2.2.2 Параметры транзисторов

Транзистор, также как любой электрический прибор, характеризуется предельными режимами, превышение которых, как правило, приводит к нарушению нормальной работы прибора и выходу его из строя.

Система параметров транзисторов насчитывает более пятидесяти параметров и характеристик, как и для диодов, параметры транзисторов подразделяются на параметры, имеющие предельно допустимые значенияи параметры, значения которые характеризуют свойства приборов – характеризующие или рабочие параметры.

Рассмотрим систему предельно допустимых параметров, к ней относятся:

1) Параметры предельно допустимых токов являются:

I_{k max}– максимально допустимый постоянный ток коллектора;

I_{э max}- максимально допустимый постоянный ток эмиттера;

I_{б max}- максимально допустимый постоянный ток базы.

Максимально допустимые импульсные режимы приводятся для заданной скважности и длительности импульсов t_и (скважностьQ=1/τ_и*f). Вместо скважностиQможет быть задана частота следования импульсов.

I _{ки max}- максимально допустимый импульсный ток коллектора;

I_{эи max}- максимально допустимый постоянный импульсный ток эмиттера;

I_{к нас max} - максимально допустимый постоянный импульсный ток коллектора в режиме насыщения;

I_{б нас max}– максимально допустимый постоянный импульсный ток _базыв режиме насыщения.

1. К параметрам предельных напряжений относятся:

U_{э б max}– максимально допустимое постоянное напряжение эмиттер-база;

U_{к б max}- максимально допустимое постоянное напряжение коллектор-база;

U_{к э max}– максимально допустимое постоянное напряжение коллектор-эмиттер;

U_{к эи max}– максимально допустимое импульсное напряжение коллектор-эмиттер;

U_{к би max}– максимально допустимое импульсное напряжение эмиттер-база.

2. Важным параметром предельных режимов является предельная мощность:

P_{к max}– максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощность коллектора;

P_{к и max}– максимально допустимая импульсная рассеиваемая мощность коллектора;

P_{и max}– максимально допустимая импульсная рассеиваемая мощность.

Максимально допустимые напряжения, ограничиваются пробивными напряжениями соответствующих переходов, максимально допустимые мощность и ток, ограничиваютсямаксимальной температурой перехода и тепловым пробоем.

Диапазон работы температур транзисторов, так же как и диодов, определяется температурными свойствами p-n-переходов, температураp-n-переходов в свою очередь зависит от температуры окружающей среды и от той электрической мощности, которая рассеивается в переходе в виде тепла.

4) Для определения влияния рассеиваемой в транзисторе мощности на температуру кристалла вводятся тепловые параметрытранзистора, характеризующие его устойчивость при работе в широком диапазоне температур.

t_{к max}– максимальная температура работы транзистора, кот. зависит отmaxтемпературы коллекторного перехода.

t_{0 max}– максимальная температура окружающей среды, устанавливает в результате расчетов и обработки экспериментальных данных работы прибора при различных температурах.

R_{n k}– тепловое сопротивление переход-корпус, которое показывает, на сколько градусов повысится температура перехода относительно корпуса при рассеивании на переходе заданной мощности.

R_{n k} = (t_n – t_r) / P, (1)

где t_n– температура перехода;

t_k– температура корпуса.

Тепловое сопротивление R_{n k} приводится в справочниках для транзисторов средней и большой мощности, используемых с внешними теплоотводами.

Для транзисторов малой и средней мощности (а также большой мощности без теплоотводов) приводится обычно параметр тепловое сопротивление переход-окружающая среда R_{n o}.

В этом случае температура перехода определяется по формуле:

t_n = t₀ + P*R_{n o}, (2)

где t₀– температура окружающей среды.

С изменением температуры, изменяются все параметры транзистора.

Основными параметрами биполярных транзисторов являются:

- максимальная мощность, рассеиваемая на коллекторе P_{x max};

- коэффициент собственного шума; граничная частота f_гр; статический коэффициент усиления по току.

Основными параметрами полевых транзисторов являются:

1. крутизна характеристики передачи S=dI_c /dU_зи, приU_си–const

2. дифференциальное сопротивление стока (канала) на участке насыщения R_с=dU_си /dI_cприU_зи–const

В качестве предельно допустимых параметров нормируются: максимально допустимые напряжения U_{си max},U_{зи max}; максимально допустимая мощность стокаP_{c max}; максимально допустимый ток стока –I_{c max}.