Для корректного подбора активного элемента в схеме проверьте коэффициент усиления по току (hFE). У маломощных моделей он колеблется от 20 до 1000, у силовых – редко превышает 100. При работе на высоких частотах критичен предельный показатель fT: например, 2N3904 сохраняет стабильность до 300 МГц, а BD139 – лишь до 50 МГц.
Обратите внимание на максимально допустимые значения: коллекторный ток (IC) у распространённых экземпляров варьируется от 100 мА до 10 А, а напряжение UCE – от 30 В до 1 кВ. Для импульсных схем ключевым будет параметр времени переключения – у 2N2222 оно составляет 35 нс при включении и 50 нс при выключении.
Температурные показатели определяют устойчивость к перегреву: корпус TO-92 выдерживает до 150°C, тогда как TO-220 с радиатором – до 200°C. В высокочастотных каскадах используйте модели с низкой ёмкостью перехода (Cob < 10 пФ), например, BF199 (4 пФ).
Как подобрать компонент по коэффициенту усиления (hFE)
Для слаботочных схем (например, предусилителей) выбирайте модели с hFE от 100 до 300. Примеры: BC547C (hFE=420-800), 2N3904 (100-300). В силовых каскадах достаточно 30-100 (TIP31C – 25-75, BD139 – 40-160).
Зависимость hFE от условий работы
Коэффициент меняется при нагреве: у кремниевых элементов рост составляет ~0.5% на 1°C. При токах выше 10% от максимального hFE снижается на 15-30%. Для стабильности используйте схемы с отрицательной обратной связью.
Проверка и сортировка
Разброс hFE в одной партии достигает 20-50%. Для точных каскадов измеряйте тестером (например, Peak Atlas DCA75) или собирайте тестовый стенд с фиксированным током базы. Группируйте экземпляры с отклонением не более 10%.
В импульсных схемах учитывайте минимальное значение hFE при рабочем токе. Например, для переключения реле с током коллектора 500 мА и базовым током 10 мА требуемый коэффициент – не менее 50.
Предельные напряжения и токи в схемотехнике
Максимальное напряжение между коллектором и эмиттером (VCEO) – ключевой параметр. Для распространённых моделей, таких как BC547, этот показатель составляет 45 В, а для мощных MJE13003 – 400 В. Превышение ведёт к пробою.
Ток коллектора (IC) не должен быть выше указанного в документации. Например, 2N2222 выдерживает до 800 мА, а TIP120 – 5 А. Длительная работа на предельных значениях сокращает срок службы.
Обратное напряжение эмиттер-база (VEBO) часто игнорируют, но его превышение (обычно 5–7 В) повреждает переход. В схемах с индуктивной нагрузкой добавляйте защитные диоды.
Мощность рассеяния (Ptot) зависит от корпуса. TO-92 рассеивает до 625 мВт, TO-220 – 50 Вт. Учитывайте тепловое сопротивление и условия охлаждения.
Для импульсных режимов допустим кратковременный ток выше номинала. Например, S8050 держит 0.7 А непрерывно, но до 2 А в импульсе 10 мс. Проверяйте графики в даташите.
