" title="Написать письмо">Написать письмо
Много статей не имеет срока устаревания. Есть смысл смотреть и 2011, и даже 2008 год.
Политика сайта: написать статью, а потом обновлять ее много лет.
Теперь сайт отображается корректно и на мобильных аппаратах.

Рекламодателям! Перестаньте спамить мне на почту с предложениями о размещении рекламы на этом сайте. Я никогда спамером/рекламщиком не был и не буду!
Ваш IP: 54.81.139.56
Часто ли вы даете деньги на развитие бесплатных проектов?
 

Статистика

Пользователи : 1
Статьи : 970
Просмотры материалов : 2891496
 
Виды транзисторов и их поведение (21.02.2017). Печать E-mail
2017 - Февраль
21.02.2017 20:20
Save & Share
Эта статья родилась по той же причине, что и некоторые другие: диванные электроники в интернете вносят хаос в понимание транзисторов, и в интернете очень трудно отличить тупого выпендрежника от профессионала.

Около полугода транзистор оставался несколько загадочным элементом с непредсказуемым поведением (при условии, что всякие стабилизаторы и регуляторы щелкались как семечки с точки зрения понимания). Кое-как осилив BD237 и IRFML8244TRPBF, использовал их в своих разработках. Но пришла нужда в использовании других типов транзисторов (высокомощных PNP). Это заставило пересмотреть концепцию, заложенную в голове диванными электрониками.

Что было забито в голове:
- стрелка в обозначении транзистора показывает направление тока коллектор-эмиттер (подтвердилось после жестокой путаницы);
- если инвертировать напряжение на коллекторе-эмиттере - можно управлять базой инвертированным напряжением (не подтвердилось, совершенно другая формулировка: "если инвертировать напряжение на коллекторе-эмиттере - транзистор не поменяет структуру, войдет в инверсный активный режим - hFE упадет значительно, но ток базы не поменяет ни полярности, ни направления, ни номинала");
- в PNP-транзисторах ток течет от эмиттера к коллектору (подтвердилось после жестокой путаницы);
- NPN- и PNP- транзисторы можно использовать при одинаковых параметрах внешней среды (прямая взаимозаменяемость - не подтвердилось);
- и прочая противоречащая здравому смыслу хрень.

Как подставить под сомнение концепцию: отформатировать ее и заполнить информацией заново. Но другими алгоритмами:
- выяснилось, что в интернете огромное количество схем, в которых транзисторы отображены неправильно. Поэтому был выбран другой источник информации: научные журналы и схемы старых телевизоров "Рубин". В процессе выяснилось, что даже в журналах допущены ошибки - то есть ошибочность графического отображения транзисторов глобальна;
- буквоедство показало, что для PNP-транзистора напряжение пишется так же, как и для NPN: Uкэ, а не Uэк (и это великая ошибка, т.к. ток, реально, течет от эмиттера к коллектору);
- нашлась информация о двух противоположностях: электронах и дырках - непонимание которых и вносило путаницу со стрелочками. Не нужно понимать их, нужно просто выучить для каждого транзистора свою стрелку - и все;
- практические тесты с чистого листа, с использованием стабилизированного источника питания и исключительно новых транзисторов;
- и т.д.

В итоге родилось четкое описание транзисторов, которые соответствуют реальности; а также необходимо и достаточно описывает разницу типов:
- PNP и NPN - биполярные транзисторы, FET и MOSFET - полевые;
- у биполярных ток базы велик, у полевых стремится к нулю. Что делает полевик идеальным выключателем (крутизна графика ID от VGS - открывается мгновенно) и кандидатом для использования в микросхемах с мизерным выходным током (открывается исключительно напряжением). Биполярные, наоборот, можно частично приоткрывать, ограничивая силу тока весьма точно;
- коэффициенты hFE и h21э - одно и то же - отражают максимальный ток коллектор-эмиттер: ток базы, умноженный на коэффициент. Указывается минимальным (например, для BD237, при определенных обстоятельствах, hFE не заявленные 25, а все 100);
- если соединить каскадно 2 транзистора общим коллектором, а эмиттер одного воткнуть в базу другого - получится пара Дарлингтона, у которой hFE возводится в квадрат. Каскад не имеет ограничения по количеству транзисторов (степени hFE) - но итоговый hFE ограничен 50000 (для большего надо мутить дополнительные приблуды);
- существуют составные транзисторы, являющиеся парой Дарлингтона, парой Дарлингтона с диодом и т.д. - при этом их размеры ненамного больше обычных, а hFE велик (25 для BD237 за 13 рублей против 750 для BDX33C за 17 рублей - в России в Чип и Дип, и за 2.34 против 10.31 - на али);
- биполярный транзистор, установленный в роли выключателя (активный режим), вызывает падение напряжения в цепи. На примере ИП 5В и нагрузки 2.2Ом: BD237 опустил напряжение на нагрузке до 2.4В. 1.39В упало между базой и коллектором, 0.8В между коллектором и эмиттером, куда остальные 0.21В делись - не замерял;
- у биполярных транзисторов на выходе происходит суммирование тока базы-эмиттера и коллектора-эмиттера. Поэтому нагрузку выгоднее устанавливать после транзистора (в случае NPN);
- токоограничивающий резистор на базу требуется для любого транзистора, подбирается индивидуально, исходя из особенностей транзистора и внешней среды.

PNP-транзистор:
- основной транзистор ранней эпохи СССР, т.к. NPN еще не изобрели;
- управляется током базы (эмиттер-база);
- ток течет от эмиттера к коллектору;
- стрелочка на изображении на принципиальной схеме указывает абстрактное направление от "P" к "N" - и направление протекания тока. То есть, стрелка от эмиттера к базе является четким показателем, что транзистор PNP;
- если база болтается в воздухе, или имеется положительный потенциал база-эмиттер - транзистор закрыт. Поэтому никак не удавалось запустить PNP-транзистор: он был исправен, но закрыт. Если же база заземлена (или на минусе источника питания) - транзистор открывается (течет ток эмиттер-база). Неясно, почему PNP-транзистор закрыт, когда ножка базы физически разорвана с цепью и болтается в воздухе.

NPN-транзистор:
- основной транзистор поздней эпохи СССР и в настоящее время (среди биполярных транзисторов);
- управляется током базы (база-эмиттер);
- ток течет от коллектора к эмиттеру;
- стрелочка указывает абстрактное направление от "P" к "N" - и направление протекания тока. То есть, стрелка от базы к эмиттеру является четким показателем, что транзистор NPN;
- если по базе не течет ток база-эмиттер, транзистор закрыт;
- NPN имеет преимущества перед PNP в удобности использования: больше логичности и простоты понимания.

Полевой транзистор (FET, N-канал):
- управляется напряжением G (Gate, Затвор). Ток GS "отсутствует", стремится к нулю;
- ток течет от D (Drain, Сток) к S (Source, Исток) против запирающего диода на принципиальной схеме транзистора. В случае инвертирования тока диод не сможет его сдерживать - и транзистор не будет закрыт;
- MOSFET - более мощная по току DS разновидность FET;
- эти транзисторы есть с N-каналом, есть с P-каналом. Аналогично биполярным транзисторам, отличаются инвертированным поведением относительно друг друга. N-канал, как и NPN, более удобен в использовании: управляется положительным напряжением.

С пониманием данных вещей происходит быстрый выбор при покупке, установка купленного транзистора в схему без ошибок. С набиванием шишек эти знания еще больше впечатываются в память, заменяя старые знания соответствующими реальному миру.

(добавлено 24.02.2017) Уточнил некоторые неточности в статье.

Плюс стоит добавить об инверсном активном режиме: когда "Uэ > Uб > Uк для NPN и Uэ < Uб < Uк для PNP". Взяты неравенства, согласно википедии, - и в википедии, получается, косяк. Uэ не может быть больше Uк (коллектор всегда приемник, эмиттер всегда излучатель). То есть, переформулируя правильно: для любого биполярного транзистора инверсный активный режим - когда Uэ > Uк. Uэ = Uб > Uк для PNP, Uэ > Uб > Uк для NPN.

Транзистор открыт в инверсном активном режиме, но его усилительные свойства слабые - поэтому данный способ корректнее рассматривать как извращение, когда деваться некуда. Тем более, надо в этот режим еще въехать правильно (так до конца и не въехал), а википедия (как крайне редко бывает) - дезориентировала.

Почему PNP не открыт с базой, болтающейся в воздухе. Вспомнилось правило при работе с микросхемами: все входы должны быть подключены, вместо болтания в воздухе должны заземляться. Транзистор - тоже микросхема - и на нее распространяется то же правило; иначе поведение микросхемы непредсказуемо.

На основании нарастающих проблем с PNP-транзисторами является выгодным решение отказа от их использования навсегда, используя более логичные и простые в понимании NPN. Недаром в кассетнице радиоэлементов осталась тонна залежей PNP-транзисторов: их никто не применил за все 60 лет с их производства (и это модели с током 5-20А!).

Однако они могут сослужить последнюю службу. В интернете пишут, что невозможно использовать PNP-транзистор там, где нужен NPN. С точки зрения одного транзистора это верно (инвертировать напряжение в цепи дорогого стоит). Но есть теоретический способ превращения PNP в NPN (который надо проверить), используя пару Дарлингтона. Первый транзистор PNP управляется наличием или отсутствием напряжения на базе - его логика инвертирована:
- есть напряжение - ток идет, закрыт;
- отсутствует - ток не идет, открыт.
Второй транзистор PNP инвертирует значение первого:
- если ток от эмиттера первого к базе второго не идет (закрыт) - открывается (ток от эмиттера второго к базе второго не идет);
- если ток от эмиттера первого к базе второго идет (открыт) - запирается (ток от эмиттера второго к базе второго идет).

Если данный каскад сработает - это еще раз докажет, что PNP-транзистор открывается только тогда, когда ток эмиттер-база нулевой, а не положительный.

(добавлено 25.02.2017) Отдельно о литературе и других источниках, чтобы проникнуться степенью путаницы в транзисторных вопросах, касательно PNP, в реальности:
- Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. Часть 1 / Москва: Мир, 1986 г. На 89 странице написано для PNP, что ток течет от эмиттера к коллектору;
- Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. 3-е издание / США: Издательство Кембриджского университета, 2015 г (на английском). На странице 72 то же утверждение;
- Айсберг Е.Д. Транзистор?.. Это очень просто! / Москва: Энергия, 1964 г. На странице 32 то же утверждение.

Казалось бы, все предельно ясно. Но теперь пойдем в обратную сторону:
- на всех сайтах интернет-магазинов и книгах для PNP пишется "Uкэ", а не "Uэк". Получается, Uкэ должно быть указано отрицательным - но это нигде не наблюдается;
- вдвоем тестировали транзистор PNP SS8550. Подключили его к LCR-T3 для перепроверки даташита - ноги буквами отмечены правильно. При подключении К к плюсу питания, Э - к общему проводу, Б - к общему проводу через резистор 250Ом: транзистор открылся, hFE был выше минимально заявленного (прямой активный режим). При подключении К к общему проводу, Э - к плюсу питания, Б - к общему проводу (а затем к плюсу питания): транзистор открылся в одном из положений Б (забыл, в каком) с hFE ~=2 (признак инверсного активного режима налицо, а также крайне низкого КПД при использовании инверсного режима);
- Ревич И.В. Занимательная электроника / Санкт-Петербург: БВХ-Петербург, 2015 г. На странице 98 начинает рассматривать, как и другие авторы, именно NPN-транзисторы, ввиду их простоты. А про PNP написано всего пару строк, без каких-либо примеров и пояснений. Причем далее автор о них не упоминает вообще (кроме графического обозначения на 140 и 565 страницах), судя по полнотекстовому поиску books.google.

То есть, с PNP:
- теория говорит одно, а практика - с точностью до наоборот;
- современные книги не делают акцент на транзисторах PNP и начинают обучение именно с NPN (или не упоминают PNP вовсе).

Из практики остается открыт вопрос: нулевой ли был ток через базу при тестировании SS8550, но ток эмиттер-база точно нулевой (Uэ=Uб, Uэб=0, Iэб=0) при положительном токе коллектор-эмиттер. Есть вероятность, что через базу течет ток именно коллектор-база (ввиду плюса на коллекторе). На следующей неделе проверю PNP заново + каскад из высокоамперных PNP. Но важно ли теперь это, в рамках жирного вывода предыдущих дней?

(добавлено 26.02.2017) Разница между активным режимом и режимом насыщения в википедии указана двумя неравенствами - здесь возможна ошибка. Например, для NPN: "Uэ < Uб < Uк" - нормальный активный, "Uэ < Uб > Uк" - насыщение. Однако это противоречит:
- определению режима насыщения (полного раскрытия транзистора): когда увеличение Iбэ не приводит к увеличению Iкэ (постоянное линейное падение hFE?);
- неравенство Uб > Uк возможно только при hFE < 1 при одном общем источнике питания.

(добавлено 27.02.2017) О повторном тесте PNP. Взял 2Т808А (отрыл-таки). Я не сказал никому, что это NPN-транзистор - и технология NPN, вслепую, снова показала стабильный результат. hFE превышал минимальный в 4-5 раз; в инверсном активном режиме hFE был в 7 раз меньше, чем в прямом активном.

Далее был взят 1Т806Б, PNP. И снова начались проблемы:
- на этот раз он показал реальную теорию из книг по прямому активному режиму: эмиттер - плюс, коллектор и база - общий провод. Ток составил 1.27А, hFE=635, ток эмиттер-база 0.02А. Минимальный hFE данного транзистора равен 100 - превышает в 6.35 раза;
- а вот при инверсном активном режиме начал наблюдаться полтергейст: постоянно тек ток коллектор-эмиттер 0.35А, независимо от положения базы (плюс/общий/никуда). И это так и не удалось исправить.

Решил материалы статьи не править до конца - но вопиющие ошибки-таки убрал. Чтобы неопределенность технологии PNP была очевидной: как она приводит к неправильным выводам и потерям времени.

Скорее всего, каскад из PNP-транзисторов не сработает как NPN.

А еще обнаружился сюрприз. Как обычно бывает, в определение насыщенного режима биполярного транзистора закралась маленькая неточность: не "когда увеличение Iбэ не приводит к увеличению Iкэ (постоянное линейное падение hFE)", а "когда изменение Iбэ не приводит к изменению Iкэ (hFE отсутствует, Iкэ максимален, падение напряжения на транзисторе минимально)". То есть: либо биполярный транзистор работает как ключ, распахнувшись полностью (нет усиления в режиме насыщения); либо работает как усилитель, потребляя часть напряжения источника питания (усиление в активном режиме).

Вот тут полевые транзисторы и выручают: общее падение напряжения на транзисторе в активном режиме и режиме насыщения небольшое. Мало того, у полевого в режиме насыщения растет hFE.

(добавлено 03.03.2017) Выяснился еще сложный момент: ток база-эмиттер рассчитывается очень интересным образом. Ток эмиттер-база 0.02А, полученный на 1Т806Б, был везением или особенностью PNP: когда резистор 250Ом привел при 5В к четкому току 0.02А. С NPN вышло иначе: BD237 при 261Ом получил ток не желаемые ~0.02А, а 0.0026А. При условии, что через нагрузку пошло 0.56А - сначала случилась истерика, т.к. это означает hFE=215 при минимально заявленном 25 - то есть, в 8.6 раза больше. Потом вспомнились прошлые опыты, где hFE был в 7 раз выше нормы, - стало полегче. Но остался вопрос: как правильно рассчитывать резистор для базы.

Моделирование в Multisim показало две неожиданные вещи:
- программа врет с номиналами вольтметров и амперметров на 40-266%. Например, ток базы для BD237 она рассчитала 6.824мА;
- порядок моих практических замеров напряжения токоограничивающего резистора и расчет тока - верен: единицы миллиампер, а не десятки.
А также, что увеличение тока базы уменьшает напряжение на транзисторе - больше нагрузке достается. То есть, открытый транзистор в режиме насыщения будет иметь на себе минимальное падение напряжения.

Из полутора десятков человек лишь один грамотно смог объяснить методику расчета. Берется напряжение p-n-перехода, равное 0.7В, и делится на необходимый ток (проверено: с уточнением. В итоге мне всего лишь нужно было взять резистор 35Ом для получения тока 0.02А. Остается только проверить на практике. И до каскада из PNP никак не доберусь.

В моей схеме с BD237 напряжение на коллекторе и базе одинаковое (один источник питания). В случае разных источников с разным напряжением, полагается, ток базы будет рассчитываться с коэффициентом частного этих напряжений.

Айсберг Евгений Давыдович! Транзистор - это просто?! Тогда ядерный реактор - как 2 пальца об асфальт...

(добавлено 05.03.2017) Определения "общий коллектор" (ОК) и "общий эмиттер" (ОЭ) тоже сильно доставили (применяются к схеме, а не транзистору отдельному). У нормального человека выражение "общий" ассоциируется с чем-то, что принадлежит двум объектам одновременно. Например, в схеме Дарлингтона 2 транзистора соединены коллекторами вместе - общий коллектор, логично. Но, оказывается, и отдельный транзистор может породить схему с ОК.

Взрыв мозга отразился головной болью - но разобрался-таки:
- представить участок схемы, в которой есть транзистор, как отдельную схему;
- обозначить в этой схеме вход (несколько контактов) и выход (несколько контактов). Могут быть дополнительные контакты, вроде дополнительного питания, - но они не в счет;
- отрезок между входом и выходом представить как провод (исключение из поля зрения сторонних элементов). Таких проводов несколько;
- транзистор затронет только плюсовой или минусовой провод, разобьет его на 2 части: один провод он разорвет своим телом, а в другой просто воткнется третьей ногой, не разрывая его;
- та нога, что не разорвала провод и есть общая - отсюда и название этого участка схемы: "схема включения транзистора с общим коллектором/эмиттером/базой".

Пример. Картинка из интернета: хрен поймешь, какие тут входы, выходы, полюса - потому что это абстракция. Вместо абстракции нужно взять реальную схему и распотрошить ее. Схема усиления входного сигнала по току: один биполярный транзистор NPN в нормальном активном режиме (BD237), один источник питания (4.82В), один токоограничивающий резистор для базы (261.3Ом), один резистор-нагрузка (5.67Ом).


Упрощаем:
- убираем сопротивления, вольтметр и амперметры как лишние элементы;
- плюсовой вход источника разветвляется на 2 входа: для базы и для коллектора. База рвет один из входов, ток течет от базы к эмиттеру. Коллектор рвет второй вход, ток течет от коллектора к эмиттеру. Минусовой вход источника идет без разрывов и становится минусом для резистора-нагрузки. Казалось бы, тупик;
- однако минусовой провод вообще никакого отношения к транзистору не имеет - его и рассматривать не нужно. Нагрузку же можно подключить и к транзистору, и в обход него: к силовому плюсу источника (подключен вольтметр, например) или к силовому выходу транзистора (эмиттеру). То есть, схема становится такой, как на рисунке выше:
. То есть у схемы 2 входа и 2 выхода - в рамках плюсового силового провода - и схема является ОК, т.к. коллектор не разрывает нижний провод и подключен к нему.

(добавлено 06.03.2017) Очень интересный опыт с токоограничивающим резистором для базы:
- замена резистора с 261Ом на 35Ом привела к лучшему открытию транзистора (меньшее падение напряжения на транзисторе). Однако ток базы так и не дошел до отметки 0.02А (мультиметр опять показывал 0);
- оказалось, существует не только прямая зависимость тока коллектор-эмиттер от тока базы, но и обратная: максимальный ток базы зависит от тока коллектор-эмиттер. И транзистору с моими 35Ом не требовался ток 0.02А, чтобы нормально открыться в активном режиме;
- до тех пор, пока не вывел силовым переменным резистором-нагрузкой ток коллектор-эмиттер до 2А, ток базы отказывался подниматься выше 0.03А. Но 0.03А мне не подходит, нужно 0.02А. Замена резистора на 51Ом результата не дала. А вот 250Ом дали четкий результат 0.02А;
- итак, теория расчета резистора базы по p-n-переходу - неверна: учитывается именно напряжение источника питания базы. И токоограничивающий резистор рассчитывается не просто по формуле, а исходя и из тока коллектор-эмиттер. Если в моем транзисторе ток коллектор-эмиттер никогда не станет 2А - токоограничивающий резистор 250Ом мне вообще не нужен - и можно поставить 35Ом для лучшего открытия транзистора;
- это говорит также о том, что если ток коллектор-эмиттер мал или hFE высок - токоограничивающий резистор для базы вообще не нужен: ток коллектор-эмиттер сам будет выполнять данную функцию. Тест с удалением 35Ом показал успешный результат - но как только довел до тока 5А - транзистор сгорел мгновенно (не перегрев). Точнее, он стал глючить.

Еще интересный опыт. Кабель IDE для жестких дисков успешно проводит по каждой своей жиле 0.8А. С учетом, что разъемы IDE дешевле прочих разъемов типа DB в пересчете на пины - может стать хорошим решением там, где нужно сэкономить. Например, удлинитель DB25F-DB25M стоит аж 250 рублей - и это на али; в Москве - дороже раза в 2-3.

(добавлено 07.03.2017) Пара Дарлингтона на основе двух транзисторов PNP работает как составной транзистор PNP: логика та же, только много больший hFE. А вот соединение в каскад PNP и NPN транзистора дало неожиданный результат: получился NPN с высоким hFE. Оказалось, это комплиментарная пара Дарлингтона или каскад Шиклаи. Получить же из PNP+NPN транзистор PNP с высоким hFE не получилось.

(добавлено 08.03.2017) Еще раз подтверждается, что сервисы вроде Ответов нужно использовать лишь как вектор к правильным знаниям. Задал месяц назад вопрос о качестве наушников/микрофонов после ремонта (пайки на коленке) - все мнения были такими, что больше месяца не держатся. Задал вопрос сейчас - все пишут, что служат вечно. Мой личный опыт - дольше месяца не держатся. Значит, либо дело в используемых методиках и материалах при пайке, либо кто-то очень сильно врет.

(добавлено 09.03.2017) Интересно ценообразование. Начиная примерно с 10А становится выгоднее смотреть полевые транзисторы: преимущества перед биполярными за меньшую цену. Например, AUIRFU4104 40В/119А (сто девятнадцать) идет в районе 40руб. Выгоднее, при той же цене, чем реле (на примере TRIH-24VDC-SD-1AH-R): внутреннее сопротивление 5.5мОм<50мОм, управляется напряжением, а не током (0.001А<0.22А), время переключения (2мкс<0.1с), нет звука переключения, можно переключать с частотой 500кГц.

(добавлено 24.03.2017) Полевые транзисторы имеют параметр "непрерывный ток". На примере IRLB3813PbF (30В/260А): непрерывный ток 260А, а импульсный аж под 1000А. Но сечение ноги транзистора в корпусе TO220AB ничтожно: не более 2мм2 - он не может проводить через себя больше двузнака по определению. Данный феномен пока не разгадан, но в даташите видна добавка "Body diode". То есть: сам транзистор может данный ток проводить, а корпус, в котором он расположен, - нет.

У полевых транзисторов есть еще одна особенность: чем больше нагрев - тем больше внутреннее сопротивление в открытом состоянии. То есть, уменьшение силы тока при собственном нагреве. Это спасет от КЗ схему, но не спасет сам транзистор, т.к. сработает по принципу предохранителя слабого термистора.

Полевые же транзисторы на "200-1000А" удобно использовать там, где нужно крайне минимальное внутреннее сопротивление: куда ни выключатель, ни биполярный транзистор не поместить.

(добавлено 25.03.2017) Судя по графикам зависимости R от T (например, IRF520N), сопротивление полевиков увеличивается с ростом температуры в 5-7 раз. То есть, он не как предохранитель срабатывает, а как термистор - и если сгорит, то спустя продолжительное время. Термистором будет при условии, что нагрузка миллиомная - тогда он будет регулировать ток ощутимо.

(добавлено 19.04.2017) Еще о полевике AUIRFU4104. Имеет 3 заявленных непрерывных сил тока: Silicon limited - 119А, при температуре 100 градусов - 84А, Package limited 42А. С такими странными параметрами, ясное дело, считать наименьший. Ножка корпуса, по ПУЭ, способна провести около 26А - и при этом не влазит в стандартные дырки на макетных платах. Практический тест высокоамперным током не проводился - но ТТХ такого полевика более приближены к реальности, чем другие.

(добавлено 05.05.2017) Очень критично: затвор полевика должен быть всегда или на минусе, или на плюсе - но никак не в разрыве или в воздухе. В моем случае транзистор просто открывался; несмотря на то на затвор не приложено положительное напряжение.

(добавлено 31.07.2017) Если измерить сопротивление коллектор-эмиттер мультиметром - оно будет больше 2МОм. Однако при подаче напряжения сопротивление транзистора в закрытом состоянии уменьшается. Были подключены последовательно транзистор NPN 2Т808А и резистор 20МОм. Uкэ в закрытом состоянии было 0.232В. Примерно считая, что при питании 4.98В на резисторе падало 4В, имеем сопротивление транзистора 1.16МОм. Если получится - измерю величину более точно.

(добавлено 01.08.2017) Промежуточные расчеты искажают показания, нужно прямое измерение на нагрузке. Плевать, сколько Uкэ - важно, сколько падает именно на нагрузке. Тест с КТ837Ж, с нагрузкой 10МОм, источником 4.98В показал результат 8.9мВ, с 2Т808А - 15.9мВ. Токоограничивающий резистор влияет на данную величину незначительно (с 3.6Ом на 200Ом - с 13.3мВ до 15.9мВ). Но крайне сильно влияют руки и немного - плохо пропаянные контакты. Руки при приближении к транзистору или проводам мультиметра Ресанта DT830B искажают его показания в несколько раз. Или же реально меняют сопротивление транзистора в закрытом состоянии. Пока стоит считать, что для четкого сопротивления закрытого транзистора его лучше экранировать или заземлять корпус. Итоговые номиналы: КТ837Ж - 5585МОм, 2Т808А - 3122МОм. Остался вопрос зависимости сопротивления закрытого транзистора от напряжения источника питания.

(добавлено 03.11.2017) Стоит описать логику использования "токоограничивающего" резистора для полевиков. Токоограничивающий - для биполярников, заставляет их приоткрываться, а также не сгорать от большого тока. В полевиках он играет роль как делитель напряжения, причем крайне неочевидного и компромиссного (на примере AUIRF1010Z):
- казалось бы, если на затвор подавать напряжение меньше VGS - все будет в порядке. Однако существует вероятность всплеска в момент подачи питания - и резистор выполнит роль делителя напряжения. Как следствие - затвор не пробьет на исток и транзистор не умрет (полевики очень чувствительные к любому перенапряжению). В этом случае номинал резистора выбирается малым;
- транзистор, как и диод, например, - имеет емкость внутри себя; аж две - входная CISS, выходная COSS. В случае работы на высокой частоте наступает перевозбуждение транзистора. Последствия не совсем ясны, но они похожи на увеличение напряжения затвор-исток (эффект Миллера). Чтобы предотвратить это, создают ФНЧ на основе емкости транзистора и резистора затвора;
- существует вероятность превышения тока заряда затвора, т.к. емкость представляет собой конденсатор без каких-либо токоограничивающих препятствий. Тут резистор выполняет уже токоограничивающую функцию.

Расчеты, исходя из логики использования:
- при использовании напряжения в разы меньше Vgs резистор требуется. Превышение тока заряда затвора убийственно - значит, логическое решение: резистор необходим всегда;
- большая входная емкость - меньший номинал резистора для затвора. Применяются номиналы самые различные, но к наиболее часто используемым относится диапазон 10-300Ом.

Однако практика очень часто разнится с теорией (как, например, было с варисторами):
- практическое использование транзисторов AUIRFU4104 в параллельном соединении без резистора не привело к их уничтожению. Значит, не каждый полевик умрет при первой же подаче напряжения от превышения тока заряда затвора, т.к. сам имеет внутреннее сопротивление затвора. Нужно смотреть наличие величины RG, в данном случае это 6.8Ом - и можно сэкономить на резисторе и месте на печатной плате;
- при малой частоте переключения перевозбуждения не произойдет - перенапряжения так же не будет и без резистора. То есть, в нашем случае, дополнительного сопротивления к 6.8Ом не потребуется;
- электроники отмечают, что эффективность резистора снижается при отдалении его от транзистора.

Поэтому окончательное решение по резистору полевика:
- ориентироваться на наличие RG в ТТХ полевика и частоту переключения для решения вопроса, нужен ли полевик;
- если да, вычислять номинал в диапазоне [10;300]Ом, исходя из входной емкости CISS;
- если да, припаивать резистор максимально близко к корпусу. Вплоть до того, что откусить 3/4 ножки и впаять резистор вместо ножки.
Обновлено ( 03.11.2017 22:38 )
 
 

Последние новости

©2008-2017. All Rights Reserved. Разработчик - " title="Сергей Белов">Сергей Белов. Материалы сайта предоставляются по принципу "как есть". Автор не несет никакой ответственности и не гарантирует отсутствие неправильных сведений и ошибок. Вся ответственность за использование материалов лежит полностью на читателях. Размещение материалов данного сайта на иных сайтах запрещено без указания активной ссылки на данный сайт-первоисточник (ГК РФ: ст.1259 п.1 + ст.1274 п.1-3).