Аналоговые электронные устройства: Учебное пособие, страница 30

,                                

где ,  - температура перехода; - нормальная температура;- коэффициент, равный 0,063 - 0,091 для германия и 0,033-- 0,120 для кремния.

Несмотря на сравнительно малую величину, ток  оказывает существенное влияние на электрический режим транзистора. Он создает дополнительное смещение на эмиттерном переходе, увеличивающее ток через эмиттерный переход, а следовательно, и ток коллектора. Величина составляющей коллекторного тока, вызванной , тем больше, чем больше сопротивление внешней цепи, включенной меж­ду базой и эмиттером транзистора. При обрыве внешней цепи (бесконечно большое сопротивление) неуправляемая составляющая тока кол­лектора равна  и называется сквозным током. Сквозной ток сравним по величине с управляемой составляющей тока коллектора. Сквозной ток резко увеличивает мощность, рассеиваемую на коллекторном переходе, что вызывает, в свою очередь, повышение температуры перехода и рост неуправляемого тока, вследствие чего растет рассе­иваемая на переходе мощность, температура перехода и т.д. В результате такой тепловой положительной обратной связи рассеиваемая на переходе мощность может превысить максимальную допустимую, и транзистор выйдет из строя. С целью предотвращения этого явления для транзисторов средней и большой мощности в справочниках по транзисторам указывается максимальная допустимая величина сопротивления внешней цепи база-эмиттер транзистора.

Контактная разность потенциалов , образующаяся на границе полупроводников  и  типа при отсутствии внешнего сме­щения на переходе, изменяется на 2,2 мВ/ °С для германия и на 3 мВ/ °С для кремния. Изменение контактной разности потенциалов  с температурой влияет на электрический режим эмиттерного перехода. Изменение  проявляется в сдвиге входных статических характеристик транзистора к началу координат и увеличению входной статической проводимости транзистора (рис.31).

      При изменении температуры переходов транзистора изменяется подвижность носителей заряда (электронов и дырок). Следствием этого является изменение статического коэффициента усиления транзистора по току  . Коэффициент усиления  изменяется при изме­нении температуры переходов на 0,01-0,003 1/ °С.

Итак, температура переходов транзисторов зависит от температуры окружающей среды,

Рис. 31 Температурное изменение

входной статической характеристики

биполярного транзистора

рассеиваемой в транзисторе мощности, и  теплового сопротивления переход - окружающая среда.

При изменении температуры переходов транзисторов изменяется неуправляемый ток коллекторного перехода,  напряжение на эмиттерном переходе и статический коэффициент усиления тока базы. Все эти изменения проявляются в возрастании тока коллектора транзисторов при увеличении температуры переходов и убывании тока коллектора при уменьшении температуры.

6. СХЕМЫ  ЦЕПЕЙ  ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИИ   ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО       РЕЖИМА БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ

Электрический режим биполярных транзисторов в усилительном каскаде устанавливается при помощи специальных цепей, обеспечивающих необходимый ток базы и ток коллектора. Но обеспечить заданную стабильность электрического режима в интервале температур оказывается труднее, чем установить электрический режим при фиксированной температуре. Поэтому схемы цепей термостабилизации электрического режима сложнее схем обеспечения режима. Существует несколько схем термостабилизации, различных по стабилизирующему действию. Стабилизирующее действие цепи термостабилизации тем больше, чем больше элементов она содержит. Для одинаковых схем термостабилизации стабилизирующее действие зависит от величины сопротивлений элементов цепи.