книги / Транзисторы

Постоянная времени коллекторной цепи и емкости переходов

Постоянная времени гб^к коллекторной цепи характеризует

качество транзистора как высокочастотного элемента. Эта величина входит в выражения для всех ^-параметров, которые при необходи­ мости с ее помощью могут быть рассчитаны.

Величина гб определяется путем измерения на достаточно вы­ сокой частоте входного сопротивления Лцэ, тогда

свойства в режиме усиления для высокочастотных транзисторов в значительной мере определяются величиной емкостей Ск й Сад, импульсные — Ск и Сэ.

В справочнике приводятся г6Ск, Сэ и часто С,{ при определен­

ном режиме, по которым можно определить эти же величины при помощи формул при другом режиме.

Параметры режима усиления больших сигналов (активная область)

Важнейшим из параметров большого сигнала является Л2ia — коэффициент усиления в схеме с общим эмиттером. Этот параметр определяет свойства транзистора как усилителя и переключателя, максимальные токи и напряжения, минимальные (начальные) токи, времена включения и выключения и т. д.:

Связь между h2\э и Л21э позволяет ориентировочно судить о

зависимости от напряжения, температуры и даже о величине от­ сутствующего параметра, если дается только один из них.

еще инверсные параметры fTi и Лгюi и параметры, связанные с

Следует иметь в виду, что этот способ может дать ошибку и. тем большую, чем более высокочастотен транзистор.

Напряжения насьпцения

В области насыщения оба перехода транзистора смещены в прямом направлении и инжектируют неосновные носители в базу. При прямом включении транзистора напряжение UG0H на эмиттер-

между коллектором и эмиттером соответственно в прямом и ин­ версном включении, равная разности между указанными выше на­ пряжениями на переходах.

.Режим насыщения характеризуется коэффициентом ка насыще­ ния, определяющим глубину насыщения. При /сн = 1 режим транзи­ стора соответствует границе областей активной и насыщения, при

и насыщения соответственно; «звездочка» обозначает величину в режиме на границе между областями насыщения и активной.

При заданном значении ка:

использовании транзистора в качестве малотокового переключателя или модулятора), являются значения напряжений больших глубин насыщения, т. е. при очень малых, близких к нулю значениях токов коллектора.

1

^кэн 8,7.10“ 2r°ln

Л21б/

*/квИ/« в >7 .1 0 - 27°1п 1 ^ 21б

Формулы (65) и (67) совместно с данными справочного листа позволяют оценить изменения 1!кэа и UKэн/ в зависимости от тем­ пературы и режима.

Иногда в справочнике приводится напряжение UЭбн, соответ­ ствующее данной величине UK9a, которое также полезно знать при расчете схем переключения.

Сопротивления в режиме насыщения

Остаточное напряжение может быть определено по току /,{П и сумме объемных сопротивлений /*к и гэ областей коллектора и

эмиттера и сопротивления насыщения г'п. Для сплавных транзис­ торов г'к и /*з пренебрежимо малы, тогда г'и = гп. Сопротивление

г'н может быть определено по формуле (65) делением правой ее части на /,<н с предварительной заменой /с„ и Кщ их выражениями через соответствующие токи. В общем случае с учетом гэ и гк, г{1

определяется по приведенному в справочнике значению £У,(Э» деле­ нием его на соответствующий ток 1К„. В ряде случаев в справоч­ ном листе дается непосредственно измеренная величина гп.

Сопротивления г„ и гв1 связаны между собой:

Вольтамперные характеристики

Общие сведения

Вольтамперные характеристики транзистора содержат в себе максимальную информацию в его свойствах во всех областях и режимах работы на больших и малых сигналах и информацию о связях параметров между собой. По вольтамперным характеристи­ кам можно определить много параметров, не приводимых в спра­ вочнике, а ряд задач, например выбор режима транзистора, оценка его работы в широком диапазоне импульсных и постоянных токов, мощностей и напряжений, вообще не могут быть разрешены без этих характеристик.

В справочнике приводятся входные и выходные характеристики для схем с общей базой и общим эмиттером. На основании этих характеристик могут быть построены переходные характеристики и примерные зависимости от режима и температуры параметров че­ тырехполюсника малого и большого сигналов в области усиления (активная область) и параметров области насыщения — напряжений и сопротивлений.

Входные характеристики

Уравнения входных характеристик в схеме с общей базой и общим эмиттером:

^ б Г / "эб+ "кб \ 1

щины базы транзистора. Из уравнений (69) следует:

—с ростом напряжения на коллекторе характеристики в схе­ мах с общей базой сдвигаются влево по оси напряжений, а с об­ щим эмиттером — вправо;

—действие на входную характеристику напряжения на кол­ лекторе практически прекращается при небольших его величинах (2-ч-Э в);

—с ростом температуры участки характеристик, соответствую­

щие С!бэ или Uэб, меньшим 0,3ч-0,8 в, сдвигаются влево по оси напряжений независимо от схемы включения; участки характери­ стик, соответствующие большим напряжениям, сдвигаются вправо. Таким образом, характеристики как бы вращаются с изменением температуры вокруг точки, соответствующей указанным величинам напряжения на эмиттерном переходе.

Выходные характеристики

На рис. 14 и 15 приведены основные характеристики семейств выходных вольтамперных характеристик в схемах с общим эмитте­

Характеристики снимаются импульсным методом, исключающим нагрев транзистора. При повышении температуры все семейство характеристик поднимается, расходимость их в ^активной области увеличивается. Это особенно резко проявляется на характеристиках

жению, образующие замкнутую область, так называемую область надежной работы транзистора. Если линия нагрузки транзистора находится внутри этой области, режим выбран правильно и тран­ зистор будет работать устойчиво.

Более менее, постоянны границы между областью усиления и областями насыщения и умножения (линии ab, ас и др. и линии eg' и eg"). Линии же тока и мощности перемещаются в зависимо­ сти от различных условий. Гипербола мощности (штрих-пунктирная линия) наносится в соответствии с условиями и формулами п. «Мак­ симально-допустимые мощности» настоящего раздела; горизонталь­ ная линия т о к а е в соответствии с данными п. «Максимально-допу­ стимые токи».

Область надежной работы в схеме с общей базой значительно больше такой области в схеме с общим эмиттером. Линия agdd' перенесена с рис. 14 на рис. 15: площадь egd'd" (заштрихована) не может быть использована при подключении источника коллек­ торного питания к выводам коллектор — эмиттер (схема с общим эмиттером) транзистора.

Р а з д е л II

СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ

Транзисторы германиевые р-п-р

сплавные мощные П4АЭ—П4ДЭ

А. Общие и конструктивные данные

/. О сн овн ое н а з н а ч е н и е

Работа в схемах переключения, выходных каскадах усиления звуковых частот и в преобразователях напряжения и тока.

2. Г а б а р и т н ы й ч е р т еж и р а с п о л о ж е н и е вы во д о в

Вывод коллектора электрически соединен с корпусом транзис­ тора.