Universaltransistorer og universaldioder

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Spring til navigation Spring til søgning

Forkortelserne TUN, TUP, DUS, DUG er begreber indenfor hobbyelektronik for universaltransistorer og universaldioder og står henholdsvis for "Transistor-Universal-NPN", "Transistor-Universal-PNP", "Diode-Universal-Silicium" og "Diode-Universal-Germanium". De blev indført i året 1971 af tidsskriftet Elektor.[1][2][3][4]

Disse elektronikkomponenter indeholder "universal" som en del af deres navn, fordi de kan anvendes meget bredt og samtidig er lette at skaffe, da deres mindstekrav er valgt, så mange halvlederkomponenter kan anvendes fx de billigste eller lettest tilgængelige. Byggesæt kan designes med disse universale halvlederkomponenter, så det er lettere at finde halvlederkomponenterne; både for byggesætspakkere og hobbyfolk. Fx kan byggesætspakkere og hobbyfolk i stedet købe mange ens halvlederkomponenter med rabat, i stedet for specifikke; som kan være dyrere, med lang leveringstid - eller som er udgået hos producenter og forretninger.

Baggrund og historie[redigér | rediger kildetekst]

Transistor med benævnelsen BC547 (ikke skalatro).

Da transistorer i 1970'erne blev mere bredt anvendt indenfor hobbyelektronik og da transistorer kunne fås i mange prisklasser, og grundet overgangen fra germaniumtransistorer til siliciumtransistorer, fandtes der mange siliciumtransistor varianter som kun adskilte sig lidt fra hinanden. Når et fagtidsskrift offentliggør byggebeskrivelser, er der en fare for, at de nævnte transistorer og dioder ikke er mulige at levere det sted, hvor læseren bor.

En mulig udvej er en omfattende transistorsammenligningstabel som læserne kan slå alternative transistorer op i.

Tidsskriftet Elektor valgte en anden løsning: Elektor definerede (forholdsvis lave) mindstekrav for NPN-transistorer og PNP-transistorer, som mange standardtyper fra forskellige producenter og deres komponenters produktkoder opfyldte. Som betegnelse for disse transistorer anvendtes henholdsvis TUN og TUP. I starten opfyldte fx BC109 TUN-kravene - og BC178 TUP-kravene; begge har TO-18 metalhus. I dag (2018) opfylder fx BC547 TUN-kravene og BC557; begge har TO-92 kunststofhus. BC547 og BC557 findes henholdsvis også i SMD-varianterne BC847 / BC857.

Elektor's koncept omfatter også dioder i varianterne germanium (lille ledespændingsfald); DUG - og silicium (højere frekvenser, mindre lækstrøm); DUS. Som DUS kan 1N4148 fx anvendes - og som DUG kan AA116 fx anvendes.

I 1970'erne understøttede mange elektronikforretninger konceptet. I 1980'erne mindskes interessen i konceptet. I mange byggebeskrivelser anvendes konceptet fortsat i 2000'erne.[5]

Tabeller med produktkode eksempler[redigér | rediger kildetekst]

Tabel med mulige TUN TUP produktkoder
TUN
produktkode
(NPN)
TUP
(komplementær)
produktkode
(PNP)
Bemærkning evt.
Vceo
(V)
max
evt.
Ic
(mA)
max
evt.
Ptot
@amb=
25 °C
(mW)
max
evt.
hFE
=beta
@Ic=1..10mA
@Vce=5V
(A/A)
min..max
(typ)
evt.
Ft
@Vce=5..20V
(MHz)

min(typ)
Databladskilder
BC337 BC327 TO-92, høj strøm 45 800 625 100-630 (170)
BC338 BC328 TO-92, høj strøm 25 800 625 100-630 (170)
BC546 BC556 TO-92, høj Vce 65 100 500
625
100-800(200) (250)
(300)
BC547 BC557 TO-92 45 100 500
625
100-800(200) (250)
(300)
BC548 BC558 TO-92 30 100 500
625
100-800(200) (250)
(300)
BC549 BC559 TO-92, lav støj 30 100 500
625
100-800(200) (250)
(300)
BC550 BC560 TO-92, lav støj 45 100 500
625
100-800(200) (250)
(300)
BC635-16 BC636-16 TO-92, høj strøm 45 1000 830 100-250 100
BC637-16 BC638-16 TO-92, høj strøm, høj Vce 60 1000 830 100-250 100
BC639-16 BC640-16 TO-92, høj strøm, høj Vce 80 1000 830 100-250 100
2N2222 2N2907 TO-18, høj strøm 30 800 400
500
100-300 250
2N2222A 2N2907A TO-18, høj strøm 40 800 400
500
100-300 300
P2N2222A
PN2222A
ST2222A
P2N2907A
PN2907A
ST2907A
TO-92, høj strøm 40 800 400
500
100-300 300
2N3904 2N3906 TO-92 40 200 625 100-300 300
2SC2240 2SA970 TO-92, meget lav støj, høj Vce 120 100 300 200-700 (100)

Bemærkninger:

  • Står der flere tal over hinanden i samme celle, skyldes det at forskellige producenter, opgiver forskellige data.
  • I dag (2018) er transistorer med metalhuse (TO-18) dyrere end plasthuse (TO-92).

Tabeller med egenskaber og begrænsninger[redigér | rediger kildetekst]

Transistor TUN TUP[redigér | rediger kildetekst]

Når man skal designe elektroniske kredsløb med Elektor universaltransistorer, skal de bipolare transistorer opfattes som havende følgende egenskaber og begrænsninger:

Tabel med Elektor universaltransistor egenskaber og begrænsninger
Benævnelse Polaritet Vceo
(V)
max
Ic
(mA)
max
Ptot
(mW)
max
hFE
=beta
(A/A)
cirka
Ft
(MHz)
cirka
Databladskilder
Transistor-Universal-NPN, TUN NPN 20 100 100 100 100 [1]
Transistor-Universal-PNP, TUP PNP -20 -100 100 100 100 [1]

Bemærkninger:

  • Den maksimale totale afsatte effekt i transistoren Ptot (=Pmax) er med stor sikkerhed opgivet for en omgivelsestemperatur på 25 °C.
  • Strømforstærkningsfaktoren hFE, beta er med stor sikkerhed opgivet for Ic=1..10mA og ved Vce=5V. (Strømforstærkningsfaktoren falder for lavere og højere Ic end den opgivne - og for lavere Vce end den opgivne)
  • Transition frequency Ft (hFE=1) er med stor sikkerhed opgivet for Ic=1..10mA og ved Vce=5V. (Transition frequency falder for lavere og højere Ic end den opgivne - og for lavere Vce end den opgivne)
  • For transistortemperaturer i mikrochippen højere og lavere end 25 °C vil strømforstærkningsfaktor hFE og Transition frequency Ft kunne være både lavere eller højere.


Diode DUS DUG[redigér | rediger kildetekst]

Når man skal designe elektroniske kredsløb med Elektor universaldioder, skal dioderne opfattes som havende følgende egenskaber og begrænsninger:

Tabel med Elektor universaldiode egenskaber og begrænsninger
Benævnelse Halvledermateriale Ureverse
(V)
max
Iforward
(mA)
max
Ireverse
(uA)
cirka
Ptot
(mW)
max
Cdevice
(pF)
cirka
Databladskilder
Diode-Universal-Silicium, DUS Silicium 25 100 1 250 5 [1]
Diode-Universal-Germanium, DUG Germanium 20 35 100 250 10 [1]

Bemærkninger:

  • Den maksimale totale afsatte effekt i dioden Ptot (=Pmax) er med stor sikkerhed opgivet for en omgivelsestemperatur på 25 °C.
  • Lækstrømmen Iforward er med stor sikkerhed opgivet for en omgivelsestemperatur på 25 °C. (Lækstrømmen falder meget for lavere omgivelsestemperaturer - og stiger meget for højere omgivelsestemperaturer)
  • Diodens parasitiske kapacitans er typisk opgivet ved Vreverse=0..1V. (for højere Vreverse vil Diodens parasitiske kapacitans falde)

Tabeller med mindste egenskaber og mindstekrav for at opfylde TUN TUP DUS DUG[redigér | rediger kildetekst]

Transistor TUN TUP[redigér | rediger kildetekst]

Når man skal finde bipolare transistorer, som skal opfylde Elektors universaltransistorkrav, skal de bipolare transistorer have følgende mindste egenskaber og mindstekrav:

Tabel med bipolare transistor mindstekrav
Benævnelse Polaritet Vceo
(V)
min
Ic
(mA)
min
Ptot
(mW)
min
hFE
=beta
(A/A)
min
Ft
(MHz)
min
Databladskilder
(for Transistor-Universal-NPN, TUN) NPN 20 100 100 100 100 [1]
(for Transistor-Universal-PNP, TUP) PNP -20 -100 100 100 100 [1]

Bemærkninger:

  • Den maksimale totale afsatte effekt i transistoren Ptot (=Pmax) er med stor sikkerhed opgivet for en omgivelsestemperatur på 25 °C.
  • Strømforstærkningsfaktoren hFE, beta er med stor sikkerhed opgivet for Ic=1..10mA og ved Vce=5V. (Strømforstærkningsfaktoren falder for lavere og højere Ic end den opgivne - og for lavere Vce end den opgivne)
  • Transition frequency Ft (hFE=1) er med stor sikkerhed opgivet for Ic=1..10mA og ved Vce=5V. (Transition frequency falder for lavere og højere Ic end den opgivne - og for lavere Vce end den opgivne)
  • For transistortemperaturer i mikrochippen højere og lavere end 25 °C vil strømforstærkningsfaktor hFE og Transition frequency Ft kunne være både lavere eller højere.


Diode DUS DUG[redigér | rediger kildetekst]

Når man skal finde bipolare transistorer, som skal opfylde Elektors universaldiodekrav, skal dioderne have følgende mindste egenskaber og mindstekrav:

Tabel med diode mindstekrav
Benævnelse Halvledermateriale Ureverse
(V)
min
Iforward
(mA)
min
Ireverse
(uA)
max
Ptot
(mW)
min
Cdevice
(pF)
max
Databladskilder
(for Diode-Universal-Silicium, DUS) Silicium 25 100 1 250 5 [1]
(for Diode-Universal-Germanium, DUG) Germanium 20 35 100 250 10 [1]

Bemærkninger:

  • Den maksimale totale afsatte effekt i dioden Ptot (=Pmax) er med stor sikkerhed opgivet for en omgivelsestemperatur på 25 °C.
  • Lækstrømmen Iforward er med stor sikkerhed opgivet for en omgivelsestemperatur på 25 °C. (Lækstrømmen falder meget for lavere omgivelsestemperaturer - og stiger meget for højere omgivelsestemperaturer)
  • Diodens parasitiske kapacitans er typisk opgivet ved Vreverse=0..1V. (for højere Vreverse vil Diodens parasitiske kapacitans falde)

Kilder/referencer[redigér | rediger kildetekst]

  1. ^ a b c d e f g h i elektor.de: Elektor-Heft Mai 1975: Definition von TUP-TUN-DUG-DUS und Liste mit Beispieltypen
  2. ^ tonyvanroon.com: Circuits, as published and used by Elektor and the Dutch Elektuur, contain universal transistors and diodes to the abbreviations: TUP (Transistor Universal Pnp), TUN (Transistor Universal Npn), DUS (Diode Universal Silicon), and DUG (Diode Universal Germanium). Many transistors and diodes fit this way in these categories and makes component selection easier. Good system!, backup
  3. ^ mikroe.com: 4.4 TUN and TUP, backup
  4. ^ bibo.iqo.uni-hannover.de: You are here: Elektronik-Werkstatt des IQ » Bauteile » Transistoren, backup
  5. ^ Eksempel: talkingelectronics.com: 200 Transistor circuits: Citat: "...We have labelled the NPN transistor as BC547. This means you can use ANY NPN transistor, such as 2N2222, BC108, 2N3704, BC337 and hundreds of others. Some circuits use TUN for Transistor Universal NPN and this is the same as our reasoning - the transistor-type is just to let you know it is not critical. BC557 can be replaced by: 2N3906, BC327 and many others. Don't worry too much about the transistor-type. Just make sure it is NPN, it [if] this is the type needed. ...", 1-100 Transistor circuits, 101-200 Transistor circuits

Eksterne henvisninger[redigér | rediger kildetekst]