8 Основные параметры биполярных транзисторов

Параметры и обозначения параметров биполярных транзисторов устанавливаются ГОСТ 20003-74. Все параметры биполярных транзисторов можно разбить на четыре группы.

1. Параметры постоянного тока. Они характеризуют неуправляемые токи транзистора, связанные с обратными токами переходов. К ним относятся:

   0. Обратный ток коллектора (I_КБ0) – ток через коллекторный переход при заданном обратном напряжении коллектор-база и разомкнутом выводе эмиттера.

   1. Обратный ток эмиттера (I_ЭБ0) – ток через эмиттерный переход при заданном обратном напряжении эмиттер-база и разомкнутом выводе коллектора.

   2. Обратный ток коллектор-эмиттер (I_КЭ0) – ток в цепи коллектор-эмиттер при заданном обратном напряжении коллектор-эмиттер и разомкнутом выводе базы.

Обратные токи коллектора и эмиттера зависят от температуры переходов и могут быть определены по приблизительным эмпирическим формулам:

(5.34)

где и - обратные токи коллектора и эмиттера при температуре 25⁰С;

k – коэффициент, равный 0,06…0,09 1/⁰С для германия и 0,08…0,12 1/⁰С для кремния;

Т_П – температура перехода, ⁰С.

2. Малосигнальные параметры. Они характеризуют работу транзистора при воздействии малого сигнала и подробно рассмотрены в разделе 5.

Обычно в справочниках приводятся значения h-параметров для схемы включения с общей базой или общим эмиттером. Для пересчета используют выражение:

(5.35)

Малосигнальные параметры транзистора зависят от схемы его включения, режима работы, температуры и частоты. Так, параметр h_21Е прямо пропорционален, а параметр h_11Б обратно пропорционален току коллектора. Это необходимо учитывать, если режим работы транзистора отличается от режима измерения параметров.

3. Высокочастотные параметры. Они характеризуют работу транзисторов на высоких частотах. К ним относятся:

   0. Граничная частота по определенному параметру (f_ГР) – это частота, выше которой транзистор не может быть использован как усилительный элемент. Граничная частота коэффициента передачи тока при включении с общим эмиттером – это частота, при которой модуль коэффициента передачи тока при включении с общим эмиттером равен единицы.

   1. Предельная частота по определенному параметру – это частота, при которой этот параметр уменьшится на 3 дБ по сравнению с первоначальным (низкочастотным) значением. Предельная частота передачи тока при включении с общей базой – это частота, при которой модуль коэффициента передачи тока меньше на 3 дБ по сравнению со значением на низкой частоте. Предельная частота по крутизне характеристики – это частота, при которой модуль крутизны передаточной характеристики при включении с общим эмиттером меньше на 3 дБ по сравнению с его значением на низкой частоте.

   2. Максимальная частота генерации (f_мах) – это наибольшая частота, при которой транзистор способен генерировать в автогенераторе.

   3. Емкость коллекторного перехода (С_К) – это емкость между выводами базы и коллектора при заданных обратных напряжениях эмиттер-база и режиме с общим эмиттером. Емкость коллекторного перехода является функцией напряжения коллектор-эмиттер:

(5.36)

где С_Ксправ – емкость коллекторного перехода, приведенная в справочнике для определенного напряжения коллектор-эмиттер U_КЭ.

0. Сопротивление базы (r_Б) – это сопротивление между выводом базы и переходом база-эмиттер.

1. Постоянная времени обратной связи на высокой частоте (τ_К) – это произведение сопротивления базы на емкость коллекторного перехода.

2. Коэффициент шума (К_Ш) – это отношение мощности шумов на выходе транзистора к той ее части, которая обусловлена тепловыми шумами сопротивления источника сигнала. Коэффициент шума указывается только для малошумящих транзисторов.

1. Максимально допустимые параметры. Эти параметры ограничивают область допустимых режимов работы транзистора. Превышение максимально допустимых параметров резко снижает надежность работы транзистора. Основными максимально допустимыми параметрами являются:

   0. Постоянное (импульсное) напряжение коллектор-эмиттер.

   1. Постоянное (импульсное) напряжение коллектор-база.

   2. Постоянный (импульсный) ток коллектора.

   3. Постоянная (импульсная) рассеиваемая мощность.

   4. Температура перехода.

   5. Диапазон температур окружающей среды.

   6. Общее тепловое сопротивление корпуса транзистора (переход - окружающая среда). Оно определяется из:

, (5.37)

где Т_П и Т_СР – температура перехода и окружающей среды соответственно;

Р_П –мощность рассеиваемая на переходе.