Rådgiver
Teksten forneden er maskineoversat fra den tyske originaltekst.
Værd at vide til transistorer
Was transistorer?
Hvilke typer og konstruktioner findes der transistorer?
Købekriterier til transistorer - hvad kommer det an på?
Facit: Så køber du den rigtige transistor
FAQ – ofte stillede spørgsmål om transistorer
Was transistorer?
Transistorer er elektroniske halvlederkomponenter, som bruges til styring eller kobling af spændinger og strømme. Ordet transistor er afledt af ordkombinationen »overførsel« og »resistor« og betegner transistorens evne til at fungere som styrbar modstand ved at ændre halvlederlagers modstand. I dag er disse halvlederlag hovedsageligt baseret på doteret silicium.
Normalt menes der med betegnelsen transistor bipolare transistorer, ofte forsynet med forkortelsen BJT (bipolær junction transistor). De består af tre tynde halvlederlag, der ligger direkte oven på hinanden. Hver af disse lag har en elektrisk tilslutning, der er fremstillet ud fra huset. Disse tilslutninger betegnes som basis, emitter og kollektor (B, E, C). Halvlederstrækning emitter-kollektor danner derved det kontrollerbare strømsti, som styres via basis-tilslutningen. Anlægning af en forholdsvis lille basisstrøm påvirker kollektor-emitter-strækningens ledningsevne, hvor transistorens ledningsevne uden basisstrøm ligger tæt på nul og stiger med tiltagende styrestrøm. Fysisk set kan det sammenlignes med en ventil, som selv kræver meget små aktiveringskræfter, men som er i stand til at styre store mængder. Faktoren mellem basisstrøm og kollektor-emitter betegnes som strømforstærkning. Hvis en transistors strømforstærkningsfaktor for eksempel er ved 100, bevirker en basisstrøm på 1 mA en strøm på 100 mA i kollektoremitter-strækningen.
Hvilke typer og konstruktioner findes der transistorer?
Grundlæggende gælder: Afhængigt af rækkefølgen af de tre halvlederlag betegnes transistorer som NPN- eller PNP-transistorer. Forskellen mellem disse to typer kan ses i kredsløbsbilledet med den lille pil på stikket til imiteren. Ved NPN-transistor viser denne udad, ved PNP-transistor indad. Tilsvarende egner transistorer af typen NPN sig til positive spændinger, ved PNP-transistorer er polariteterne omvendt.
Darlington-transistorer kobler to normale bipolartransistorer til en for- og hovedforstærkerkobling i et enkelt kabinet. Dermed kan der opnås en væsentligt højere strømforstærkning, uden at der kræves yderligere tilslutning udefra.
De såkaldte »forspændte transistorer« integrerer en bias modstand i deres hus. Dermed er der forindstillet en defineret grundspænding, så transistorpunktet kommer ind i det ønskede område, for eksempel til audio- og vekselspændingsanvendelser.
HF-transistorer er specielt optimeret til højfrekvens-applikationer. De har særlig lille kapacitet med tilbagevirkende kraft og hurtige stige- og faldtider.
Transistorer leveres i en lang række kabinetformer; både i SMD-teknik og til konventionel gennemstikningsmontage (THT). Enkelttransistorer til mindre effekter gemmer sig for det meste i et plastkabinet. Effekttransistorer skal normalt køles, og de har derfor et godt varmeledende metalhus eller en metalgrundplade, der kan kobles til et kølelegeme eller en køleflade.
Transistorarrays består af to til syv enkelttransistorer. De er pladsbesparende og gør den nemmere at håndtere. Som på mange andre kabinettyper fås der hos Conrad en passende stiksokkel. Senere nødvendig udskiftning kan dermed ske uden loddearbejde.
I kombination med transistorer, såkaldte »afstemte par«, er der to identiske transistorer i et hus, hvis elektriske egenskaber ligger meget tæt på hinanden.
Købekriterier til transistorer - hvad kommer det an på?
Hvis der er brug for en høj strømforstærkning, er Darlington-transistorer meget velegnede. I mange tilfælde er det dermed ikke nødvendigt med en separat for- og hovedforstærkning samt yderligere nødvendige komponenter. For eksempel til audioapplikationer og flerkanalede forstærkerkredsløb findes transistorer som afstemte par. Disse selekterede transistorer udviser mindre afvigelser indbyrdes og sørger for den bedst mulige linearitet i paralleldrift. HF-transistorer egner sig i høj grad til højere frekvenser i kraft af deres specielle egenskaber.
Transistor-arrays muliggør udvikling af mere kompakte kredsløb end ved eksklusiv anvendelse af enkelttransistorer. Specielt til mindre ydelser udgør de en fordelagtig og pladsbesparende løsning, der også giver fordele ved bestykningen og loddeprocessen.
Der må ikke forveksles med betegnelserne NPN og PNP i alle typer og udformninger, da de to transistortyper ikke kan udskiftes indbyrdes. Transistorens forstærkningsfaktor er en vigtig parameter, der skal passe så nøjagtigt som muligt til den tilsigtede opgave, og forstærkningsbåndbredden skal være tilstrækkelig. For at drive en transistor inden for det sikre arbejdsområde, er de nødvendige oplysninger til rådighed i det pågældende datablad.
Facit: Så køber du den rigtige transistor
Ved nyudviklinger af kredsløb skal der altid lægges nøje vægt på de pågældende elektriske værdier iht. databladet for at vælge den bedst egnede transistormodel, der skal anvendes som opgave. Det giver fordele i form af pålidelighed og langsigtet funktionssikkerhed, at man ikke udnytter transistorernes belastningsevne til det yderste. Anvendelse i mere krævende omgivelsesbetingelser kræver overholdelse af det tilladte temperaturområde og kræver et derating i Varme omgivelser, hvis dette måtte være nødvendigt. I disse tilfælde skal du vælge en transistor med tilsvarende effektreserver.
Hvis en defekt transistor skal udskiftes, skal den identiske type så vidt muligt anvendes. Er denne ikke længere tilgængelig, findes der sammenligningstabeller, som som normalt bruges til at finde en elektrisk kompatibel transistor. Man bør også være opmærksom på kabinetkonstruktion: Er rastermålet ved trådede typer og placering og størrelse af loddepads ved SMD-transistorer? Er kabinettet selv kompatibelt med den tilgængelige plads og eventuelle eksisterende kølelegemer samt monteringsboringer?
Sørg for, at der kan være brug for kontrolmærker, og at de krævede standarder er overholdt. Transistorer, som tilbydes i Conrad-butikken, udmærker sig ved pålidelighed og lang levetid og lever op til høje kvalitetskrav.
FAQ – ofte stillede spørgsmål om transistorer
Was the was was was was was was was was was was was was
Som de fleste elektroniske halvlederkomponenter er transistorer truet på grund af elektrostatisk afladning. Udtagning fra emballagen og alle følgende håndterings- og forarbejdningsskridt skal derfor ske i overensstemmelse med de relevante ESD-direktiver for at undgå beskadigelser. Det er også vigtigt at overholde den maksimalt tilladte loddetemperatur samt loddetiden, for at forhindre overophedningsskader.
Hvilke maksimale driftstemperaturer kan transistorer anvendes?
Ved de i dag almindelige siliciumtransistorer må en spærrelagstemperatur på 150 til 200° C ikke overskrides, afhængigt af typen. Højere temperaturer medfører enten øjeblikkelig ødelæggelse eller øger hastigheden af aldring enormt. De tilladte elektriske værdier i databladet refererer for det meste til en drift ved° en omgivelsestemperatur på 25 C. Højere omgivelsestemperaturer kræver en derating, hertil findes tilsvarende diagrammer i databladet.
Kan transistorer kortvarigt overbelastes elektrisk?
Det er ikke tilladt at anvende strømmålinger, der kun er kortvarige over de specificerede spændingsværdier. Ligeledes må hverken de tilladte strømme eller den maksimale tabseffekt overskrides. Den ikke-påvirkelige termiske modstand mellem halvlederplader og hus ville selv ved god ekstern køling medføre en ikke-tilladt temperaturstigning på den egentlige halvledere.