Транзисторы кт361,кт3107

История

КТ315 и КТ361

КТ315

В 1966 году А. И. Шокин прочитал в журнале «Electronics» новость о разработке в США транзистора, технологически приспособленного под массовое производство — с использованием метода сборки на непрерывной ленте на магнитных накопительных барабанах. Разработкой транзистора и оборудованием для производства занялся НИИ «Пульсар», Фрязинский полупроводниковый завод и его ОКБ.
Уже в 1967 году была выполнена подготовка производства для запуска массового изготовления, а в 1968 году были выпущены первые электронные устройства на базе КТ315.

Первым массовым транзистором с кодовой маркировкой был КТ315 в миниатюрном пластмассовом корпусе КТ-13. На нём в левом верхнем углу плоской стороны ставилась буква, обозначающая группу, ниже иногда указывалась дата изготовления. Через несколько лет в корпусе КТ-13 стали выпускать транзистор с p-n-p проводимостью — . Для отличия от КТ315 буква, обозначающая группу, ставилась посередине верхней части на плоской стороне корпуса.

Разработка КТ315 была отмечена в 1973 г. Государственной премией СССР.

Транзистор выпускался предприятиями: «Электроприбор» (г. Фрязино), «Квазар» (г. Киев), «Континент» (г. Зеленодольск), «Кварцит» (г. Орджоникидзе), ПО «Элькор» (г. Нальчик), НИИПП (г. Томск), ПО «Электроника» (г. Воронеж). В 1970 г. их производство в порядке технического сотрудничества также было передано в Польшу на предприятие Unitra CEMI. Для этого на Воронежском объединении «Электроника» демонтировали целый цех, и в кратчайшие сроки вместе с запасом материалов и комплектующих смонтировали и запустили его в Варшаве. Научно-производственный центр Unitra CEMI в конечном итоге обанкротился в 1990 году, оставив польский рынок микроэлектроники открытым для иностранных компаний.. В начале 1990-х общее количество выпущенных транзисторов КТ315 превысило 7 миллиардов.

Транзистор КТ315 выпускается, по сей день рядом предприятий: ЗАО «Кремний» г. Брянск, СКБ «Элькор» Республика Кабардино-Балкария г. Нальчик, завод НИИПП г. Томск. Транзистор КТ315-1 выпускается: ЗАО «Кремний» г. Брянск, завод «Транзистор» Республика Беларусь г. Минск, АО «Элекс» г. Александров Владимирская область . Так например Белорусский ОАО «Интеграл» (предприятие холдинга завод «Транзистор») производит транзистор КТ315 в корпусе КТ-26 (аналог TO92).

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.

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.

Технические характеристики

Рассмотрим основные технические параметры транзистора 13002. Они приведены в datasheet в разделах максимальных значений и электрических характеристик. Превышение предельно допустимых величин приводит к выходу устройства из строя.

Максимальные значения параметров для транзистора 13002:

• напряжение К-Э: (V_{CEO (SUS)}) до 300 В;
• напряжение Э-Б: (V_EBO) до 9 В;
• ток коллектора: (I_C) до 1.5 А; (I_CM) до 3 А (пиковый);
• ток базы: (I_В) = 0.75 А; (I_ВМ) до 1.5 А (пиковый);
• рассеиваемая мощность (Р_D): до 1.4 Вт (без радиатора); до 40 Вт (с теплоотводом);
• диапазон рабочих температур (T_J,T_stg) от -65 до +150ОС.

Электрические параметры

Электрические характеристики представляют собой перечень номинальных значений параметров, при которых гарантируется стабильная работа полупроводникового устройства. Для транзистора 13002 представлены в таблице ниже. Обычно производитель указывает их с учётом температуры кристалла не более +25ОС. В столбце «режимы измерений» приведены условия тестирования.

Аналоги

Наиболее подходящей заменой для рассматриваемого полупроводникового триода можно назвать более мощный транзистор 13003. Он встречается с символами в начале маркировке: MJE, ST, PHE, KSE, указывающими на производителя. По расположению выводов полностью идентичен. Имеет лучшие технические параметры, но перед его использованием внимательно ознакомьтесь с datasheet.

Наиболее близкими российскими аналогами является: КТ8170Б1, КТ872.

Применение

Транзисторы КТ315 предназначались для работы в схемах усилителей звуковых и радиочастот, в преобразовательных и импульсных схемах, и широко использовались в электронной аппаратуре бытового и промышленного назначения, а также радиолюбителями. В военной аппаратуре КТ315 не применялись, их функции в аналогичных схемах обычно выполняли транзисторы 2Т312 или 2Т316 в металло-стеклянных корпусах.

В начале 1990-х появилась тенденция вытеснения КТ315 более современным транзистором КТ3102, который также имел комплементарную пару p-n-p проводимости — КТ3107 — и отличался от КТ315 бо́льшим статическим коэффициентом передачи тока при малом коэффициенте шумов на низких частотах, что было важно для высококачественной аналоговой аудиоаппаратуры. Однако, в связи с начавшимся массовым переходом электронной аппаратуры на микросхемы, КТ3102 такого же широкого распространения не получил.

Технология

Транзисторы этого типа стали первенцами новой технологии — планарно-эпитаксиальной. Эта технология подразумевает, что все структуры транзистора образуются с одной стороны кристала, исходный материал имеет тип проводимости, как у коллектора, в нём сначала формируется базовая область, а затем в ней — эмиттерная. Эта технология была освоена советской радиоэлектронной промышленностью, как ступень к изготовлению интегральных микросхем без диэлектрической подложки. До появления КТ315 низкочастотные транзисторы изготавливались по «сплавной» технологии, а высокочастотные — по диффузионной. Соотношение параметров, достигнутое в КТ315, было прорывным для времени его появления. Так, например, он превосходил современный ему германиевый высокочастотный транзистор ГТ308 по мощности в 1,5 раза, по граничной частоте в 2 раза (ГТ308 — 120 МГц, КТ315 — 250 МГц), по максимальному току коллектора в 3 раза, и при этом был дешевле. Он мог заменить и низкочастотные МП37, при равной мощности превосходя их по коэффициенту передачи тока базы, максимальному импульсному току и обладая лучшей температурной стабильностью. Кремний как материал позволял этому транзистору десятки минут работать на умеренных токах даже при температуре плавления припоя, правда, с ухудшением характеристик, но без необратимого выхода из строя.

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.

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.

Техническое описание

Транзистор выпускается с гибкими выводами в пластмассовом корпусе КТ-26 (ТО-92), либо в металлостеклянном корпусе КТ-17. Цоколевка выводов кт3102 следующая: 1 – эмиттер, 2 – база, 3 –коллектор.

Характеристики

Все нижеуказанные характеристики для транзисторов в пластиковом корпусе КТ3102 (А-Л) идентичны соответствующим параметрам в металлостекленном (АМ- ЛМ).

• принцип действия – биполярный;
• корпус: пластик для КТ26 (ТО-92); металлостеклянный у КТ-17;
• материал – кремний (Si);
• npn-проводимость (обратная);

предельно допустимые электрические эксплуатационные данные (при температуре окружающей среды от +25 °C):

основные электрические параметры:

• I_КБО (I_CBO) не более 50 нА (nA), при U_{КБ макс.} (V_{CB max}) = 50 В (V) и I_Э (I_E)=0;
• I_ЭБО (I_EBO) не более 10 мкА (µA), при U_{EБ макс.} (V_{EB max} ) = 5 В (V);
• f_{гр норм.}(f_tTYP) от 100 до 300 МГц (MHz), при U_Кб (V_CB) = 5 В (V), I_Э (I_E)= 10 мА (mA);
• емкость коллекторного перехода С_К (С_С) 6 пФ (pF) при U_КБ (V_CB) = 5 В (V), f= 10 МГц (MHz);
• коэффициент шума К_Ш (Noise Figure) NF от 4 до 10 Дб (dB), при U_КЭ(V_CE) =5 В (V), I_K (I_c) = 0.2 мА (mA);
• cтатический коэффициент усиления по току h21E находится в диапазоне от 100 до 1000, при U_КЭ(V_CE) =5 В (V), I_K (I_c) = 2 мА (mA), f=50 Гц(Hz).
• тепловое сопротивление переход- среда 0,4 °C/мВт (°C/mW);
• Т_окр от -40 до +85 °C.

При выборе транзистора обратите внимание на дату выпуска и его предельно допустимые напряжения и токи, определите возможность его использования в схеме. Более новые модели имеют преимущества перед старыми, так как производители непрерывно работают над улучшением характеристик в своих продуктах

Не стоит забывать, что у некоторых из них (например КТ3102Г, КТ3102Е) предельные значения по напряжению не превышают 20 В. Ниже приведена классификация КТ3102.

По мнению радиолюбителей, несмотря на идентичность характеристик заявленных производителем, транзистор в пластиковом корпусе немного уступает металлостеклянному. Так, при работе на предельно допустимых параметрах, пластик расширяется и сжимается, что нередко приводит к отрыву выводов от кристалла. Это основная причина, из за которой стоит подумать о применении устройства в пластиковом корпусе. Кроме того пластик иногда становится не герметичен и вдоль выводов к кристаллу может проникать влага. Считают, что в металлопластиковом корпусе кристалл рассеивает большую мощность. Так же у него будет меньшее тепловое сопротивление, а следовательно устройство будет меньше греться и в свою очередь схема будет работать более стабильней.

Зарубежными аналогами, с похожими техническими характеристиками считаются: BC 174, 2S A2785, BC 182, BC 546, BC 547, BC 548, BC 549. Прототипами для разработки некоторых серий КТ3102 были: BC 307A, BC 308A BC 308B, BC 309B, BC 307B, BC 308C, BC 309C. Из российских аналогов КТ-3102, в качестве замены может подойти КТ 611 или популярный КТ315 с группой Б, Г, Е.

Маркировка

Транзисторы маркируются на боковой стороне корпуса. КТ3102 разных годов выпуска могут встречается с различной маркировкой. До 1995 года производители использовали цветовую и кодовую (буквенно-цифровая и символьно-цветовая) маркировку. Советские транзисторы КТ3102 до 1986 года, изготовленные в корпусе КТ-26, можно узнать по темно-зеленой точке на передней части корпуса. По цвету точки, нанесенной на корпусе сверху, определить принадлежность транзистора конкретной к группе. Дата выпуска при цветовой обозначении могла не указываться.

Маркировать транзистор кт3102 с использованием стандартного метода начали с 1986 года. Согласно кодовой метки он узнаваем по белой фигуре прямоугольного треугольника, размещенного на передней части корпуса (слева сверху), обозначающему его тип (модель). Правее указывается групповая принадлежность, а в нижней части год и месяц даты выпуска. В стандартной кодовой маркировке так же указывался год и месяц выпуска транзистора.

Иногда встречается нестандартные цветовые и кодовые маркировки. Как правило, в них не хватает информации о дате выпуска или групповой принадлежности. Современные производители, уже не используют фигуры в обозначении, а указывают на корпусе полное название типа и группы транзистора. Кроме этого на корпусе можно увидеть знак, указывающий на производителя устройства.

Как уже писалось ранее, транзистор встречается в пластиковом и металлическом корпусе. Устройства с пластиковым корпусом КТ-26 содержат в конце символ “М”. Например КТ3102ВМ это транзистор в пластиковом корпусе КТ-26, а КТ3102В в металлическом КТ-17.