Свойства и применение транзисторов

  • 23 янв. 2013 г.
  • 5791 Слова
1.8. СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ ТРАНЗИСТОРОВ
Эксплуатационные параметры транзисторов. Транзисторы характеризуются эксплуатационными параметрами, предельные значения которых указывают на возможности их практического применения. При работе в качестве усилительных приборов используются рабочие области характеристик биполярных и полевых транзисторов, показанные на рис. 1.23 и 1.24 соответственно.
Косновным эксплуатационным параметрам относятся:
Максимально допустимый выходной ток, обозначаемый для биполярных транзисторов как IКmах. Превышение IКmаxприводит к тепловому пробою коллекторного перехода и выходу транзистора из строя. Для полевых транзисторов этот ток обозначается ICmаx. Он ограничивается максимально допустимой мощностью, рассеиваемой стоком транзистора.
   
[pic][pic]                      
Рисунок 1.23                                    Рисунок 1.24
Максимально допустимое напряжение между выходными электродами: UКЭ max для биполярных транзисторов UСИ maxполевых транзисторов. Это напряжение определяется значениями пробивного напряжения коллекторного перехода биполярных транзисторов и пробивного напряжения участка «сток — затвор» полевых транзисторов.
Максимально допустимая мощность,рассеиваемая выходным электродом транзистора. В биполярном транзисторе это мощность РК mах, рассеиваемая коллектором и бесполезно расходуемая на нагревание транзистора. В случае ПТ это мощность РC mах, рассеиваемая стоком транзистора.
У биполярных транзисторов при недостаточном теплоотводе разогрев коллекторного перехода приводит к резкому увеличению Iк. Процесс имеет лавинообразный характер и транзисторнеобратимо выходит из строя. Влияние температуры на основные характеристики БТ иллюстрируют рис. 1.25, а, б. Здесь сплошными линиями показаны характеристики, соответствующие нормальной температуре (+ 20° С), а штриховыми — повышенной температуре (+ 60° С).
  
  [pic]
                                      
Рисунок 1.25
С ростом температуры входная характеристика сдвигается влево и уменьшается входноесопротивление БТ. При повышении температуры наблюдается смещение выходных характеристик БТ вверх, как показано на рис. 1.25, б. В этом случае наблюдается уменьшение выходного сопротивления БТ, что можно заметить по изменению наклона выходных характеристик. Особенно сильно зависит от температуры неуправляемый ток коллектора. Он возрастает примерно вдвое при повышении температуры на 10° С.
При повышениитемпературы окружающей среды мощность РК mах уменьшается, поэтому БТ нуждаются в схемах температурной стабилизации режима. Полевые транзисторы имеют заметные преимущества по температурной стабильности при сравнении с БТ. Следует отметить, что влияние температуры отличается от наблюдаемого в БТ и проявляется по-разному у ПТ разных структур. У транзисторов с p-n переходом с ростом температуры уменьшаетсяконтактная разность потенциалов Uк, что способствует увеличению Iс. Одновременно с повышением температуры уменьшается подвижность носителей в канале, что способствует уменьшению Iс.
При определенном напряжении Uзи влияние изменения контактной разности потенциалов и изменения подвижности носителей в канале на Iс оказывается одинаковым. В этом случае у ПТ с p-n переходом наблюдается точка температурнойстабильности тока стока. Здесь                                      U3т = UЗИотс — (0,5...0,9) В. Указанное свойство ПТ с p-nпереходом иллюстрирует рис. 16.26. У МДП транзисторов p-n переход «подложка — канал» оказывает меньшее управляющее действие на Iс. Под действием температуры меняется UЗИ, изменяются подвижность носителей в канале и концентрация носителей за счет ионизации поверхностных уровней. Этиявления обусловливают наличие точек температурной стабильности Iс у МДП транзисторов: U3т= UЗИ пор +(0,8...2,4) В. У полевых транзисторов с p-n переходом наблюдается резкое изменение входной характеристики при изменении температуры:      IЗ = IЗ0 [exp (qeUЗИ / kT) – 1].              
При отрицательных температурах значение I3 очень мало и...