Описание транзистора кт315. КТ315 — рабочая лошадка отечественной электроники. Транзисторы справочник - корпуса транзисторов
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.
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. до 250 мГц гарантирует его устойчивую работу в радиосхемах приемников и передатчиков, а также усилителях 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.
В выходной день, решил собрать видеоусилитель для своей игровой приставки Dendy, для улучшения качества видео изображения. Схема довольно простая, и насчитывает не больше десятка радиодеталей. Собрана она, на очень распространённых советских транзисторах, визуально очень похожих, читаем полезную статью, как отличить транзистор кт315 от кт361 ?
Немого о транзисторах кт315 и кт361
Одни из самых распространенных высокочастотных транзисторов, изготавливаемые из кремния, запасы которого, на нашей планете, весьма впечатляющие. КТ 315, имеет проводимость n-p-n, кт 361 имеет противоположенную. Их объединяет тип корпуса, кт 13, и очень часто, эти биполярные транзисторы используются в паре. Получили огромное распространение в отечественной электронике, в схемах усиления и преобразования.
Как отличить кт315 от кт361
Как правило, данные транзисторы выпускаются в пластиковом корпусе, нескольких цветовых вариантах, желтые, красные, коричневые. Для их сличения, располагаем их маркировкой к себе. Смотрим на маркировку, точнее на её расположение, на корпусе транзистора.
Для определения транзистора кт315, на его корпусе будет отпечатана буква, размещаться она будет, в левой его части сверху. У кт361, буква будет расположена строго по центру.
Цоколёвка у них будет одинаковая, в данной последовательности, эмиттер, коллектор, база.
Один из самых известных транзисторов - КТ315, аналог которого нескоро появился на просторах Советского Союза, и который был первым массовым советским транзистором. Он настолько универсален, что его продолжают использовать до сих пор (хоть и довольно ограниченно и по большей части радиолюбители). Предпосылкой к этому стала их универсальность, длительное время эксплуатации и наличие огромного опыта создания чего-то с их помощью (с которым можно ознакомиться в специальных источниках).
Разработка
Идеей массового выпуска советские инженеры загорелись ещё в 1966 году. Разработан транзистор был в 1967 году Фрязинским полупроводниковым заводом в его исследовательско-конструкторском бюро. А в 1968-м сошли первые единицы.
Чем он выделяется среди других транзисторов
В первую очередь обращали внимание на его внешний вид и характеристики. Планка частотности составляла 250 МГц, что по состоянию на 1967 год было очень и очень много. Также легкость производства обусловила выпуск огромного количества транзисторов. Было в нём и кое-что уникальное (на то время) и в вопросах заземления минусового полюса питания.
Технология, которая положена в основу транзистора
Для производства применялась планарная технология (было предусмотрено, что все структуры создаются на одном боку, проводимость материала - как в коллекторах, поэтому сначала при использовании формируется базовая область, а потом в ней - эмиттерная). Параметры, которые были получены им, сделали его самым лучшим в мире (на момент создания). Он позволил заменить много других деталей в электронике, при этом был дешевым. Доходило до того, что в Советском Союзе в магазинах для радиолюбителей его продавали на вес.
КТ315 - аналоги отечественные и зарубежные
Но так как главной темой статьи является не КТ315 - аналоги для этого транзистора, то следует уже уделить внимание и основной теме. Итак, вот список аналогов:
- Биполярный транзистор BC847B. Относительно дорогой (3 рубля за 1 штуку) маломощный транзистор, имеющий значительный коэффициент усиления. Если сравнивать с КТ315, аналог зарубежный довольно дорогой. Но он имеет то преимущество, что при пайке и перепайке не так быстро выходит из строя (что не в последнюю очередь благодаря его увеличенной и укреплённой конструкции). Максимальная рассеиваемая мощность - 0,25. На направление "коллектор-база" может подаваться до 50 Вольт. На коллектор-эмиттер - до 45 Вольт. Максимальное напряжение для направления эмиттер-база составляет 6 Вольт. Коллекторный переход имеет ёмкость 8. Предельная температура перехода составляет 150 градусов. Статистический коэффициент передачи тока - 200.
- Биполярный транзистор 2SC634. Этот импортный аналог КТ315 является довольно сбалансированным относительно характеристик и цены. Значение максимальной рассеиваемой мощности составляет 0,18. Максимально допустимое напряжение на коллектор-базу и коллектор-эмиттер - 40 Вольт. Эмиттер-база - всего 6 Вольт. Ёмкость коллекторного перехода составляет 8. Предельная температура перехода - 125 градусов. Статический коэффициент передачи тока - 90.
- Биполярный транзистор КТ3102. Сказать, что он для КТ315 - аналог отечественный будет неверно, ведь исторически так сложилось, что подобные детали изготавливались одного вида, который соответствует всем необходимым запросам и может выполнить возложенные на него функции. Дело в том, что просто КТ3102 не существует, обязательно вслед идёт ещё одна буква. Во избежание конфликтов значения будут указаны для всей группы. Более детальную информацию вы сможете получить, просматривая каждый транзистор. Отечественная разработка является усовершенствованным КТ315. Аналог в этом случае - слово не совсем уместное, скорее, усовершенствованный механизм. Максимальная рассеиваемая мощность КТ3102 составляет 0,25. На коллектор-базу может подаваться максимальное напряжение в 20-50 Вольт. Максимальное напряжение, которое можно подавать на коллектор-эмиттер, тоже составляет 20-50 Вольт. Максимальное напряжение на эмиттер-базу составляет 5 Вольт. Ёмкость коллекторного перехода равняется 6. Предельная температура перехода - 150 градусов. Статический коэффициент передачи тока равняется 100.
- Биполярный транзистор 2SC641. Максимальная рассеиваемая мощность - 0,1. Напряжение на направлении коллектор - база не должно превышать 40 Вольт. Максимальное напряжение на направлении коллектор - эмиттер не должно быть больше 15 Вольт. Для направления эмиттер - база это значение не должно превышать 5 Вольт. Ёмкость коллекторного перехода составляет 6 единиц. Предельная температура перехода - 125 градусов. Статический коэффициент передачи тока равен 35.
Где они применяются
КТ315, аналоги (зарубежные и отечественные) использовались и сейчас используются радиолюбителями при создании усилителей высоких, средних и низких частот. Также они могут быть применены в генераторах, преобразователях сигналов и логических схемах. Если напрячь мозги, можно найти и другое применение, но это основное предназначение для КТ315. Параметры аналог (любой) имеет немного иные. Но главное, что это биполярные транзисторы, и их мощность важна исключительно для мощностей схем, которые будут собраны.
Заключение
В статье был рассмотрен прототип (КТ315) и его аналоги с описанием возможностей их использования. Остаётся надеяться, что предоставленная здесь информация будет вам полезна. Также необходимо напомнить, что транзисторы являются довольно хрупкими элементами, которые к тому же часто перегорают. Поэтому при работе с ними, да и с другими деталями электротехники, соблюдайте технику безопасности.
Хоть я и опоздал на день Радио - но о КТ315 я все-же напишу. Этот транзистор видели и паяли многие, но сегодня мы увидим, чем отличаются КТ315 выпущенные в разные годы, какова его конструкция, и сравним его конструкцию с современными зарубежными аналогами.
О производстве
КТ315 - первый транзистор, произведенный по последнему писку моды конца 60-х годов - это планарно-эпитаксиальной транзистор, т.е. коллектор, эмиттер и база изготовляются последовательно на одной пластине кремния: берется пластина кремния, легированная в тип n (это будет коллектор), затем выполняется легирование на некоторую глубину в тип p (это будет база), и затем - сверху еще раз легирование на меньшую глубину в тип n (это будет эмиттер). Далее пластину нужно разрезать на кусочки, и упаковать в пластиковый корпус.
Такой процесс изготовления был намного дешевле сплавной технологии, и позволял получать немыслимые ранее параметры транзистора (в частности, рабочая частота 250-300 МГц).
Следующая новизна, приведшая к удешевлению производства - монтаж кристалла не в металлический корпус, а на металлическую ленту с выводами: кристалл, на нижней стороне которого коллектор припаивался к центральному выводу, а база и эмиттер - подключались привариваемой проволокой. Затем все это заливалось пластиком, лишние детали ленты отрезались - и получался КТ315 таким, каким мы привыкли его видеть.
Пояснения к рисунку справа: а - скрайбирование и разделение пластины на кристаллы с готовыми структурами; б - пайка кристаллов к ленте; в - присоединение вывода; г - обрезка ленты; д - герметизация; е - извлечение из формы; ж - обрезка ленты и разделение диодов/транзисторов; 1 - лента; 2 - кристалл; 3 - вывод кристалла
Серийное производство началось в 1967-1968 годах, для простых смертных цена по началу составляла 4 рубля за транзистор. Но уже в середине 70-х она опустилась до 15-20 копеек, что и сделало его по настоящему доступным транзистором. При зарплате инженера в 120 рублей - можно было купить 600 транзисторов в месяц. К слову, сейчас за условную зарплату инженера в 45тыс рублей можно купить 121"000 транзисторов BC856B, так что транзисторный уровень жизни инженера вырос в 201 раз
Примечательно, что первые приборы, собранные на КТ315 - транзисторные (микросхемы только набирали обороты) «калькуляторы» Электроника ДД и Электроника 68 .
Вот такое собрание обнаружилось у меня:
Те, где отсутствует знак завода изготовителя - это КТ361, pnp вариант. Остальные, с логотипом - КТ315 (даже если «буква по центру»). Примечательно, что во времена плановой экономики, фиксированных цен, и формального отсутствия спекуляции - цену иногда писали прямо на транзисторах.
Что же внутри?
Самый старый транзистор, который у меня нашелся - КТ315А, выпущенный в марте 1978 года.Видим, что кристалл отломан от пластины далеко не идеально, вокруг транзистора - много неиспользуемого места.
Здесь сам кристалл - это коллектор, в центре, если я не ошибаюсь - кружек базы, и вокруг него - более широкий «пояс» эмиттера. База как-бы подныривает под эмиттер, и выходит с обратной стороны кольца.
Тут сразу видно, что место расходуется гораздо экономнее, кристалл отрезан практически идеально, заметны небольшие не критические дефекты фотолитографии, видимо тут все еще используется контактная фотолитография. Впрочем, для транзисторов этого вполне достаточно.
Сравнение
Если сравнить в масштабе с современным транзистором NXP BC847B , то видно что размер удалось уменьшить еще раза в 2 за счет «оквадрачивания», но сам транзистор принципиально не изменился - тот же коллектор на «дне» кристалла, и приваренные проволокой выводы эмиттера и базы.Примечательно, что у BC847 ширина/высота кристалла практически равна толщине пластины, это уже практически кремниевый кубик, а не пластинка. Уменьшать площадь дальше затруднительно, по крайней мере без дальнейшего утонения пластины (утонение пластины - написано правильно).
