Основные правила замены диодов и транзисторов.

Написал aizaro Дата: . Опубликовано в разделе Диоды, Транзисторы

Прежде всего необходимо заметить, что для успешной замены элементов конструкции нужно хорошо представлять принцип ее работы, уметь оценивать предельные характеристики (токи, напряжения и т. д.), которые определяют режимы работы различных узлов. В общем случае дать рекомендации по замене диодов и транзисторов практически невозможно. Здесь подойдет, пожалуй, лишь общее утверждение, что замена заведомо не ухудшит параметров устройства, если заменяющий элемент имеет одновременно лучшие, чем оригинал, характеристики сразу по целому комплексу данных:
по предельно допустимым токам и напряжениям,
по предельно допустимой рассеиваемой мощности,
по частотным и шумовым свойствам и т. д.
Транзисторы
Найти такую замену крайне трудно, да и обычно в этом нет необходимости. Дело в том, что, ориентируясь на свои возможности, автор конструкции порой использует, если так можно сказать, «слишком хорошие» для данного применения элементы.


При замене диодов в большинстве случаев бывает достаточно оценить воздействующее на диод обратное напряжение (постоянное и/или импульсное), протекающий через него прямой ток (постоянный и/или импульсный), допустимый обратный ток («обратное сопротивление диода») и, наконец, максимальные частоты воздействующих на диод сигналов.
Такой параметр диода, как обратный ток, существенен лишь в тех случаях, когда диод должен надежно развязывать элементы устройства в «закрытом» состоянии. Примером может служить пиковый вольтметр (в последнее время все чаще используется в индикаторах уровня записи магнитофонов) — «обратное сопротивление диода может существенно влиять на постоянную времени цепи разрядки.
Прямое падение напряжения на диоде важно в основном, когда он используется как элемент стабилизации низкого напряжения (0,5…2В). Как известно, для кремниевых диодов оно лежит обычно в пределах 0,5…1,0В, а у германиевых составляет всего лишь доли вольта. В данном случае заменять кремниевые диоды на германиевые (удовлетворяющие по всем остальным параметрам), разумеется, нельзя.
В выпрямителях на диоде уменьшается выходное напряжение на величину прямого падения напряжения, поэтому замена кремниевых диодов на германиевые вполне допустима. Более того, в определенных ситуациях она может оказаться даже предпочтительной. Стабилизаторы напряжения для надежной работы регулирующего транзистора требуют определенной разности выходных и входных напряжений. Если используемый радиолюбителем трансформатор при максимальном токе нагрузки обеспечивает ее на пределе, то несколько повысить надежность работы устройства (не перематывая трансформатор) можно именно заменой в выпрямителе кремниевых диодов на германиевые.
Подбор заменяющих транзисторов более сложен из-за большего числа параметров, по которым он производится. Но схема анализа возможных вариантов остается прежней. Начинают с оценки действующих в узлах устройства токов и напряжений. Максимально допустимое напряжение коллектор-эмиттер транзистора должно быть больше, чем максимальное (с учетом переменной составляющей) напряжение, действующее на этом участке. Правда, если необходимо избегать коротких замыканий (обычно это имеет место только в процессе налаживания устройства), то подобная замена вполне оправдана.
В узлах, где имеется значительная переменная составляющая, ее необходимо учитывать при выборе транзистора. Примером могут служить предоконечные и двухтактные каскады усилителей звуковой частоты. Постоянное напряжение, приложенное между коллекторами и эмиттерами транзисторов в этих каскадах, составляет половину напряжения источника питания (при однополярном питании). Одна¬ко здесь действует переменное напряжение с амплитудой, близкой к половине напряжения источника. Таким образом, реально напряжение коллектор-эмиттер в данном случае изменяется практически от нуля до полного напряжения источника питания. Естественно, что транзисторы в оконечном и предоконечном каскаде должны иметь соответствующее максимально допустимое напряжение коллектор-эмиттер.
Оценив возможность замены на имеющийся у радиолюбителя транзистор по данному параметру, следует аналогичным образом проверить, проходит ли он по максимально допустимому току кол¬лектора и по мощности, рассеиваемой на коллекторе.
Во многих случаях критичным может оказаться выбор транзистора по статическому коэффициенту передачи тока. Например, в простейшем стабилизаторе напряжения на транзисторе потребляемый ток достигает 200 мА. Ток в базовой цепи будет меньше (пропорционально статическому коэффициенту передачи тока регулирующего транзистора). В данном случае проблем с заменой не возникает, поскольку практически у всех современных транзисторов этот коэффициент не менее 30.
Это означает, что ток, потребляемый базовой цепью регулирующего транзистора, изменяется в пределах 0…7 мА. Такое изменение легко обеспечивается простейшим параметрическим стабилизатором на стабилитроне. Однако при больших потребляемых токах или низкоомных нагрузках (и частности, в усилителях звуковой частоты) значение статического коэффициента передачи тока транзистора может быть уже критичным. В любом случае при замене следует оценить, обеспечивают ли предшествующие каскады необходимый ток в нагрузке (по постоянной и/или переменной составляющим) при минимально допустимом значении этого коэффициента.
И наконец, необходимо проверить, проходит ли заменяющий транзистор по частотным характеристикам. Здесь следует заметить, что в настоящее время даже в низкочастотных узлах широко применяют высокочастотные транзисторы (особенно в маломощных каскадах) из-за их доступности. Поэтому порой вполне возможна замена и на транзисторы с более низкой граничной частотой, чем те, которые использовались в данной схеме.

Tags: ,

Leave a comment

You must be logged in to post a comment.