Советская электроника: 9 транзисторов с неочевидной инженерной логикой

Германиевый
транзистор П208А 1960 года выпуска — один из гигантов полупроводниковой
индустрии СССР. Его вес достигает 200 грамм, а максимальный ток
коллектора — 25 Ампер. Но внушительная внешность скрывает инженерный
компромисс: технология выращивания крупных кристаллов германия была
несовершенна. Чтобы получить большую мощность, инженеры разместили
внутри огромного корпуса два параллельно соединенных кристалла от его
технологического предшественника — транзистора П207.

Для наглядного
сравнения масштабов я сфотографировал его рядом с более поздним, но
конструктивно похожим П210.

Идея «сдвоенного» кристалла была
рабочей, но из-за неизбежного разброса параметров кристаллы нагружались
неравномерно, что снижало общую надежность прибора.

Аббревиатура
ТКД расшифровывается как «Транзистор Кремниевый Дарлингтона» — так маркировали
монолитные составные ключи. Перед вами ТКД265-250 — пример погони за
абсолютными рекордами. Его постоянный ток коллектора — 250 Ампер. Но поражает
другой параметр — импульсная рассеиваемая мощность, которая может достигать 89
000 Ватт (89 кВт). Это способность пережить колоссальный, но очень короткий
всплеск энергии без разрушения, что было критично в мощных промышленных
преобразователях, где коммутация индуктивных нагрузок порождает огромные
пиковые перегрузки.

Если ТКД265
был попыткой создать ультимативный компонент, то прибор 1М6-40-2,5 — это пример
другой инженерной философии: стандартизации. По сути, это не отдельный
транзистор, а целый силовой модуль, аналог серии МПТКД («Модуль
Полупроводниковый Транзисторный Ключевой Дарлингтона»). Внутри него также
находится готовый составной ключ на 40А/250В, но идея была не в рекордах, а в
упрощении сборки и повышении надежности промышленных установок. Вместо пайки
отдельных компонентов, инженер просто прикручивал готовый, проверенный на
заводе блок. А его внутренняя схема с двумя базами (Б1 и Б2) позволяла
реализовывать более гибкие схемы управления, чем у монолитных аналогов.

Крошечные
металлические цилиндры серий С1 и С2 — сама история. Это были одни из первых
массовых германиевых транзисторов в СССР, выпускавшиеся с 1956 года. Уже тогда
произошло разделение труда: серия С1 предназначалась для усиления сигнала, а С2
— для генераторных схем. Этот экземпляр — генераторный С2Б 1956 года. Его
параметры сегодня вызывают улыбку: коэффициент передачи тока превышает 1,6, а
максимальный ток коллектора — всего 10 миллиампер. С подобных «малышей», которые
легко спутать с конденсатором, и начиналась полупроводниковая эра в стране.

По своей форме этот компонент напоминает скорее герметичный диод или стабилитрон, чем транзистор в привычном понимании. Но перед нами высокочастотный транзистор П418Г, способный работать на частотах до 400 МГц, с военной приемкой. Его главная особенность — коаксиальный корпус. На высоких частотах обычные выводы работают как паразитные антенны и индуктивности. В коаксиальной же конструкции сам корпус является одним из электродов (базой), что минимизирует потери и сохраняет чистоту сигнала.

Один из
самых миниатюрных транзисторов своего времени, разработанный в 1958 году
специально для слуховых аппаратов. Германиевый PNP транзистор с мощностью всего
25 милливатт. Его гибкие выводы и крошечный размер были результатом решения
сложнейшей для конца 50-х задачи по созданию компактной электроники.

Кремниевый
СВЧ-транзистор в металлокерамическом корпусе с позолоченными выводами —
компонент из мира аппаратуры специального назначения. Розовая «таблетка» в
центре — не пластик, а оксид бериллия (BeO). Уникальный диэлектрик с
теплопроводностью, сравнимой с медью, который позволял эффективно отводить
тепло от крошечного кристалла, не создавая электрического контакта с корпусом.

Транзисторы
КТ825 и КТ827 получили широчайшее распространение в советской аудиотехнике. Их
ценность не в рекордной мощности, а в том, что они образуют комплементарную
пару Дарлингтона: КТ825 (PNP) и КТ827 (NPN) имеют близкие характеристики. Это
свойство позволяло строить на их основе эффективные двухтактные усилители
класса AB, которые стали стандартом де-факто во многих моделях Hi-Fi аппаратуры
того времени.

Этот
германиевый СВЧ-транзистор, разработанный в 1959 году, производился практически
без изменений вплоть до 1990 года — редкое долголетие для полупроводникового
компонента. Его главная особенность — контринтуитивная коаксиальная
конструкция, где все не то, чем кажется: весь металлический диск-фланец
является выводом базы, центральный толстый стержень — коллектор, а тонкие
проволочные выводы сверху — эмиттер. Такая компоновка радикально снижала
паразитные емкости и индуктивности, позволяя транзистору стабильно работать на
частотах 200-400 МГц.