Таблица 5-1 (см. предыдущую главу 5-3) представляет собой краткий список параметров транзисторов. Параметр — это любое из множества свойств (например, электрических, механических, тепловых), значения которых определяют характеристики или поведение чего-либо. Один из методов поиска информации о транзисторах — использование интернета для проведения параметрического поиска. В США компании, такие как Mouser, Digi-Key, Allied и Arrow, имеют веб-сайты, которые поддерживают такую возможность. Например, используйте браузер, перейдите на сайт поставщика и выберите BJT (биполярные транзисторы) как категорию компонентов. На этом этапе может быть множество тысяч вариантов. Далее начните сужать поиск: Полупроводники > Дискретные компоненты > Транзисторы, одиночные, BJT (на этом этапе может быть 20 000 вариантов) > Монтаж в отверстия (до 9 588 вариантов), NPN > 5 093, максимальное напряжение VCE(MAX) 40 В > 325, максимальный ток IC(MAX) 0,8 А > 16, корпус TO-92 > 1. Начав с 20 000 вариантов, мы заканчиваем всего одним оставшимся транзистором! Очевидно, что ваши результаты будут сильно варьироваться в зависимости от выбранных параметров и поставщиков. С некоторой практикой вы обнаружите, что это ценный метод поиска компонентов.
Другой подход — использовать поисковую систему и ввести номер детали, например, 2N2222A. Вы можете получить десятки тысяч совпадений. Выберите ссылки, которые кажутся многообещающими. Будет много различных технических описаний, доступных в виде PDF-файлов.
Таблица 5-1 — это очень краткий пример того, что можно найти в технических описаниях. Одним из отсутствующих элементов является тип корпуса. При замене транзистора часто важно использовать точно такой же тип. Например, 2N2222A доступен в корпусе TO-92 (пластик) или TO-18 (металл). Корпус TO-18 допускает больший ток и рассеивание мощности. В таблице 5-1 указано максимальное рассеивание мощности 1,8 Вт, но это значение для металлического корпуса. Пластиковый корпус рассчитан только на 625 мВт.
Иногда возникают необычные случаи. У 2N2222A расположение выводов показано справа на рисунке 5-14 (Стиль 1), а у P2N2222A — другое расположение выводов, как показано слева на рисунке 5-14 (Стиль 17).
Объединенный совет по инженерии электронных устройств (JEDEC) перечисляет типы корпусов для транзисторов, начиная от TO-1 до TO-249, а также некоторые корпуса SOT (Small Outline Transistor). На рисунке 5-15 показаны несколько примеров.
Найти замену для транзистора может быть легко. Если доступен транзистор с тем же номером детали, это почти всегда работает, даже если он изготовлен другим производителем. Иногда транзистор выбирается по значению бета (β) или какому-либо другому параметру. Другой пример — пары согласованных транзисторов для аудиоусилителей. Когда необходимо использовать заменяющий транзистор, существуют очевидные правила:
- Используйте ту же полярность (NPN вместо NPN или PNP вместо PNP).
- Используйте ту же технологию (BJT вместо BJT или FET вместо FET).
- Используйте тот же тип корпуса и расположение выводов.
- Используйте равные или лучшие характеристики (VCEO, IC, PD, fT, NF).
Параметры, такие как fT (граничная частота) и NF (уровень шума), становятся важными в радиочастотных приложениях и приложениях с низким уровнем шума. fT — это частота, на которой коэффициент усиления транзистора стремится к нулю. Нельзя использовать транзистор с fT=100МГц в усилителе радиочастот (RF), предназначенном для работы на частоте 500 МГц. NF измеряет, сколько внутреннего шума генерируется в транзисторе. Этот параметр должен быть как можно ниже — особенно когда усиливаются очень слабые сигналы. Это мера отношения сигнал/шум (Signal to Noise Ratio, SNR) на входе транзистора по сравнению с SNR на выходе:
Глава 6 расскажет, как общие логарифмы и децибелы (дБ) используются для отношения сигналов (входной сигнал по сравнению с выходным сигналом). Пока достаточно сказать, что идеальный транзистор не добавляет шума к полезному сигналу и имеет NF=0дБ. Ультранизкошумящий транзистор может иметь NF=1дБ. В таблице 5-1 показано NF=4дБ. Транзистор 2N2222A является переключающим транзистором и не отличается низким уровнем шума. Исходя из этого, можно предположить, что он может быть плохим выбором для замены (аудио) предварительного усилителя, который должен работать с очень слабыми сигналами.