводами и матрицей.
2N2222 — это обычный биполярный переходной транзистор NPN (BJT), используемый для маломощных усилительных или коммутационных приложений общего назначения. Он разработан для низкого и среднего тока, малой мощности, среднего напряжения и может работать на умеренно высоких скоростях. Первоначально он был изготовлен в металлической банке ТО-18, как показано на рисунке.
2N2222 считается очень распространенным транзистором и используется как образец транзистора NPN.Он часто используется как малосигнальный транзистор и остается маленьким транзистором общего назначения, пользующимся неизменной популярностью.
2N2222 был частью семейства устройств, описанных Motorola на съезде IRE 1962 года. С тех пор его производили многие полупроводниковые компании, например, Texas Instruments.
Содержание
Технические характеристики
Регистрация номера устройства в JEDEC гарантирует, что все детали, предлагаемые под этим номером, будут соответствовать определенным номинальным значениям.Параметры, зарегистрированные в JEDEC, включают габаритные размеры, усиление тока слабого сигнала, частоту перехода, максимальные значения выдерживаемого напряжения, номинальный ток, мощность рассеивания и температуру и другие параметры, измеренные в стандартных условиях испытаний. Остальные номера деталей будут иметь другие параметры. Точные характеристики зависят от производителя, типа корпуса и разновидности. Поэтому важно обращаться к техническому описанию, чтобы узнать точный номер детали и производителя.
Все варианты имеют бета-коэффициент или коэффициент усиления по току (hfe) не менее 100 в оптимальных условиях.Он используется в различных приложениях для аналогового усиления и коммутации.
Другие переключающие транзисторы
…Подробнее .