2.2.1 Классификация и условные обозначения транзисторов.

В настоящее время выпускается большое кол-во транзисторов различных типов и назначений. Транзисторы классифицируют по их функциональному назначению, физ. св-ам, основным эл. параметрам, по конструктивно технологическим признакам и типу исходного ПП материала. Транзисторы выпускаются на мощности от 200мВт до сотен ватт, с граничными частотами от 100 кГц до десяти гигогерц, с так допустимыми напряжениями от единиц до тысяч вольт и токами от 5 мА до сотен ампер, с уровнем собственных шумов от единиц до десятков децибел. Они могут выпускаться в различного вида корпусах и бес корпусном исполнении для гибридных ИС транзисторных микро приборах.

Биполярные транзисторы в соответствии с основными областями применения подразделяются на ряд групп: усилительные НЧ, высокочастотные, сверхвысокочастотные. По мощности транзисторы подразделяются на маломощные, средней и большой мощности.

По изготовлению транзисторы делятся на силовые, диффузионные, конвертные, диффузионно-силовые, планарные и т.д.

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.

2.2.2 параметры предельных режимов работы транзистора и влияние температуры на его параметры.

Транзистор, также как любой эл. прибор, хар-ся предельными режимами, превышение кот., как правило, приводит к нарушению нормальной работы прибора и выходу его из строя.

Мах допустимыми параметрами наз. значения режимов транзисторов, кот. не допускается превышать ни при каких условиях эксплуатации и при кот. езе обеспечивается заданная надежность.

Система параметров транзисторов насчитывает более 50 параметров и хар-к, как и для диодов, параметры транзисторов подразделяются на параметры имеющие предельно допустимые значения и параметры, значения кот. хар-ют св-ва приборов - хар-щие или рабочие параметры.

Рассмотрим систему предельно допустимых параметров, к ней относятся:

1) max мощность, рассеиваемая на коллекторе Р_{х тах};

коэф. собственного шума

статический коэф. усиления на ходу;

Jkmax - max допустимый постоянный ток коллектора;

J₃ max - max допустимый постоянный ток эмиттера;

Jemax - ^max допустимый постоянный ток базы.

Мах допустимые импульсные режимы приводятся для заданной длительности импульсов t_H.

J ки max - max допустимый импульсный ток коллектора;

J_3H max - max допустимый постоянный импульсный ток эмиттера;

J_K нас max - max допустимый постоянный импульсный ток коллектора в режиме насыщения;

jg нас max - max допустимый постоянный импульсный ток базы в режиме насыщения.

2) К параметрам предельного напряжения относятся:

и_э б max - max допустимое постоянное напряжение эмиттер-база;

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

U_K эй max - max допустимое импульсное напряжение коллектор-эмиттер;

U_K би max - max допустимое импульсное напряжение эмиттер-база.

3) Важнейшим параметром предельных режимов явл. предельная мощность:

рк max - max допустимая постоянная рассеиваемая мощность коллектора;

рк и max - max допустимая импульсная рассеиваемая мощность коллектора;

Р_и max - max допустимая импульсная рассеиваемая мощность.

Мах допустимые напряжения, ограничиваются пробивными напряжениями соответствующих переходов, тахдопустимые 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_K max - max температура работы транзистора, кот. зависит от max температуры коллекторного перехода.

to max - max температура окр. среды, усиливается в результате расчетов и обработки экспериментальных данных работы прибора при различных температурах.

Rn 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.(К_по). В этом случае температура перехода определяется по формуле:

(2) t_n = to + P*R_n о, 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 / сШ_зи, при U_CH - const

2) дифференциальное сопротивление стока (канала) на участке насыщения R=dU_CH / dJ_c при U_3H - const

В качестве предельно допустимых параметров нормируется: max допустимые напряжения U_{CH max}, U_{3H max}; ^max допустимая мощность стока Р_{с max}; max допустимый ток стока - J_{c max}.