Was sind die Grundlagen der Transistorsubstitution?

Ein Transistorersatz ist oft erforderlich, wenn ein bestimmter Transistor, der in einem Elektronikdesign benötigt wird, nicht verfügbar ist. Beim Versuch einer Transistorsubstitution sollten die Betriebs- und physikalischen Eigenschaften der Transistoren sorgfältig verglichen werden. Abhängig von der Anwendung und dem Typ des Originaltransistors sind die grundlegenden Problembereiche Spannung, Leistung, Strom, Schaltgeschwindigkeit und Verstärkungscharakteristik des Ersatzes. Andere Bereiche, die ebenfalls wichtig sein können, sind die Anschlussstellen an den Transistoren und die Montagemöglichkeiten.

Der erste Faktor, der beim Ersetzen eines Transistors berücksichtigt werden sollte, ist die Ladung der Transistoren. Ein Transistor mit einer positiv-negativ-positiven Ladung (PNP) muss durch einen Transistor vom PNP-Typ ersetzt werden. Ebenso muss ein negativ-positiv-negativ (NPN)-Transistor durch einen NPN-Transistor ersetzt werden.

Alle Transistoren müssen in der Lage sein, eine bestimmte Menge an Leistung abzugeben, wobei die Leistung von Anwendung zu Anwendung unterschiedlich ist. Die Eigenschaften der Verlustleistung werden typischerweise in Watt oder Milliwatt angegeben. Ein Ersatztransistor sollte mindestens die gleiche Leistung wie das Original ableiten können. Ein Transistor mit einer höheren Wattzahl ist geeignet, wenn die Wattzahl des Transistors den gesamten Bereich des Originals umfasst.

Die Nennspannung des ursprünglichen Transistors muss angepasst werden, wenn ein Transistoraustausch angestrebt wird. In Volt oder Millivolt gemessen, können Transistorspannungen variieren, ebenso wie die Spannung, die für die verschiedenen Komponenten des Transistors geeignet ist. Die Spannung kann auch abhängig von der Anwendung eines Transistors variieren. Der Ersatztransistor muss alle diese Eigenschaften des Originals entweder erfüllen oder übertreffen.

Der Betriebsstrom, gemessen in Ampere oder Milliampere, muss zwischen dem ursprünglichen Transistor und seinem Ersatz vergleichbar sein. Beide Transistoren sollten auch ähnliche minimale und maximale Stromtragfähigkeiten aufweisen. Einige Transistoren haben minimale und maximale Stromtragfähigkeiten bei unterschiedlichen Spannungen. Auch diese müssen vergleichbar sein.

Wenn der Transistor in einer Schaltanwendung verwendet wird, muss die Geschwindigkeit, mit der der ursprüngliche Transistor schaltet, im Ersatz identisch sein. Ein zu langsames oder zu schnelles Schalten kann zu Problemen für andere Komponenten in der Schaltung führen. Einige Transistoren haben auch eine bestimmte Spannung für Schaltanwendungen, die übereinstimmen muss.
Der Transistorersatz für Verstärkungsanwendungen kann schwierig sein. Der Ersatz muss die gleichen Spannungs-, Strom- und Signal-Rausch-Verhältnisse aufweisen wie das Original. Außerdem können verschiedene Arten von Eingängen verschiedene Arten von Ausgängen in verschiedenen Transistoren auslösen. Alle diese Parameter müssen identisch sein, damit ein Ersatz so gut funktioniert wie der ursprüngliche Transistor.

Andere Überlegungen zur Transistorsubstitution beziehen sich auf die physikalischen Eigenschaften der Transistoren. Entweder sollten sie identische Kollektor-, Emitter- und Basisausrichtungen haben oder es muss genügend Platz vorhanden sein, um die Leitungen des Ersatzes neu zu positionieren, ohne sie kurzzuschließen. Es muss auch genügend Platz vorhanden sein, damit der Ersatz auf die Leiterplatte passt. Schließlich werden einige Transistoren mit einer Schraube oder einem kleinen Bolzen montiert. Diese sollten durch identisch montierte Transistoren ersetzt werden.