8. Вплив температури на статичні х-ки транз.Ів. Схема підключення зі спільною базою, спільним емітером. Граничні режими роботи транз.А.

Температурна залежність вихідних або вхідних характеристик зумовлена зміною відповідно колекторного або емітерного струму при зміні температури.

Схема зі спільною базою

У ССБ, згідно з раніше отриманим рівнянням, зміна колекторного струму при постійному струмі емітера

=.

Відносна зміна струму колектора

=

Коеф. передачі струму емітера від темпера­тури майже не залежить, тому температурна зміна цього коеф. не впливає на дрейф характеристик. Другий доданок у формулі визначає температурний дрейф характеристик, викли­каний температурною зміною зворотного струму колектора :

де - зворотний струм при температурі T₁;

- зворотний струм при температурі T₂;

=0,09 К^-1 - для германію; =0,13 К^-1 - для кремнію.

У практичних розрахунках вважається, що величина подвоюється при зростанні температури на 10 ⁰С для германієвих БТ і на 8 ⁰С - для кремнієвих БТ. Але вплив другого доданка формули на температурний дрейф вихідних характеристик є незначним, оскільки для більшості транз.ів / .

Саме тому температурні зміни вихідних характеристик БТ зі спільною базою невеликі (рис. 1). Значно більшої температурної зміни зазнають вхідні х-ки. Відомо, що = (),

де - зворотний струм емітера, залежність якого від температури така сама, як і струму .

Унаслідок цього залежність емітерного струму від температури набирає вигляду що = Тому збільшення температури супроводжується зростанням струму емітера і зміщенням вхідних характеристик у бік більших струмів (рис. 2).

Як правило, вважають, що при зміні температури на один градус х-ки зміщуються вліво на 1 - 2 мВ.

Для оцінки температурної зміни вихідних характеристик БТ у ССЕ визначимо повний диференціал від рівняння =.

= (.

оскільки у вихідних х-ках = const. Оскільки , то

= ². Отже, ² +

Оскільки і  , то отримаємо

=), =,

З цього виразу бачимо, що температурний дрейф вихідних характеристик БТ зі спільним емітером в () разів більший, ніж у ССБ. Це суттєвий недолік схеми зі спільним емітером (рис. 2).

Вхідні х-ки БТ у ССЕ також зазнають змін при зміні температури (рис. 2). Збільшення температури викликає зростання струмів та , які спрямовані у колі бази назустріч один одному. Тому вхідні х-ки, зняті при різних температурах, перетинаються при малих струмах бази (т. на рисунку).

ГРАНИЧНІ РЕЖИМИ РОБОТИ БТ

При кімнатній температурі іонізовані всі атоми домішок і невелика частина атомів основної речовини НП (власного НП). Завдяки цьому, в емітерній, колекторній і базовій областях БТ забезпечуються потрібні концентрації основних і неосновних носіїв. З підвищенням температури навколишнього середовища або при нагріванні транз.а струмами зростає число генерованих пар електрон-дірка. Внаслідок зростання концентрації носіїв електропровідність областей приладу збільшується, і його нормальна робота порушується. Практика доводить, що макс. робоча температура германієвих БТ лежить у межах від +70 до +100 С. У кремнієвих транз.ів унаслідок більшої ширини ЗЗ енергія, необхідна для іонізації атомів основної речовини, виявляється більшою, ніж у германієвих, і тому макс. робоча температура кремнієвих приладів може становити від +125 до +200 ⁰С.

Мінімальна робоча температура БТ визначається енергією іонізації домішкових атомів та їх концентрацією. Як правило, ця енергія невелика (0,05 - 0,1 еВ), і з цієї точки зору БТ може працювати при мінімальній температурі -200 ⁰С. Але фактична нижня границя температури обмежується термостійкістю корпуса і допустимими змінами параметрів, тому її величина становить, як правило, від -60 до -70 ⁰С.