1.4 Виды транзисторов и их параметры

Классификация транзисторов. Наиболее часто в технической литературе и справочниках транзисторы классифицируют по допустимой рассеиваемой мощности и граничной частоте. Транзисторы, имеющие допустимую рассеиваемую мощность менее 1 Вт, относят к маломощным, а более 1 Вт - к мощным. Транзисторы с граничной частотой ниже 30 МГц относят к низкочастотным, с граничной частотой, лежащей в пределах 30 - 300 МГц - к высокочастотным, с граничной частотой выше 300 МГц - к сверхвысокочастотным.

По назначению транзисторы могут быть универсальными, усилительными, генераторными, переключающими, импульсными и другими в зависимости от типа схем, для применения в которых они предназначаются.

Большая часть транзисторов изготавливается из кремния. Германиевые транзисторы, ранее широко применявшиеся в схемах, вытесняются кремниевыми, имеющими лучшие параметры: большие максимально допустимую рабочую температуру, мощность, коэффициент передачи тока и граничную частоту.

По физической структуре и технологии изготовления транзисторы подразделяют на эпитаксиально-планарные, планарные, меза-планарные диффузионно-сплавные и др. Широкое распространение эпитаксиально-планарных и планарных транзисторов связано с использованием в технологии изготовления дискретных приборов прогрессивных методов микроэлектроники, обеспечивающих лучшие параметры транзисторов.

По конструктивному оформлению различают корпусные и бескорпусные транзисторы, последние применяются в гибридных интегральных схемах и микросборках и могут иметь гибкие или жесткие выводы.

Системы справочных параметров. Приводимые в справочниках параметры транзисторов делятся на электрические и предельные эксплуатационные.

К электрическим параметрам относятся:

• граничная частота f_гр при заданных напряжении U_кэ и токе эмиттера;

• статический коэффициент передачи тока в схеме ОЭ h_21Э при заданных напряжении U_кэ и токе I_э;

• обратные токи переходов I_кво, I_ЭБО при заданных обратных напряжениях соответственно U_кб и U_ЭБ;

• обратный ток коллекторного перехода I_кэR при заданных напряжении и U_kэ и сопротивлении R_вэ резистора, включенного между базой и эмиттером;

• емкости переходов С_э, С_к при заданных обратных напряжениях (емкость С_э часто приводится также при U_БЭ=0).

Кроме перечисленных выше общих электрических параметров в зависимости от назначения транзистора указывают ряд специфических параметров.

Для усилительных и генераторных транзисторов помимо граничной частоты обычно приводятся постоянная времени цепи обратной связи _к при заданных напряжении U_кв, токе I_э и частоте f, а также максимальная частота генерации f_макс при заданных напряжении U_кв и токе Iэ. Зная значение _к, можно оценить коэффициент обратной связи h_12б(f)=2f_k. Для переключающих и импульсных транзисторов указываются напряжения в режиме насыщения U_вэнас и U_кэнас и время рассасывания t_рас при заданных токах I_кнас и I_в.

Для СВЧ-транзисторов часто указывают коэффициент усиления мощности К_р на заданной частоте, а также индуктивности и емкости выводов.

Предельные эксплуатационные параметры - это максимально допустимые значения напряжений, токов, мощности и температуры, при которых гарантируются работоспособность транзистора и значения его электрических параметров в пределах норм технических условий. К предельным эксплуатационным параметрам относятся:

• максимально допустимые обратные напряжения на переходах U_Кбмакc, U_ЭБмакс;

• максимально допустимое напряжение U_кэмакс в схеме ОЭ при заданном сопротивлении R_БЭ внешнего резистора, подключенного между базой и эмиттером;

• максимально допустимая рассеиваемая мощность Рмакс;

• максимально допустимый ток коллектора I_Кмакс;

• максимально допустимая температура корпуса Т_кмакс.

Помимо этого указывается диапазон рабочих температур.