2. Характеристики и параметры биполярных транзисторов.

Характеристики Вольтамперные характеристики представляют собой графики зависимости токов от напряжений, действующих в цепях транзистора. Различают входные и выходные характеристики транзисторов. Входные характеристики показывают зависимость входного тока от входного напряжения при неизменном напряжении на коллекторе. Выходные характеристики характеризуют зависимость выходного тока от напряжения на коллекторе при неизменной величине входного тока или напряжения. В соответствии с тремя схемами включения транзистора различают характеристики для схемы с общей базой, с общим эмиттером и с общим коллектором. Следует отметить, что на практике для схемы с общим коллектором применяют характеристики, снятые для схемы с общим эмиттером, поскольку в этих схемах входным током является ток базы, а ток эмиттера по величине мало отличается от коллекторного тока.

Схема с общей базой Схема с общим эмиттером

(а)Входная характеристика (б) выходная хар-ка

Параметры: При малых сигналах транзистор можно рассматривать как линейный активный четырехполюсник, схема которого показана на рис. Напряжения и токи четырехполюсника связаны между собой системами уравнений. U₁= h₁₁I₁ + h₁₂U₂ I₂ = h₂₁I₁ + h₂₂U₂

Коэффициенты h₁₁, h₁₂, h_2l и h₂₂ являются параметрами транзистора.

h₁₁ = U₁ / I₁ при U₂=0 - входное сопротивление при коротком замыкании на выходе;

h₁₂ = U₁ / U₂ при I₁ =0 - коэффициент обратной передачи при холостом ходе на входе;

h₂₁ = I₂ / I₁ при U₂=0 - коэффициент усиления по току при коротком замыкании на выходе;

h₂₂ = I₂ / U₂ при I₁ =0 - выходная проводимость при холостом ходе на входе,

Физические параметры

R_э – сопротивление эммитерного перехода 10 Ом

R_б – сопротивление базы несколько сотен Ом

R_к – сопротивление коллекторного перехода от нескольких сотен кОм до сотни Мом.

Предельно допустимые параметры транзистора

Предельное напряжение коллекторного перехода U_{к max}—максимальное обратное напряжение, при котором отсутствует лавинный пробой.

максимальная мощность, рассеиваемая транзистором

- предельная температура переходов

- температура окружающей среды

- тепловое сопротивление

3. Качественные и количественные характеристики надежности. Ремонтопригодность и факторы, влияющие на нее.

Отказ – нарушение работоспособности изделия. Бывают: 1. По характеру проявления: постепенные, внезапные. 2. По причине возникновения: конструктивные, технологические, эксплуатационные. 3. По последствиям: полный, частичный.

Качественные: Безотказность – свойство изделия сохранять работоспособность в течении некоторого времени, комплексно оценивается вероятностью безотказной работы. Долговечность – свойство изделия сохранять работоспособность до наступления предельного состояния, при установленной системе технич. обслуживания и ремонта. Ремонтопригодность – приспособленность изделия к предупреждению, обнаружению и устранению неисправностей. Сохраняемость – свойство изделия непрерывно сохранять исправное состояние во время и после хранения и транспортировки.

Количественные: (восстонавливаемые изделия)

Вероятность безотказной работы – вероятность того, что при эксплуатации в заданном интервале времени возникает хотябы 1 отказ 1≥P(t)≥0

Средняя наработка до первого отказа – среднее значение наработки всех наблюдаемых изделий

Интенсивность отказов – отношение числа отказавших изделий за единицу времени среднему числу исправно работающих в данный момент времени изделий.

Коэф-т готовности – отношение суммарного времени исправной работы к сумме времени исправной работы и вынужденного простоя К_г=t_р/(t_р+t_п)

Коэф-т вынужденного простоя – отношение суммарного времени вынужденного простоя к сумме времени исправной работы и вынужденного простоя К_г+К_п=1

Показатели надежности невосстанавливаемых изделий: Вероятность безотказной работы, Средняя наработка до первого отказа, Интенсивность отказов.