11 (Анализ и моделирование биполярных транзисторов)

11. Измерение параметров биполярного транзистора.

Для проверки параметров транзисторов на соответствие тре­бованиям технических условий, а также для получения данных, необходимых для расчета схем, используются стандартные изме­рители параметров транзисторов, выпускаемые промышленностью.

С помощью простейшего испытателя транзисторов измеряются коэффициент усиления по току , выходная проводимость и начальный ток коллектора

Более сложные измерители параметров позволяют, быстро определив значения , , , , транзисторов в схемах ОБ и ОЭ, оценить, находятся ли измеренные параметры в пределах допустимого разброса и пригодны ли испытанные транзисторы к применению по критерию надежности.

Параметры транзисторов можно определить также по имею­щимся в справочниках пли снятым в лабораторных условиях ха­рактеристикам.

При определении параметров обычно измеряют обратные токи коллектора (всегда) и эмиттера (при необходимости) в специальных схемах для транзисторов — усилителей, работаю­щих в выходных каскадах, и для транзисторов — переключателей. При измерениях малых токов используют высокочувствительные микроамперметры, которые нуждаются в защите от перегрузок.

Необходимо измерить также напряжения , , , , .

Напряжение измеряют при заданном токе ограничен­ном сопротивлением в коллекторе, по наблюдению на экране ос­циллографа участка вольтамперной характеристики, соответст­вующего лавинному пробою. Можно также измерять величину вольтметром по падению напряжения на ограничивающем сопротивлении. При этом фиксируется показание прибора в мо­мент резкого возрастания тока. Напряжение измеряется по изменению направления тока базы. Напряжение между эмиттером и коллектором фиксируется в момент, когда ток базы (при этом ). Величину определяют аналогично напряжению . При нахождении измерение производится в схеме ОЭ в режиме насыщения при заданном коэффициенте насыщения. Желательно измерения производить в импульсном режиме, чтобы рассеиваемая транзистором мощность была минимальной. Величи­на определяется аналогично напряжению в схеме ОЭ.

Среди параметров, характеризующих частотные свойства тран­зисторов, наиболее просто измерить величину . Для ее определе­ния следует измерить на частоте , в 2 - 3 раза большей , мо­дуль коэффициента передачи тока в схеме ОЭ , тогда . Все частоты , указываемые в качестве параметров, взаи­мосвязаны и могут быть вычислены.

При измерении барьерной емкости коллекторного перехода С_к обычно используют метод сравнения с эталонной емкостью в ко­лебательном контуре и Q-метр. Емкость измеряется при заданном обратном напряжении на переходе.

Важным является измерение в качестве параметра постоян­ной времени (обычно в номинальном режиме транзистора). Переменное напряжение достаточно большой частоты ( 5 МГц) подается в цепь коллектор — база и вольтметром измеряется на­пряжение на входе между эмиттером и базой. Затем в измеритель­ную цепь вместо транзистора включается эталонная цепочка RC. Изменяя значения RC, добиваются тех же показаний вольтметра. Полученное RC будет равно постоянной транзистора.

Тепловое сопротивление измеряется с помощью термочув­ствительных параметров ( , , ) с использованием графиков зависимости этих параметров от температуры. Для мощных тран­зисторов чаще всего измеряют величину для маломощных -

Параметр большого сигнала В измеряется на постоянном токе (отношение / ) или импульсным методом (отношение ампли­туд тока коллектора и базы).

При измерении h-параметров наибольшие трудности возникают при определении коэффициента обратной связи по напряжению, . Поэтому обычно измеряют параметры , , а затем вы­числяют по формулам пересчета значение . Измерения мало­сигнальных параметров производятся на частотах не более 1000 Гц.

46