Транзистор 13003: полные технические характеристики и описание

Вы когда-нибудь задумывались, как устроены современные электронные устройства, смартфоны, планшеты, ноутбуки? Все они во многом базируются на небольших электронных компонентах, без которых их функционирование было бы невозможно. Одним из таких важнейших компонентов является транзистор 13003.

Основные характеристики транзистора 13003

Транзистор 13003 - это кремниевый транзистор NPN-типа со структурой эпитаксиальный планарный . Он предназначен для использования в импульсных источниках питания, пускорегулирующих устройствах, схемах управления электродвигателями и реле, отклоняющих системах в телеаппаратуре и другого широкого круга применения в радиоэлектронной аппаратуре и приборостроении.

Конструкция и структура

Транзистор 13003 имеет планарно-эпитаксиальную структуру. Эпитаксиальный слой выращивается на коллекторе, имеющем большую толщину и низкое удельное сопротивление. Базовый слой очень тонкий. Эмиттер формируется диффузией примесей через окна в защитном окисле. Такая конструкция обеспечивает высокую скорость переключения транзистора.

Тип корпуса и расположение выводов

Транзистор 13003 выпускается в пластмассовых корпусах следующих типов:

• TO-92 (NL) – выводы эмиттер, коллектор, база;
• TO-126 (C/S) – выводы база, коллектор, эмиттер;
• TO-251, TO-252 – выводы база, коллектор, эмиттер.

Основные области применения

Благодаря своим электрическим и эксплуатационным характеристикам, транзистор 13003 широко используется:

• В импульсных источниках питания;
• Пускорегулирующих устройствах;
• Схемах управления электродвигателями, реле, соленоидами;
• Отклоняющих системах телевизионной аппаратуры.

Помимо перечисленных областей, транзистор применяется и в других устройствах, где необходимы высоковольтные переключения с большим быстродействием.

Ключевые особенности

Основными особенностями транзистора 13003 являются:

• Высокая скорость переключения, обеспечивающая работу на частотах до 10 МГц;
• Широкий диапазон рабочих напряжений до 900 В;
• Большие импульсные токи коллектора до 3 А;
• Выдерживаемое напряжение коллектор-эмиттер до 700 В;
• Низкое падение напряжения в открытом состоянии.

Эти параметры позволяют эффективно использовать транзистор 13003 в схемах высоковольтных переключений с индуктивной нагрузкой, где важно минимизировать время спада импульса тока коллектора.

Предельные эксплуатационные характеристики

Как видно из таблицы, транзистор 13003 способен выдерживать высокие напряжения в сотни вольт и обеспечивать большие импульсные токи в цепи коллектора. Основные электрические параметры, рассмотрим подробнее основные электрические характеристики транзистора 13003.

Рабочие напряжения и токи

• Рабочее напряжение коллектор-эмиттер - 400 В;
• Ток коллектора выключения - 1 мА;
• Ток эмиттера выключения - 1 мА;
• Напряжение насыщения коллектор-эмиттер - 1 В;
• Напряжение насыщения база-эмиттер - 1,1 В.

Динамические параметры

• Время задержки - 50 нс;
• Время нарастания тока - 500 нс;
• Время спада тока - 400 нс.

Температурные ограничения

• Максимальная температура перехода - 150°C;
• Диапазон рабочих температур - от -55 до +150°C.
• Частота среза - 10 МГц;
• Коэффициент усиления - от 14 до 57.

Таким образом, транзистор 13003 обладает широким спектром электрических параметров, позволяющих эффективно использовать его в различных схемах и устройствах средней и большой мощности.

Классификация транзисторов 13003

Транзисторы серии 13003 классифицируются по величине статического коэффициента усиления hFE. Существует 8 групп с диапазоном hFE от 14 до 57:

Группа указывается в маркировке транзистора на корпусе. Это позволяет подобрать прибор с нужным коэффициентом усиления для конкретного применения.

Сравнительные характеристики разных модификаций

Кроме базовой модели 13003, выпускаются различные модификации этого транзистора, отличающиеся корпусом, допустимыми напряжениями и токами. Рассмотрим некоторые из них:

В корпусе TO-92:

В корпусе TO-126:

Как видно из сравнительных таблиц, разные модификации транзистора 13003 отличаются выходными характеристиками и максимальными допустимыми режимами по току, напряжению и мощности. Это позволяет гибко подобрать нужный вариант для конкретного применения.

Схемы тестирования временных параметров

Для проверки и тестирования временных параметров транзистора 13003 - задержек включения и выключения, времени нарастания и спада импульсов - используются специальные измерительные схемы.

Схема с резистивной нагрузкой

При работе с резистивной нагрузкой временные параметры транзистора тестируются по следующей принципиальной схеме:

Здесь в качестве нагрузки используется резистор R_C 125 Ом, управление осуществляется импульсами резистор R_C 125 Ом, управление осуществляется импульсами от генератора через резистор R_B 47 Ом. Диод VD1 выполняет функцию ограничителя напряжения. На выходе сигнал снимается осциллографом, по осциллограмме определяются времена задержки, нарастания, спада импульсов тока коллектора.

Основные режимы работы схемы:

• Напряжение источника питания U_CC = 125 В;
• Скважность импульсов ≤ 1% для исключения перегрева транзистора;
• Фронты импульсов управления длительностью ≤ 10 нс.

При таких условиях обеспечиваются стандартные измерения временных показателей транзистора 13003.

Схема с индуктивной нагрузкой

Для тестирования транзистора в реальных условиях работы используется схема с индуктивной нагрузкой и ограничением амплитуды напряжения:

Здесь в качестве нагрузки выступает дроссель L1, напряжение на коллекторе ограничивается стабилитроном VD2, управление подается через резистор R_B1.

Основные регулируемые параметры схемы:

• Напряжение питания U_CC;
• Сопротивление резистора R_B1;
• Уровень ограничения напряжения U_CLAMP.

Данная схема позволяет моделировать реальные условия применения транзистора 13003 и оценивать его динамические свойства.