Есть такие кремниевые биполярные транзисторы КТ312 и 2Т312, разработанные ещё в советское время, и используемые для множества тогдашних электронных устройств. И вот почему один из них, КТ312— такой, не этакий: он имеет один параметр, который разделяет их между собой и делает его почти незаменимым в некоторой топологии.
В этой статье разберемся, что же его выделяет таким особенным и где актуально это сейчас.
Особенности транзисторов моделей КТ312 и 2Т312
Именно КТ312, а также 2Т312, штамповались в металлическом корпусе КТЮ-3-1. Такой корпус обеспечивал хороший теплоотвод, что было важно для более мощных режимов работы или в условиях повышенной температуры, также при абсолютно невыносимых условиях окружающей среды. Есть эти детали и в корпусах ТО-92, правда они использовались позже и реже. Достоинство же их — лёгкость, а значит вибро- и удароустойчивость.
Оба прибора относятся к кремниевым биполярным транзисторам n-p-n структуры. Это означает, что они работают по принципу управления током коллектора с помощью небольшого тока базы, что является основой работы всех биполярных транзисторов.
По сути, транзисторы КТ312 и 2Т312 — это две разновидности одной и той же марки дискретного полупроводникового прибора. Но не совсем! Не спешите заглядывать в даташит этих транзисторов, там ничего особенного можно не заметить, кроме реальных основных их характеристик, которые присущи многим тогдашним маломощным высокочастотным приборам.
Для выяснения же интересующих нас отличий посмотрим параметры, изображённые ниже и обратим внимание на свойства, выделенные в красной рамке.
Итак, там указано, что напряжение насыщения коллектор–эмиттер, при токе Iколлектора =20мА, и токе Iбазы =2мА, не более:
· Для транзисторов 2Т312А и 2Т312Б — составляет 0,5В;
· Для 2Т312В — 0,35В;
· А для КТ312А, КТ312Б и КТ312В — 0,8В.
Серьёзно! 0,8 вольт? Так много? А вот напряжение насыщения база–эмиттер — 1,1В для серии КТ312А-В, тогда как 2Т312 — вдвое меньше. Но что это даёт на практике, давайте разберёмся.
Режимы отсечки и насыщения для КТ312 и 2Т312
Если напряжение между базой и эмиттером ниже определённого значения (того самого напряжения насыщения), то транзистор будет не включен, т.е будет закрыт. В этом случае считается, что он находится в режиме отсечки. В таком состоянии небольшие колебания на базе, относительно эмиттера не будут вызывать никакой реакции в силовой цепи транзистора (коллектор–эмиттер).
Если же подать напряжение смещения на базу (это 0,55В для 2Т312А,Б и 1,1В для КТ312А-В), то он начнёт усиливать переменную добавочную составляющую к этому напряжению смещения. Таким образом, в цепи коллектора можно будет фиксировать усиленный аналоговый сигнал. Это уже будет режим насыщения.
Выходит, что этим самым напряжением насыщения можно дискретно включать или выключать усиление тока транзистором. Итак, если амплитуда сигнала, требующего усиления, меньше значения напряжения смещения, то действие такого сигнала на базе транзистора, относительно эмиттера, почти никак не отразится на ток цепи коллектор–эмиттер.
Поэтому транзистор с большим напряжением насыщения база–эмиттер хорошо подходит для работы (вернее бездействия) в режиме отсечки со сравнительно большими амплитудами сигнала. Очень удачно использовался такой транзистор для безщелчкового включения микрофона, плавной подачей напряжения смещения.
А что ж тогда напряжение насыщения коллектор–эмиттер? А это минимальное падение напряжения, которое должно выделяться на силовом переходе транзистора для нормальной его работы. То-есть, если оно 0,8В, а максимальная амплитуда усиленного сигнала ожидается быть 0,4В, то напряжение питания усилительного каскада никак не должно быть меньше 0,8+0,4=1,2В.
Вот почему для аналоговых усилителей, имеющих низкое напряжение питания, требуются транзисторы с малым напряжением насыщения. А вот модели полупроводниковых приборов с большим этим параметром хорошо подходят для работы в ключевых режимах. Такими из современных маломощных транзисторов можно считать марки BC547 или 2N2222. Последний имеет значение насыщения коллектор–эмиттер — от 0,3В до 1,0В (в диапазоне тока коллектора 150–500мА, а базы 15–50мА), а база–эмиттер — от 1,2 до 2,6В (в зависимости от тока). Вот так вот!