苏联最早批量生产的晶体三极管

Posted 2022-02-04 卓晴

简 介： 本文介绍了早期 苏联晶体三极管 的外观和内部结构。这些内容可以帮助我们对晶体三极管工作原理产生直观印象。对于上个世纪出生的人来说，这些都是满满的回忆，也见证电子学是如何从电子管过渡到晶体管时代的。

关键词： 晶体三极管，二极管，半导体

 

§01 早期苏联晶体管

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▲ 图1 早期的苏联批量生产的晶体三极管

• 本文翻译自： First transistors USSR
• 参考文件： : http://www.155la3.ru/aktiv.htm

1.1 点接触三极管

  这是前苏联第一个晶体三极管系列，其中没有包括被长久使用过的KC1-KC8（1959），他们属于P-N-P点接触锗三极管 C1、C2（1954-1960）。不算上引脚，晶体管机械参数：

晶体管机械参数:

长度：12mm
直径：4mm
重量：2g

  仔细看会发现这些三极管从外观上看很像常见到的铝电解电容，如果不是上面印制器件型号很难把它们与通常具有三个管脚的晶体三极管联系起来。

▲ 图2 锗晶体三极管

  下面是原展示网站将该三极管外壳打开逐步展现其中的结构。

  去掉铝壳之后，可以看到其中的金属圆柱以及内部的半导体芯片。这说明最外面的铝板仅仅起到加固作用，保护内部铜质圆柱体。

▲ 图3 去掉铝壳之后，可以看到其中的金属圆柱以及内部的半导体芯片

  通过铜柱上的圆孔可以看到内部隐藏着半导体芯片以及两个对外的引脚。

▲ 图4 关键的半导体锗片深藏在圆柱体内部

  半导体内部结构以及俄文说明书：

▲ 图5 半导体内部结构以及俄文说明书

  与苏联C1，C2晶体管对应的美国西电公司生产的2N25（1953）也是点接触P-N-P型三极管，CS结构上来看他们很相似，但2N25仅仅使用一个塑料环来封闭金属孔，因此重量轻了1克。

2N25机械参数：

长度：12mm
直径：5.5mm
重量：1g

▲ 图1.6 美国西电公司的2N25晶体管

▲ 图1.7 密封金属孔的塑料环以及内部结构

1.2 结型三极管

  P1、P2是第一款国内结型锗三极管（1955-1960），它的机械尺寸：

结型三极管机械尺寸：

长度：19mm
直径：9mm
重量：2.5g
引脚长度：30mm

▲ 图1.2.1 结型锗晶体三极管

▲ 图1.2.2 锗三极管说明书

1.3 平面功率三极管

  P3是苏联第一代功率三极管。

功率三极管参数：

长：24mm
直径：27mm
核心直径：25mm
重量：8g

▲ 图1.3.1 平面功率三极管

▲ 图1.3.2 功率三极管的说明书

  P4BE 是一款10瓦的功率平面P-N-P型锗三极管，大约在1957出品。

大功率三极管P4BE尺寸：

直径：30mm
高度：9mm（不带引脚）
重量：14g

▲ 图1.3.3 P4BE功率三极管

▲ 图1.3.4 P4BE功率三极管的固定散热面

1.4 微波管

  P411A是锗扩散微波晶体三极管，属于P-N-P型，1959年生产，它具有非常奇异的外形设计。

▲ 图1.4.1 P411A微波三极管

1.5 硅三极管

  P309是在上个世纪60年代生产的硅 N-P-N型三极管，一直持续到近期才被其它型号替代。下图中的P309是在1964 与1985年生产的型号。

硅三极管尺寸：

高度：11mm
直径：10mm（加上外缘：13mm）
重量：2g

▲ 图1.5.1 上个世纪60年代和80年代生产的P309硅三极管

 

§02 晶体管内部结构

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2.1 物理结构

  下面是1959年生产的P-N-P型锗三极管的内部结构。原文作者将他手中唯一保留的三极管金属外壳打开对其结构设计一探究竟。

  下面是P16型 P-N-P型锗三极管，生产与1959年。

▲ 图2.1.1 P-N-P 锗三极管内部结构

  GT310B P-N-P锗三极管内部结构：

▲ 图2.1.2 GT310B P-N-P锗三极管内部结构

  GT402A 锗P-N-P型三极管内部结构：

▲ 图2.1.3 GT402A P-N-P锗三极管内部结构

  2SB257（60年）锗P-N-P型三极管内部结构：

▲ 图2.1.4 2SB257 锗晶体管内部结构

  OC38 锗P-N-P型三极管内部结构：

▲ 图2.5 OC38 锗P-N-P型三极管内部结构

  下面是OC71A三极管，在1954年出品。它的外壳设计非常特别：是玻璃外壳，内部填充有保护胶质。

▲ 图2.6 OC71A 晶体三极管：带有玻璃外壳

  将玻璃外壳黑色保护漆去除，显露其内部的芯片以及填充的保护胶。

▲ 图2.7 OC71A 晶体三极管内部结构

2.2 晶体二极管

▲ 图2.2.1 晶体二极管结构

▲ 图2.2.2 晶体二极管结构

2.3 结构原理图

▲ 图2.2.3 点接触晶体管内部结构
▲ 图2.2.4 点接触晶体管内部结构

▲ 图2.3.3 晶体二极管内部结构

 

※ 总  结 ※

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  本文介绍了早期 苏联晶体三极管 的外观和内部结构。这些内容可以帮助我们对晶体三极管工作原理产生直观印象。对于上个世纪出生的人来说，这些都是满满的回忆，也见证电子学是如何从电子管过渡到晶体管时代的。

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■ 相关文献链接:

• First transistors USSR
• 参考文件：

● 相关图表链接:

• 图1 早期的苏联批量生产的晶体三极管
• 图2 锗晶体三极管
• 图3 去掉铝壳之后，可以看到其中的金属圆柱以及内部的半导体芯片
• 图4 关键的半导体锗片深藏在圆柱体内部
• 图5 半导体内部结构以及俄文说明书
• 图1.6 美国西电公司的2N25晶体管
• 图1.7 密封金属孔的塑料环以及内部结构
• 图1.2.1 结型锗晶体三极管
• 图1.2.2 锗三极管说明书
• 图1.3.1 平面功率三极管
• 图1.3.2 功率三极管的说明书
• 图1.3.3 P4BE功率三极管
• 图1.3.4 P4BE功率三极管的固定散热面
• 图1.4.1 P411A微波三极管
• 图1.5.1 上个世纪60年代和80年代生产的P309硅三极管
• 图2.1.1 P-N-P 锗三极管内部结构
• 图2.1.2 GT310B P-N-P锗三极管内部结构
• 图2.1.3 GT402A P-N-P锗三极管内部结构
• 图2.1.4 2SB257 锗晶体管内部结构
• 图2.5 OC38 锗P-N-P型三极管内部结构
• 图2.6 OC71A 晶体三极管：带有玻璃外壳
• 图2.7 OC71A 晶体三极管内部结构
• 图2.2.1 晶体二极管结构
• 图2.2.2 晶体二极管结构
• 图2.2.3 点接触晶体管内部结构
• 图2.2.4 点接触晶体管内部结构
• 图2.3.3 晶体二极管内部结构