8MHz Power Amps For Military, Industrial and Commercial Equipment The part **CA3020A** is a monolithic integrated circuit manufactured by **RCA**. It is a **dual NPN matched transistor array** designed for applications requiring matched pairs of transistors, such as differential amplifiers, voltage comparators, and other precision analog circuits.  

### **Key Specifications:**  
- **Manufacturer:** RCA  
- **Type:** Dual NPN matched transistor array  
- **Package:** TO-71 (metal can) or equivalent  
- **Collector-Base Voltage (V_CB):** 45V  
- **Collector-Emitter Voltage (V_CE):** 45V  
- **Emitter-Base Voltage (V_EB):** 5V  
- **Collector Current (I_C):** 50mA (continuous)  
- **Power Dissipation (P_D):** 500mW (at 25°C)  
- **Operating Temperature Range:** -55°C to +125°C  
- **Matching Characteristics:**  
  - **ΔV_BE (Emitter-Base Voltage Matching):** Typically ≤ 2mV  
  - **Δh_FE (Current Gain Matching):** Typically ≤ 10%  

The **CA3020A** is known for its **high matching accuracy** and **thermal tracking**, making it suitable for precision analog applications.  

For exact performance data, refer to the original **RCA CA3020A datasheet**.

8MHz Power Amps For Military, Industrial and Commercial Equipment# CA3020A Transistor Array Technical Documentation

*Manufacturer: RCA*

## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The CA3020A is a monolithic integrated circuit containing five NPN bipolar transistors arranged in a common-emitter configuration, designed primarily for  low-frequency amplifier applications  and  switching circuits . The transistors share a common substrate but feature independent bases and collectors, making them ideal for:

-  Differential amplifier pairs  requiring matched transistor characteristics
-  Multi-stage audio amplifiers  in the 20Hz-20kHz frequency range
-  Signal processing circuits  where consistent transistor parameters are critical
-  Logic interface circuits  and level shifting applications
-  Current mirror configurations  for biasing networks

### Industry Applications
 Consumer Electronics: 
- Audio preamplifiers and tone control circuits
- Radio frequency (RF) mixer stages in AM receivers
- Television vertical deflection circuits

 Industrial Control Systems: 
- Sensor signal conditioning circuits
- Process control instrumentation amplifiers
- Motor driver interface circuits

 Telecommunications: 
- Telephone line interface circuits
- Modem signal processing stages
- Low-frequency oscillator circuits

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
-  Excellent parameter matching  between transistors (typically ±5% for hFE)
-  Thermal tracking  due to common substrate construction
-  Reduced component count  compared to discrete implementations
-  Space-efficient packaging  in 14-pin DIP format
-  Cost-effective solution  for multiple transistor requirements

 Limitations: 
-  Limited frequency response  (fT ≈ 80MHz) unsuitable for high-frequency RF applications
-  Moderate power handling  (Ptot = 500mW for entire package)
-  Voltage constraints  (VCEO = 15V maximum)
-  Thermal coupling  between transistors can affect precision applications

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions

 Thermal Management Issues: 
-  Pitfall:  Simultaneous high-current operation of multiple transistors causing thermal runaway
-  Solution:  Implement current limiting resistors and ensure adequate PCB copper area for heat dissipation

 Oscillation Problems: 
-  Pitfall:  Unwanted high-frequency oscillation in amplifier stages
-  Solution:  Include base stopper resistors (10-100Ω) and proper bypass capacitors (0.1μF ceramic) close to supply pins

 Impedance Matching: 
-  Pitfall:  Mismatched input/output impedances affecting frequency response
-  Solution:  Use emitter degeneration resistors to stabilize gain and improve linearity

### Compatibility Issues with Other Components

 Power Supply Considerations: 
- Requires  dual power supplies  (±6V to ±7.5V) for optimal linear operation
-  Incompatible with single-supply  configurations without additional biasing components
- Supply decoupling capacitors (10μF electrolytic + 0.1μF ceramic) essential for stable operation

 Interface Compatibility: 
-  Input compatibility:  Works well with high-impedance sources (>10kΩ)
-  Output driving capability:  Limited to 10mA per transistor, requiring buffer stages for higher current loads
-  CMOS/TTL interface:  Requires level shifting circuits for proper voltage translation

### PCB Layout Recommendations

 Power Distribution: 
- Use  star grounding  configuration with separate analog and digital ground planes
- Place  bypass capacitors  within 5mm of power supply pins
- Implement  wide power traces  (≥20 mil) to minimize voltage drops

 Signal Routing: 
- Keep  input and output traces  separated to prevent feedback
- Use  guard rings  around sensitive high-impedance nodes
- Maintain  symmetrical layout  for differential pair configurations

 Thermal Management: 
- Provide  adequate copper area  (≥100mm