Транзисторы серии КТ

Транзисторы составляют основу практически всех современных микросхем, представляют собой полупроводниковые приборы на три вывода. Уникальность компонентов в их способности при помощи входного сигнала небольшой мощности вести управление большими мощностями. В электронных схемах на прибор возложены задачи преобразования электрических сигналов, их усиления, генерации и коммутации. 

Биполярные и полевые транзисторы

В зависимости от структурных особенностей и принципа действия транзисторы делятся на две большие группы: полевые и биполярные. Последние практически вытеснили полевые, используются при построении логических схем, процессоров, смартфонов, устройств цифровой связи, ПК и других гаджетов. К особенностям биполярных транзисторов относится наличие в их структуре проводников с двумя типами проводимости. Благодаря небольшим размерам, невысокой цене, стойкости к внешним механическим воздействиям, экономичности в эксплуатации, транзисторы смогли заменить электронные лампы в мало сигнальных электронных устройствах. Развитие технологии уверенно идет вперед и в 90-х годах был разработан новый тип транзисторов – IGBT, которые смогли объединить достоинства полевых и биполярных.

Биполярные транзисторы, еще известные как полууправляемые ключи, представляют собой полупроводниковый кристалл, чаще из германия или кремния. Компонент разделен на три зоны, которые получили название: коллектор, база и эмиттер, отличающиеся размерами и электропроводимостью. Зоны с преобладанием электронов на схемах обозначаются буквой N, область с дырочной проводимостью – P. 

В зависимости от сочетаний участков с дырочной и электронной проводимостью, биполярные транзисторы делятся на:

• транзисторы с прямой проводимостью – PNP; 
• NPN –транзисторы с обратной проводимостью. 

Промышленность предлагает огромный выбор полупроводниковой продукции. В зависимости от используемого материала, они могут быть кремниевые и германиевые. По силовым характеристикам компоненты делятся на устройства малой, средней и высокой мощности, по частоте – на низко, высоко и сверхчастотные. Нанесенная на корпус маркировка позволяет разобраться в разнообразии предложений рынка электроники. Производители не выработали единого стандарта шифрования, каждая компания использует собственную цветовую и цифро-буквенную маркировку. Нередко случается, что одинаковые по исполнению и характеристикам транзисторы обозначаются по-разному, и наоборот, на совершенно разные устройства нанесен одинаковый код. Первоначально, еще до 1964 года, в СССР использовалась маркировка на одну букву и цифру. Современный вариант состоит из буквенно-цифрового шифра на не менее чем 5 знаков.

Правила маркировки транзистора:

1. Первая буква указывает, из какого материала изготовлен полупроводник. Г соответствует германию, К принадлежит кремнию. Арсенид галлия обозначается буквой А, через И маркируется индий. Пример маркировки: транзистор КТ 835, для его изготовления взят кристалл кремния.
2. Вторая буква отражает тип транзистора. Т в обозначении указывает на принадлежность транзистора к биполярной группе. Через П маркируются полевые транзисторы. Например, транзистор КТ 203 относится к биполярным полууправляемым ключам.
3. Первая из цифр указывает на потенциал транзистора по рассеиваемой мощности и частотным показателям. Например, в обозначении транзистора КТ 838 цифра 8 соответствует среднечастотным компонентам большой мощности. 
4. Через последующие цифры от 01 до 99 отображается порядковый номер разработки.
5. Завершающий элемент маркировки – буквы от А до Я, они отражают причастность транзистора к группе, изготовленной по определенной технологии.

Немного информации о популярных полупроводниковых приборах. Транзистор КТ 201 применяется для усиления сигналов низкой частоты. Транзистор КТ 368 относится к полупроводникам с нормированным уровнем шума. Находит применение во входных и последующих каскадах усилителей высокой частоты.

История создания транзисторов

Исследованиями характеристик полупроводниковых компонентов на протяжении прошлого века занимались ученые многих стран. Перед началом войны 1941 года наибольших успехов достигли исследователи Германии и СССР, но на время войны работы были приостановлены. В 1945 году разработки были продолжены сотрудниками американской компании Bell Labs. Ими же было разработано новое полупроводниковое устройство. Датой рождения транзистора принято считать 1947 год. Первоначальное название триод чуть позже было заменено на новое, образованное из двух английских слов, в переводе означающих – передача сопротивления, что отражает принцип работы компонента. Регулирование тока в базе происходит посредством изменения сопротивления между коллектором и эмиттером. В 1956 году труд американских ученых был отмечен высокой наградой – Нобелевской премией по физике. 

Макет первого германиевого транзистора советскими учеными был предложен в 1949 году, а в 1953 году принято решении о создании специализированного НИИ Пульсар, занимающегося проблемами полупроводников. В том же году созданы первые плоскостные германиевые транзисторы П1, П2, П3, на их основе была выполнена отработка конструкции и методов контроля качества. Началом промышленного производства полупроводниковой транзисторной продукции КСВ-1 и КСВ-2 в СССР принято считать 1957 год, в течение которое изготовлено 2,7 млн. экземпляров. Первые устройства на базе кремния созданы в 1957 году, но из-за сложности техпроцесса, в партии было не более 20% годных экземпляров. В 1967 оду начата подготовка производственных площадей на Пульсаре под массовое производство кремниевых транзисторов, уже в следующем году выпущены первые образцы на базе КТ315.