Характеристики и схемы на транзисторе КТ315

В развитии электроники прорывом стало появление полупроводниковых приборов взамен ламп. В 1967 году отечественная промышленность освоила производство недорогого транзистора КТ315, получившего широчайшее распространение.

Основные характеристики КТ315 транзистора

На момент начала серийного выпуска транзистор КТ315 имел очень хорошие для того времени электрические параметры, что позволяет применять его до сих пор (правда, уже не в промышленных, а лишь в любительских конструкциях). Этот элемент полностью вытеснил распространенные до того германиевые триоды серии МП благодаря своим характеристикам и дешевизне.

Технические параметры

КТ315 представляет собой кремниевый маломощный транзистор структуры n-p-n. Некоторые его параметры до настоящего времени считаются очень неплохими, что предопределило долгожительство полупроводникового прибора. Например, ток коллектора до 100 мА (за исключением изделий КТ315И и КТ315Ж), а главное – рабочая частота до 250 МГц. Эта характеристика позволяет применять транзистор в приемной аппаратуре, что, вкупе с дешевизной и доступностью, породило в свое время всплеск интереса к конструированию миниатюрных радиоприемников.

Остальные параметры характерны для триодов из данной ниши:

Неприемлемым же для современного полупроводникового триода является, пожалуй, только коэффициент шума – он составляет 40 дБ. Это по нынешним меркам очень много. Даже у совсем устаревших германиевых триодов МП39-МП42 он лежит примерно в тех же пределах, не говоря об МП39Б с его 12 дБ. У более современного КТ3102 он не достигает порога в 10 дБ (при замере примерно в тех же условиях), а у малошумящих экземпляров (с индексами Е или Д) он меньше 4 дБ.

Datasheet

Прочие параметры полупроводникового триода, включая зависимость характеристик от температуры, можно посмотреть в заводской документации на изделие или в datasheet.

Описание корпуса и цоколевка

Подавляющее большинство транзисторов КТ315 выпущено в легко узнаваемом корпусе из пластика КТ-13. Корпус обычно окрашен в красный, желтый или оранжевый цвет, но встречаются экземпляры и зеленого, и даже розового цвета (значительно реже).

На одной из сторон корпуса имеется срез для идентификации распиновки КТ315. Если повернуть срез к себе, то выводы чередуются слева направо:

• база;
• коллектор;
• эмиттер.

С обратной срезу стороны корпуса наносится маркировка транзистора.

Существует и другой вариант корпуса для КТ315 – КТ-26 (в таком выпускаются более современны транзисторы КТ3102 и т.п.). Но этот вариант гораздо менее распространен, чем классический.

Типы монтажа

Транзистор КТ315 предназначен для «дырочного» (through hole) монтажа, то есть, под него в плате сверлятся отверстия. Они могут быть расположены в ряд, или вывод коллектора может быть слегка отогнут в ту или иную сторону – как удобнее для разводки проводников.

Аналоги КТ315 транзистора (импортные, отечественные)

Полным российским функциональным аналогом КТ315 является транзистор КТ312, но он выпускается в металлическом корпусе с проволочными выводами. Замена одного типа на другой по электрическим параметрам возможна, но порядок расположения выводов другой, поэтому установка в отверстия, предназначенные для КТ315 в классическом корпусе несколько затруднена – придется подгибать выводы. Обратная замена затруднена по этой же причине.

Еще сложнее установка КТ312, если отверстия для исходного транзистора расположены в ряд.

Практически всегда КТ315 можно заменить более современным КТ3102 . Этот элемент имеет схожие электрические параметры, а по коэффициенту усиления превосходит прототип. В некоторых случаях КТ315 можно заменить маломощным транзистором КТ503, но надо учитывать, что у него несколько меньше статический коэффициент передачи тока и намного меньше нижняя рабочая частота (до 5 МГц).

Среди импортных транзисторов полный аналог подобрать не получится – корпус КТ-13 популярным по разным причинам не стал. Пожалуй, самый близкий аналог – 2SC641. Он близок по электрическим характеристикам и имеет похожий корпус.

Другой зарубежный функциональный аналог — 2SC634. Он в другом корпусе, но имеет рядное расположение выводов, соответствующее КТ315. Это облегчает замену при ремонте.

Маркировка

Перепутать транзистор КТ315 с другими типами транзисторов из-за своеобразного корпуса сложно. Единственный возможный вариант – в таком же корпусе выпускается транзистор КТ361, образующий с КТ315 комплементарную пару и имеющий обратную ему проводимость (p-n-p).

Если нет прямой маркировки типа, различить полупроводниковые приборы можно по расположению буквенного индекса:

• у КТ315 буква смещена влево;
• у КТ361 буква находится строго посередине корпуса.

Чтобы исключить вероятность ошибки, у КТ361 часто буква наносится с двумя дефисами, подчеркивающими положение литеры в центре корпуса (например, -А-).

Как проверить мультиметром

Мультиметром транзистор проверяется в обычном порядке. КТ315, как и любой полупроводниковый триод, состоит из двух p-n переходов:

• база-эмиттер;
• база-коллектор.

Иными словами, транзистор можно представить в виде двух диодов.

Такое представление полупроводникового триода годится только для проверки. Соединив два диода, получить транзистор нельзя.

Для проверки мультиметр переключается в режим проверки диодов:

• переход коллектор-база в одну сторону должен иметь бесконечное сопротивление, в другую – тестер должен показать конечное значение;
• то же самое должно выполняться для перехода эмиттер-база.

Дальше можно проверить проводимость эмиттер-коллектор. В обе стороны должно быть бесконечное сопротивление.

Этот пункт выполняется «для порядка». Если оба перехода целы, в направлении коллектор-эмиттер проводимости не будет в любом случае.

Статья в тему: Как прозвонить транзисторы не выпаивая из платы

Особенности работы в разных схемах

В общем случае схема включения КТ315 не отличается от стандартной схемы кремниевых транзисторов соответствующей структуры. Это, наряду с электрическими параметрами, определяет использование триода на практике.

В качестве практического примера можно рассмотреть схему электронного ключа. Он управляет достаточно мощными нагрузками (электромагнитное реле и т.п.) посредством сигнала от слаботочного источника (например, от выхода микроконтроллера). резистор R ограничивает выходной ток, а диод VD1 защищает транзистор от выбросов отрицательной полярности, которые возникают при коммутации индуктивной нагрузки (обмотка реле). Потребитель включается по положительному перепаду сигнала на базе транзистора.

Следующей по сложности схемой может быть усилитель низкой частоты (УНЧ). На одном транзисторе можно собрать схему, позволяющую прослушивать слабые сигналы через наушник. Сопротивление наушника должно быть таким, чтобы ток коллектора не превысил допустимый при выбранном напряжении питания. Номинал R1 должен быть выше сопротивления наушника не менее, чем в 100 раз и окончательно подбирается по наилучшему качеству звучания.

Схема сохраняет работоспособность при питающем напряжении от 3 до 15 вольт.

Если соединить последовательно два таких усилителя, можно получить двухкаскадный УНЧ. Его коэффициент усиления равен произведению усилений каждого каскада. Дальнейшее наращивание количества каскадов большого смысла не имеет, так как это приведет, скорее всего, к самовозбуждению схемы. Но если такая необходимость есть, лучше построить ее по крайней правой схеме – с непосредственными связями между каскадами.

Хорошие частотные свойства транзистора позволяют применять его не только в усилителях низкой частоты, но и в усилителях высокой частоты. Характерным примером является радиоприемная аппаратура. Например, приемник прямого усиления, выпускавшийся в виде популярного набора для самостоятельной сборки «Юность КП-202».

Здесь трехкаскадный усилитель радиочастоты, на который подается принятый антенной и выделенный колебательным контуром радиосигнал, собран на трех транзисторах КТ315Б. Максимальная частота приема на средних волнах составляет 1,6 МГц, что далеко от предельных значений для этого транзистора.

Читайте также

Схемы самодельных усилителей звука на микросхемах и транзисторах

 

В усилителе низкой частоты также применены транзисторы КТ315, в том числе предварительный каскад двухтактного УНЧ (на комплементарной паре с КТ361). Однако выходной каскад построен на более мощных элементах КТ814 и КТ815 – мощности миниатюрных транзисторов для этого недостаточно.

Несмотря на то, что серийный выпуск транзисторов КТ315 начался еще в 60-х годах прошлого века, есть сведения о том, что их изготовление продолжается на одном из белорусских заводов. Целесообразность этого — вопрос дискуссионный, ведь в настоящий момент применение транзисторов вообще сокращается из-за распространенности и дешевизны микросхем. Тем не менее, параметры, заложенные разработчиками, обеспечили КТ315 долгую жизнь и широкую популярность. И это неоспоримый факт.