Робота транзистора на високих частотах і в імпульсному режимі. Граничні режими роботи біполярних транзисторів, страница 3

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              Вертикальний відрізок СD, обмежуючий ОБР по напрузі, визначає максимально допустиме значення напруги колектор - емітер UКЭо . Воно задається при розімкненому ланцюзі бази, тобто в самих небезпечних умовах. Навіть незначне і короткочасне перевищення значення UКЭо приводить до руйнування транзистора.

Відрізок  вс  характеризує обмеження електричного режиму приладу по потужності: значення потужності, що виділяється в приладі, не повинні виходити за межу  вс  ОБР. Це обмеження зв'язано з тим, що температура структури приладу не повинна перевищувати максимально допустимого значення, тобто електрична потужність, що виділяється в приладі, не повинна перевищувати можливостей теплоотвода. Межа ОБР по максимальній потужності в логарифмічному масштабі - відрізок вс - є прямою лінією під кутом 450 до осей координат.

^{Для більшості напівпровідникових приладів ОБР обмежується додатково відрізком  С'D'  і зменшується. Це обмеження пов'язано з дією електротеплового зв'язку (так звана "теплова нестабільність"): потужність, що виділяється в приладі, і тепловий опір збільшуються із зростанням температури, тобто нагрів приладу росте, а теплоотвод погіршується; в результаті температура структури або обмежується на певному рівні (більшому, ніж у відсутність зворотного зв'язку) або росте необмежено. Вихід робочої крапки за ОБР приводить, як правило, до необоротного погіршення параметрів приладу.}

 

^{При скороченні тривалості протікання струму tи через транзистор - імпульсних режимах - ОБР розширяється: максимально допустиме значення імпульсного струму збільшується до (1,5-2) IК max, збільшується і область, обмежувана максимальною температурою структури. Межа по напрузі зберігається, оскільки значення UКЭо від тривалості імпульсу не залежить. Типові ОБР для імпульсних режимів приведені на мал. 3.24. Із зменшенням тривалості  імпульсу (tи1>tи2>tи3>tи4>tи5>tи6>tи7>tи8) зникає  межа електротеплового  зворотного зв'язку  ( С'D' ), а потім і температурна межа (відрізок вс ): ОБР утворює прямокутник, обмежений значеннями   IК і max   і  UКэо .}

^{Розглянуті питання безпечної роботи біполярних транзисторів відносилися до режимів експлуатації з позитивним (відмикаючим) струмом бази. В ключових режимах з негативним (замикаючим) струмом бази починають діяти фізичні процеси, що приводять до локалізації енергії в структурі при замиканні транзистора і відповідного звуження ОБР. Типова діаграма ОБР при негативних струмах бази для високовольтного біполярного транзистора показана на рис.3.25. Граничне значення струму IК і max зберігається. По напрузі фіксуються два граничні значення: UКБо і UКЭо. Протяжність області теплової нестабільності залежить від значення замикаючого базового струму. Таким чином, в режимах з негативним базовим струмом робоча крапка не може виходити за межу ОБР навіть короткочасно. Крім того, збільшення амплітуди замикаючого струму бази приводить до помітного зниження значення максимально допустимої напруги в порівнянні із значенням UКэо - максимально допустимим значенням напруги в статичному режимі.}

 

 

 

              

                                                                                                                                                                                                                                                           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^{3.11 Різновиди транзисторів і їх параметри}

^{3.11.1 Класифікація транзисторів}

^{По допустимій розсіюваній потужності:}

^{- малопотужні - розсіювана потужність менше 1 Вт;}

^{- могутні - розсіювана потужність більше 1 Вт.}

^{По граничній частоті:}

^{- низькочастотні - з граничною частотою нижче 30 Мгц;}

^{- високочастотні - з граничною частотою, що лежить в пре-}

^{справах 30 - 300 Мгц;}

^{- надвисокочастотні - з граничною частотою вище 300 Мгц;}

^{За призначенням: універсальні, підсилювальні, генераторні, перемикаючі, імпульсні і ін.}

^{По фізичній структурі і технології виготовлення: эпитаксиально-планарные, планарные, меза-планарные, дифузійно-сплавні і ін.}

^{По конструктивному оформленню: корпусні і безкорпусні.}

 

^{3.11.2 Системи довідкових параметрів}

^{Параметри транзисторів, що приводяться в довідниках, діляться на електричні і граничні експлуатаційні.}

^{До електричних параметрів відносяться:}

^{- гранична частота  f гр при заданих напрузі UКЭ і струмі емітера;}

^{- статичний коефіцієнт передачі струму в схемі ОЕ  h21Э при заданих напрузі UКЭ і струмі IЭ;}

^{- зворотні струми переходів IКБ0, IЭБ0  при заданих напрузі UКЭ і UЭБ ;}

^{- зворотний струм переходу колектора IКЭR  при заданих напрузі UКЭ і опорі RБЭ резистора, включеного між базою і  емітером;}

^{- місткості переходів СЕ,СК  при заданих зворотних напругах.}

^{Окрім перерахованих вище загальних електричних параметрів залежно від призначення транзистора указують ряд специфічних параметрів.}

^{Граничні експлуатаційні параметри - це максимально допустимі значення напруг, струмів, потужності і температури, при яких гарантуються працездатність транзистора і значення його електричних параметрів в межах норм технічних умов. До граничних експлуатаційних параметрів відносяться:}

^{- максимально допустимі зворотні напруги на переходах UКЭ max і  UЭБ max ;}

^{- максимально допустима напруга UКЭ max в схемі ОЕ при заданому опорі RБЭ зовнішнього резистора, підключеного між базою і емітером;}

^{- максимально допустима розсіювана потужність Рmax;}

^{- максимально допустимий струм колектора Imax ;}

^{- максимально допустима температура корпусу ТК max .}

^{Крім цього указується діапазон робочих температур.}