22. Транзисторы.

Транзисторы - управляемый п-п прибор, кот. может работать в эл. сх. как в ключевом, так и в усилительном режимах. Это универсальных прибор интегральных и мощных схем.

классификация и условные обозначения транзисторов.

Биполярные транзисторы изготовляются в дискретном исполнении и в качестве компонентов ИС.

Полевые приборы выполняют те же функции, что и биполярные.

И полевые и биполярные транзисторы управляются зарядом, но передача управляющего заряда осуществляется по разному:

Напряжением – в полевых (через емкость)

Током – в биполярных (через сопротивление)

Система обозначений современных транзисторов основана на их физ. св-вах и конструктивно-технологических принципах. В основу системы положен буквенно-цифровой код.

Условные обозначения биполярных транзисторов, разработанных до 1964 года и выпускаемых до настоящего времени, состоит из 2 или 3 эл-ов.

Рассмотрим систему предельно допустимых параметров, к ней относятся:

1. max мощность, рассеиваемая на коллекторе P_{x max} ;

коэф. собственного шума

статический коэф. усиления на ходу;

J_{k max} – max допустимый постоянный ток коллектора;

J_{э max} - max допустимый постоянный ток эмиттера;

J_{б max} - max допустимый постоянный ток базы.

Max допустимые импульсные режимы приводятся для заданной длительности импульсов t_и.

J _{ки max} - max допустимый импульсный ток коллектора;

J_{эи max} - max допустимый постоянный импульсный ток эмиттера;

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

J_{б нас max} – max допустимый постоянный импульсный ток базы в режиме насыщения.

2. К параметрам предельного напряжения относятся:

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

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

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

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

3. Важнейшим параметром предельных режимов явл. предельная мощность:

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

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

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

Max допустимые напряжения, ограничиваются пробивными напряжениями соответствующих переходов, maxдопустимые мощность и ток, ограничиваются max температурой перехода и тепловым пробоем.

Диапазон работы температур транзисторов, так же как и диодов, определяется температурными св-ми p-n-перехода в свою очередь зависит от температуры окр. среды и от той эл. мощности, кот. рассеивается в переходе в виде тепла.

Для определения влияния рассеиваемой в транзисторе мощности на температуру кристалла вводятся тепловые параметры транзистора, хар-щие его устойчивость при работе в широком диапазоне температур.

t_{к max} – max температура работы транзистора, кот. зависит от max температуры коллекторного перехода.

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

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

1. R_{n k} = (t_n – t_r) / P, 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 внеш. теплоотводами.

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

В этом случае температура перехода определяется по формуле:

2. t_n = t₀ + P*R_{n o}, где t₀ – температура окр. среды.

С изменением температуры, изменяются все параметры транзистора.

Основными параметрами полевых транзисторов явл. :

1. крутизна хар-ки передачи S=dJ_c / dU_зи , при U_си – const

2. дифференциальное сопротивление стока (канала) на участке насыщения R=dU_си / dJ_c при U_зи – const

В качестве предельно допустимых параметров нормируется: max допустимые напряжения U_{си max}, U_{зи max}; max допустимая мощность стока P_{c max}; max допустимый ток стока – J_{c max}.