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2012年10月8日月曜日

【部品】Russian Transistor ГТ905А

 【Russian Transistor ГТ905А
 またまたロシア製のトランジスタГТ905А(GT905A)だ。 
前の、GT329B(=1T329B)と同じように、元々はソ連時代のトランジスタではないかと思う。

 ロシア製ゲルトラ(=ゲルマニウム・トランジスタ)の話しをしていて、ではパワー物はどうか?・・と言うことになって調べていたらコレが見つかった。 高周波にも使えたのはまったくの偶然である。

 だいぶ特殊な形状をしていて色あいと良いロシアの雰囲気は十分だ。 これ、最初は低周波専用かと思ったら必ずしもそうでも無いようだ。 規格を見るとfTは60MHzとなっている。 だからHF帯の低い方なら十分行けそうに思えた。

 【概略の規格;コメント付き
 ネットサーチで見つけたГТ905А(GT905A)の概略規格である。 オレンジ色の文字は、私が実測して確認した内容ほか、その規格に関するコメントだ。 ロシア語の規格は見つかるが、良くは読めないので未知な部分の多いトランジスタなのである。
 
 Vcboは75V、Vceでも60Vくらいある。 またピークコレクタ電流は7Aもある。(連続定格ではIc(max)=3A) 要するに一般的に言えばゲルマのパワトラそのものである。 AFパワーアンプにPush-Pullで使うと10Wくらいは行けそうに思う。

 ただ、fTの項目を見て驚いた。60MHzもあるのだ。これで例の「ゲルマ色の波」がもっとハイパワーで行けそうに思えたのだった。

 【実測評価試験
 手元に届いたので、実測評価することにした。

 いくらパワートランジスタとは言っても、何も放熱しないと測定中に熱暴走してしまう。ゲルマTrは高温が嫌いだ。 大きめのヒートシンクに熱伝導シートを貼付けて、その上に仮固定して測定することにする。(ネジ止めはめんどう・笑)

 ГТ905Аの金属フランジ部分はコレクタになっていて、そこを直接放熱してやるとかなり効率よく冷やせた。 測定中にに大きめの電流を流すこともあったが、安全な範囲の温度上昇にとどめることができた。 実際に使うときも、この程度のヒートシンクは必要そうだ。 なお、ヒートシンクのサイズは80×40×25(mm)である。

ГТ905Аの静特性
 実際に使いそうな範囲のコレクタ電流:Icとコレクタ電圧:Vceで測定してみた。 hFEは50程度のようだ。  Vbe逆耐電圧を測って見ると1Vもない位だった。 ベース拡散に濃度勾配を持たせて加速電界を作っている証拠だろう。 だからfTが高いのだ。 コレクタが底面のフランジに接続と言うこともあり、構造はメサ系ではないだろうか。 hFEのリニヤリティは良好である。

 パワートランジスタではあるが、RF用としては未知数なので、限度いっぱいまで使うのは冒険だろう。 手始めに電源電圧:Vcc=12Vで、コレクタ電流:Ic=300mA程度で使ってみたらどうだろうか? 入力:Pi=3.6Wと言う訳だ。 確かゲルトラのASOはシリコンに比べてだいぶ小さかったと思うので控え目の動作が間違いないところだ。

 そして出力パワー:Po=3W程度を目指すには、コレクタ飽和電圧:Vce(sat)=2V程度見込みIc=500mAくらい流す必要があるだろう。 まだまだ安全な範囲にあると思うので、実用的なQRP送信機にも成り得る。 但し、200pFもあるCoをどうするのか・・・と言う課題はある。 実測してみて220pF(at Vcb=12V)くらいあるのがわかった。 同様にCiもかなり大きいのでドライバ段もだいぶ苦しそうだ。

              ☆ ☆ ☆ ☆ ☆

 このトランジスタ、高速スイッチングが主な用途なのだろう。 使いにくさから見てRFのパワー用には今一歩かも知れない。 しかし国産の市販ゲルトラでW(ワット)オーダーのRFパワーが出せるものは見なかった。だから使いにくくても貴重な存在と言える。 こうした仕様のトランジスタは西側世界では早々に熱的に有利なシリコン製に移行してしまったからだ。なのでJAのゲルトラでは存在しないジャンルの石なのである。

 すぐに作るアテはなくても、構想を練るのは楽しいものだ。 前よりももっと強力な「ゲルマ色の波」が出せたら楽しい。 オールゲルマに拘ると難易度は数段アップしてしまうかもしれないがそれが面白いのだろう。 ただ、シリコンにしか無いようなデバイスもあるからオールゲルマの設計はかなり苦しいのですよね。 例えば、ツェナーDiやFETなんてゲルマにゃありませんから。

 土曜日(2012年9月6日)の秋葉原QRP懇親会では、このГТ905Аを含めすべてロシア製のゲルトラを使ったトランシーバを拝見する機会があった。JH9JBI/1山本さんの力作だ。 ГТ905Аの特性から苦労されたようだが、たいへんうまく纏められていて感心した。VFO式で自作ギヤダイヤル付きの7MHz CW機である。 周波数は安定でキーイングでもチャープは感じられない。素晴らしい出来映えだった。 さて、私も頑張らなくては。(笑) de JA9TTT/1

(おわり)

参考追記:このГТ906Аの本来の用途・目的だが(白黒)TV用の水平出力トランジスタだったようだ。 そのため、低周波増幅用よりも高速動作できるようになっているのだ。 それでも水平発振周波数(ソ連の方式では15.625kHz)は可聴周波数の上限程度なので入・出力容量が大きくてもあまり支障はなかったのだ。(2012.11.22)

18 件のコメント:

JO1LZX 河内 さんのコメント...

加藤さん、お早う御座います。

ゲルマのパワトラですか?珍しい。

私は現役の頃 ゲルマからシリコンに
移行期でしたので回路設計がえらく面
倒でした。
単純に極性を反対にすれば では駄目でした。
当時 ゲルマではないですが2SC32が流
行った事を思い出します。
彼の国では既に2N709が全盛期でした
が。
思いで話でした。

TTT/hiro さんのコメント...

JO1LZX 河内さん、おはようございます。

さっそくのコメント有難うございます。
> 現役の頃 ゲルマからシリコンに移行期でした・・・
お若かった頃のお話ですね。 私も趣味ではゲルマも使ったのですが、仕事に就いたころにはすっかりシリコンの時代でした。hi hi

> 単純に極性を反対にすれば では駄目でした。
そうでしたね。 Si-TrではVbeの温度変化が問題ですが、Ge-TrではIcboの温度変化が問題でした。単純な置き換えでは旨く行かないことも多いです。 設計手法を思い出す必要がありそうです。(笑)

> 2SC32が流行った事を思い出します。
2SC32は今で言う所の2SC1815の様な汎用品扱いだったのでしょうね。 その当時の回路には何処にでも使ってあります。hi hi 他にあまり選択肢もありませんでしたので。

> 彼の国では既に2N709が全盛期でしたが。
2N709はシリコンの初代汎用品ですね。 米国では非常にポピュラーで、今の2N2222のような存在でしょうか。(笑)

ソ連にも汎用品と言うような物があったのだろうと思います。

JG6DFK さんのコメント...

加藤さん、水面下では何かとお世話になります(笑)。

出所は山本さんでしょうが、面白いデバイスを入手されたようですね。ぜひ有効活用し、FBなセットをご披露ください。

山本さんの力作が拝見できなかったのは残念でした。当日は仕事をしていましたが、面白そうなものが見られるのでしたら駆けつけますので、その節はぜひ事前にご一報を(爆)。

Geもいいですが、Siともぜひ仲良くしてやってください。チップでよければ面白いデバイスがいくらでも見つかります。仕事柄チップ部品と格闘することが多くなり、最近では2012やSC-59あたりでも「巨大」に見えます(笑)。実際、量産の世界でこれらはすでに「巨大チップ」の部類ですが…(爆)

私も以前加藤さんや山本さんに分けていただいた部品の活用をぼちぼち考えます。無線はずいぶんご無沙汰で、関心もすっかり失せていますが、いろいろあって430MHzのポータブル(あえてハンディとは言わない)機がそろそろ欲しいので、いずれでっち上げようかと思います。

時節柄、これからの自作品にはチップ部品と両面基板を積極的に使っていこうと思います。実装で苦労したくないので、使うのはたぶん2012以上の「巨大チップ」ですが…(爆)。

TTT/hiro さんのコメント...

JG6DFK 児玉さん、こんばんは。

コメント有難うございます。
> 面白いデバイスを入手されたようですね。
はい、山本さんとメールでやり取りしていて面白そうなデバイスがあるけれど・・・と言う話しになったのです。それでロシアから買うことに。(笑)

> 力作が拝見できなかったのは残念でした。
ほかにもARY黒田さんの135kHzアクティブアンテナ付き受信機のような力作を拝見することができました。 コンパクトで奇麗にまとめてありましたね。

> その節はぜひ事前にご一報を(爆)。
どんな物が登場するのかは、その日にならないと誰にもわかりませんが・・・。(笑) なお、正式なアナウンスがあると思いますが11月3日(土)の秋葉原QRP懇親会は幹事さんの都合で中止になっていますのでご注意下さい。

> チップでよければ面白いデバイスがいくらでも・・・
チップ部品でも手載せや手半田が通用するなら何とかできそうですね。 徐々に足付き部品は無くなりますが、移行すれば良いのでしょうね。

> いずれでっち上げようかと思います。
FBな430MHz機を製作されて下さいね。

> 使うのはたぶん2012以上の「巨大チップ」・・・
目の良いうちにもっと細かいチップに挑戦されて下さい。(爆)

では、また懇親会でお会いしましょう。

JG6DFK さんのコメント...

加藤さん、改めてこんばんは。情報源はやはり当たっていましたね。

> 移行すれば良いのでしょうね。

半導体はダメでも、足の生えた受動部品はまだしばらく生き残るでしょうから、ロシアから面白いデバイスが入手できるのでしたらそれで遊ぶのもいいでしょう。ただ、皆がそこへ群がったらたちまち枯渇するかも(爆)。

一方、仕事で使う部品を買うついでにいろいろと物色していたら、オーディオのトップにも転用できそうななHi-gm J-FETや、2SK161や2SK192Aの代わりになりそうなRF用J-FETが見つかりましたので、チップ部品も無視できません。めぼしいものは一通り味見用に買ってみたので、早ければ明日には届くでしょう。

2SK241のようなものは見つかりませんが、デュアルゲートならFBなチップMOS-FETが見つかります。海外ではAGC特性の優れたデュアルゲートタイプが好まれるようです。

> 目の良いうちにもっと細かいチップに挑戦されて下さい。(爆)

これは避けて通れそうにありません。数pFといったチップコンデンサはすでに1005以下が主流のようで、国内の村田はすでに1005以下のサイズしか製造していないようです。TDKは1608以下です。海外メーカーではまだ大きいものを製造しているところもありますが、やはり主流から外れると割高になります。この辺は少々難儀ですね。

11月の懇親会は中止だそうですが、全国集会の絡みもあるのでしょうか。では、いずれまた機会がありましたらお会いしましょう。

TTT/hiro さんのコメント...

JG6DFK 児玉さん、あらためて今晩は。 読書の秋、こんな時刻になってしまいました。(笑)

まだまだデバイス類はいくらでも何とでもなるので、趣味の範囲ならまったく心配はないようです。
前世紀の遺物、真空管ですら未だ不自由はしませんので。

お仕事だと大変でしょうが、旨く工夫されて暫く継続できるものを考えておくのが良いでしょうね。

11月のQRP懇親会は全国集会の関係もあるかも知れませんが、単純に幹事の多忙が理由のようでした。 次回をお楽しみに。

お元気でご活躍を。 ではお休みなさい。

JA8JPO/yamada さんのコメント...

久しぶりに投稿します。
恥ずかしながらまだゲルトラの自作例がありません。電源回路に使うのはもったいないでしょうか。

TTT/hiro さんのコメント...

JA8JPO 山田さん、こんばんは。 ご無沙汰でした。

コメント有難うございます。
> まだゲルトラの自作例がありません。
ゲルトラが現役だった時代に製作したものと言えば、数石のトランジスタラジオやトランス結合の低周波アンプでしたね。 その後は例の慶留間島ペディを迎撃するために作った7MHz/100mWの送信機くらいです。

> 電源回路に使うのはもったいないでしょうか。
使わずに死蔵するよりFBですから目的は何でも宜しいと思います。 ただ、ゲルマTrはタフではないので、壊れないようにうまく使ってやって下さい。 電源が壊れると被害が大きくなることもあるので、まずは小信号回路で遊ぶ方が安心かも知れませんね。(笑)

またお気軽にコメント下さい。

T.Takahashi JE6LVE/JP3AEL さんのコメント...

加藤さん、こんばんは。
日曜日に祖母が他界してしまいまして、
お通夜や葬式で出遅れてしまいました^^;

また毒々しい色で変わった形のトランジスタですね。
ぱっと写真を見たとき何かのソケットかと思いました。HiHi

ぜひゲルマ色の電波が出る送信機を作ってください。ゲルマ色ってオレンジ色?(笑)

中国の次はロシア通販ですね^^
なにかおもしろそうなものを見つけたら声をかけてくださいHiHi

TTT/hiro さんのコメント...

JE6LVE/3 高橋さん、おはようございます。

コメントありがとうございます。
> 日曜日に祖母が他界し・・・
ご長寿を全うされたようですが、どうもご愁傷様です。お忙しいところコメントありがとうございます。

> 何かのソケットかと思いました。HiHi
変な形だなあ・・と思って目に留まったトランジスタでした。色あいといい・・・変ですよね。hi

> ゲルマ色ってオレンジ色?(笑)
もっとさわやかな色だと思いたいです。(笑)

> 見つけたら声をかけてくださいHiHi
はい、了解です。(笑)

JA9MCH_tanutanu さんのコメント...

加藤先輩
 ご無沙汰しております。先週はノルウェーとかいうロシアの近くの国に行ってました。コーラ500ml450円という物価が高いとこでした。ロシア製のゲルTrですか、ロシアはいろいろなものがありますね。つい最近GU50という茶筒みたいな球と茶筒ケースのようなソケットを買いましたが、付属している規格表がおろしゃ文字で、単位と数字の量から推定できますけど。
 オスローの骨董屋で3万円くらいのナチスドイツマーク入りの可搬式ラジオをみつけて買おうかなやみましたが、鉄のケースに鳥がハーケンクロイツをぶら下げているマークがでっかく書いてあり、ケース鉄、その上このマークで空港のセキュリティーチェックでひと悶着は明らか、フランクフルトの乗り換えで、もめたひには、帰れないかも、で後ろ髪ひかれながら諦めました。帰りのフランクフルトのセキュリティーチェックが甘かったので、「買ってかえれば良かったかなぁ。」などと後ろ髪ひかれました。

 またまた、関係のない話で申し訳ありません。

和田

TTT/hiro さんのコメント...

JA9MCH 和田さん、おはようございます。 少々のご無沙汰でした。 お変わり無さそうで何よりです。

コメント有難うございます。
> ロシアの近くの国に行ってました。
お仕事関係と思いますが、お疲れさまでした。 それにしても物価が異常に高いですね。

> GU50という茶筒みたいな球と茶筒ケースのような・・・
最近になってソ連時代のパーツが流出しているようで面白いですね。 その球、見た事があります。

> ナチスドイツマーク入りの可搬式ラジオを・・・
ドイツ軍の物はなかなか面白い回路や構造の無線機だったようですね。見たかった気がします。

> 「買ってかえれば良かったかなぁ。」などと・・・
ちょっと残念でしたね。でもヨーロッパ人は物持ちが良いので意外にたくさん残っているようですよ。またチャンスがあると思います。(笑)

またお気軽にコメントお願いします。

JR2WZQ 河野 さんのコメント...

こんにちは。JR2WZQ 河野です。
最初の写真を見たとき、何かのソケットのように見えて、トランジスタには見えませんでした。
トランジスタの形にはそれぞれ合理的な根拠があるのだろうと思いますが、日本や欧米とは別の文化で進化すると、こんな形にも進化し得るのかと思うと、大変興味深いです。
やまもとさんに見せていただいたロシア製のゲルトラも、宇宙人のような形で面白いと思いました。

TTT/hiro さんのコメント...

JR2WZQ 河野さん、こんばんは。 Blogではお久しぶりですね。(笑)

コメント有難うございます。
> 何かのソケットのように見えて・・・
私も、サーモスタットの一種ではないかと思いましたよ。

> 形にはそれぞれ合理的な根拠があるのだろうと・・
初期の頃のトランジスタは組立て易さも優先度が高かったようです。 パワートランジスタやRF用パワー物は回路の性質と放熱の容易さが形状を決めていますね。

> 別の文化で進化すると、こんな形にも進化し・・・
おそらく、この形状が合理的なアプリケーションと言う物が存在したのではないでしょうか? 同じソ連のTrでも、他の物と比べて特異な形状ですね。

> 宇宙人のような形で面白いと思いました。
そうでしたね。 あのトランジスタですが、寸法を見ると頭部のサイズはTO-5と類似です。 フランジの部分が邪魔ですが、多少は西欧のデバイスを意識していたように感じました。(笑)

JH9JBI/1 やまもと さんのコメント...

みなさん、こんにちは。
特性というよりも色・形にみなさん食いついてるというところがなんとも(笑)・・・。
 今回のGT905は80年代製の民生用なのでコストダウンの為に樹脂封入にしたんでしょうね。トランジスタの歴史本でゲルマでは酸素・水分の影響が大きいので樹脂封入が難しかったと読んだことがあるのですが、このころにはその問題も或る程度解決できたということでしょう。
 いろいろと調べてみると、この樹脂と同じオレンジ色の小信号用のトランジスタもあるようなので同じ工場では同じ樹脂を使い回していたのかも知れません。

 10nFというほとんどパスコン並の入力容量をどうするか、7MHzで10dB程度の利得なので100mW級のドライブ自体をどうするかが純ゲルマで実現の肝になりますが、7MHzくらいだとコンベンショナル型トランスの入力にしたプッシュプルは結構有望そうです。
 コンデンサで位相補正せず、最適化せずの状態でVcc=8Vで1W、Vcc=12Vで4W程度の出力が得られました。この時の効率は30~40%(C級)だったので出力マッチングをまじめにやれば(放熱はともかく)QRPの範疇を超えそうな気がします。うまくすればSSB用のリニアアンプも視野にはいってくるでしょうね。コレクタ耐圧は高いのでAM変調にも向いているのですが10MHzくらいが実用範囲なので、はたしてどこで出すの?というのが残念ですね。
 BE間の耐圧もテスタのVf測定モードでは0.45VとSiDの順方向よりも低いのは驚きで、入手したときテスタで極性判別に当惑したのも当然といえます。

TTT/hiro さんのコメント...

JH9JBI/1 山本さん、こんにちは。 今日は秋晴れですね。

コメント有難うございます。
> 色・形にみなさん食いついてるというところが・・・
まあ、ゲルトラそのものがポピュラーではないので、まずは見かけが興味の対象でしょうか。(笑)

> 樹脂封入が難しかったと読んだことがあるのですが・・
X線で透視してみたい感じもしますが、ペレットの部分はハーメチックシールで、端子の補強に樹脂を使っているのかと思いました。削ってみればわかりますが、良品を削るのはちょっと勿体ないです。

> オレンジ色の小信号用のトランジスタもある・・・
気密性があって、金属との親和性の良い樹脂があれば不可能ではないので、そいうものを開発していたのかも知れませんね。西側ではあっさり諦めてハーメチックシールにしてしまったのです。(たぶん樹脂も未発達の時代でしたから)

> 10nFというほとんどパスコン並の入力容量・・・
8000〜10,000pFですからねえ。幸いVbeが小さいのでともかくベースに信号電流を流せれば良いのですが、前段のアンプにとっては負荷ショートみたいなもので・・・。ご苦労がわかります。

> コンベンショナル型トランスの入力に・・・
前段をPPにしてそう言う方法が良さそうに思いました。GT905A側はワンターンですね。hi hi

> (放熱はともかく)QRPの範疇を超えそうな気がします。
コレクタ電流の伸びが良いので上手に作ると5W以上まで行ける可能性があります。 でも壊れ易そうなので控え目が良さそうですけれど。(笑)

> SiDの順方向よりも低いのは驚きで・・・
そうですね。順方向は100mVもないので、もっと低いですが逆方向耐圧もかなり低くて無理は禁物なように感じます。

ご活用のようでVY-FBです。QSOするのが楽しみです。取りあえず2SA127の100mWならゲルトラでオンエアできますので機会があれば宜しくです。

JR8LJS/1_豊川 さんのコメント...

加藤さん、こんばんは!

ゲルマと言うと2SA152(?)とか2SB56を使ってラジオを
作ったり、27MHzの超再生式受信機を作ってTVIを
起こしたりした事が思い出されます。
ゲルマの波、、、素敵ですね。  応援しています。

今、北海道に来ています。寒くて石油ストーブを使用して
います。 暑かった日々が懐かしいです。

では

TTT/hiro さんのコメント...

JR8LJS/1 豊川さん、こんばんは。札幌は寒いでしょうね。

コメント有難うございます。
> 超再生式受信機を作ってTVIを・・・
私も50MHzの超再生で自宅のTVに妨害を掛けて遊んだことがあります。超再生検波回路は発振回路そのままですし、ずいぶん高調波も出ていたのでしょうね。hi hi

> ゲルマの波、、、素敵ですね。
もちろん、球やシリコンと同じでごく普通の電波が出せますよ。設計が悪いと濁りますけど。(笑)

> 暑かった日々が懐かしいです。
明日は前線が通過し、明後日・水曜の朝は寒くなるそうです。 これから日々朝は寒くなって行きますね。