Прянишников В.А. Электроника. Курс лекций (1998) (1166121), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Этого недостатка лишены,, БСИТ транзисторы, в которых ца-,;:! пряжение отсечки технологически-'2 ми приемами сведено к нулю. Бла з годаря этому БСИТ транэисторь!х при отсутствии напряжения на зат-,'.": У,„, В воре заперты, так же как и бипо'-:.::;! парные транзисторы, что и отра-; 0 20 40 60 30 !00 жено в названии транзистора — е! Рлс 0.!4 Вслколмлсрили ллрлктеристики СИТ биполярные СИТ транзисторы. Лекция 7. П дельные ежнмы аботы т запзисто ов Поскольку СИТ и БСИТ транзисторы относятся к разряду полевых транзисторов с управляющим р-п-переходом, нх схематическое изображение и условные обозначения такие же. Таким образом, определить СИТ транзисторы можно гольде по номеру разработки„что весьма затруднительно, если нет справочника. Сравнительные характеристики некоторых типов СИТ и БСИТ транзисторов лрггведекы в табл. 6.1.
. Несмотря па высокие характеристики СИТ и БСИТ транзисторов, они уступазокт. ПТИЗ по быстродействию и мощности управления. Типовые вольт-амперные хзарактврнстики СИТ транзистора приведены на рис. 6.14. К достоинствам СИТ транзисторов следует отнести малое сопротивление канала в открытом состоянии, 'которое составляет 0,1... 0„025 Ом. ':Лекция 7. Предельные режимы работы транзисторов ;;: ' Параметры предельных режимов.
Предельно допустимые режимы работы :тваазпсторов определяются максимально допустимыми напрвкениями и тока.ыг'1, максимальной рассеиваемой мощностью и допустимой температурой кор::ауса прибора. Основными причинами, вызывающими выход транзистора нз :утров или нарушение нормальной работы схемы в результате изменения .06ловиых параметров транзисторов, могут быть: слишком высокое обратное 'заражение на одном нз переходов и перегрев прибора при увеличении .гока через ес1)еходьь -:;:,':., В справочных данных на транзисторы обычно оговариваются предельные '-:зксглгуатапионные параметры: .— ':;.
° максимально допустимое постоянное напряжение коллектор-змиттер У„„„„,. или сток-исток У,„„„„, -.:-'' .; ° максималыю допустимое импульсное напряжение коллектор-змиттер к 0г„„„„,„, ° постоянный или импульсный токи коллектора 1„,„„и 1„,„.„,„,. н такие же значения тока стока полевых транзисторов. ° постоянный илн импульсный токи базы 1ь„,,„, и 1„„„,„„, ° постоянное или импульсное напряжение на затворе У,„,„„. и У,„„,„„ ° постоянная или импульсная рассеиваемая мощность коллектора Р„„„.
или у Р„„„... или аналогичные мощности, рассеиваемые стоками Р,.„„,, и Р„,„„„, предельная температура перехода Т„„,.„„, нли корпуса прибора Т„„,„. Все перечисленные параметры предельных режимов обусловлены развитием одною из видов пробоя: по напряжению — лавинного, по току — — токового или тепловою, ::во молшости --- вьпванного достижением максимальной температуры перехода.
:.!т:. Виды пробоев. Механизмы развития пробоев в транзисторах могут быть раз~яячпгями, однако независимо от этого все виды пробоев можно условно разде:ивь '„::зв;первичные и вторичные. Первичиьге пробои транзистора отличаются тем, что 73 Рпзбеее» 1. Элементы электронной техники Обласз ь пробоя 1 \ ! Область пробоя 11яяое 1яя е Км Рис.
7.К Вольт-амлсрные аарактернстики бю»ояярно»о транзистора (а) н полеаого транзистора (б» нри лааинном пробое они являются обратимыми. Если транзистор попадает в режим первичного пробоя, то его нормальная работа нарушается., однако при выходе из режима пробоя его работоспособность восстанавливается. Любой вторичзеенй пробой необратим, так как после него происходит деградация транзистора, обусловленная порчей переходов. Основными видами первичных пробоев являются: лавинный, тепловой ' '': и токовый. Ланелл»мй п)зобой иногда называют электрическим, так как он возникает при высоком значении напряжения обратно смещенного перехода. Коэффициент лавинного размножения носителей можно приблизительно оценить по формуле М=~1- !11„»»яз'С7е,„)з~ ' где 11,ея -.
приложенное к переходу обратное напряжение, У„мь — напряжение '::: лавинного пробоя. Когда 11,ь,- Гя„,е„коэффициент лавинного размножения пе- ',,:.' ограниченно возрастает (М- ск») Пробой в транзисторе имеет некоторые особенности, связанные с взаимным,,!:, влиянием змнттерного и коллекторного переходов. Пробивное напряжение кол-.:::;: лектор-эмиттер всегда меньше пробивного напряжения коллекторного перехода..':," Это объясняется влиянием эмиттерного перехода на коллекторный. Ток коллекто-'..; ра транзистора с учетом коэффициента лавинного размножения носителей опредес ':: ляется формулой Дгклиб 7 П сдельные режимы работы транзисзороа Ток базы транзистора в режиме лавинного пробоя 1б = 1, -1„=1,— (В 1,+1ьб)М.
(7.3) Если транзистор работает с отключенной базой ~или в базе включено боль- шое сопротивление), то 1б=О и. следовательно, ток коллектора примет значение М1,б Г-ВМ' (7.4) Из формулы (7.4) следует, что ток коплектора будет неограниченно возрас, тать при приближении произведения М.В к единице. В то же время пробой одного коллекторного перехода происходит при условии, что произведение М В- с, : т. е. прн более высоком напряжении на коллекторе.
Это явление объясняется тем, что при отключенной базе внутри транзистора ' действует положительная обратная связь. Заряды, образующиеся в результате лавинного размножения, скапливаются в базе, увеличивая ее заряд. Это вызывает : 'лршок неосновных носителей из эмиттера, которые увеличивают ток коллектора. Этот процесс нарастает лавинообразно и называется лавинным пробоем с эмит,' терным умножением. На величину этой положительной обратной связи можно ,:,влиять схемным путем.
Так, например, если подать на змиттер транзисгора запи:,:. рающее напряжение, го его влияние резко уменьшается и пробивное напряжение увеличивается. Такой же эффект можно получить введением в цепь эмиттера со.;.. противления, так как ток змиттера, проходя по этому сопротивлению, создает вапряжепие отрицательной обратной связи и уменьшает действие эмиттера на ::::, лавиппый процесс. В большинссве применений, особенно для мощных транзисторов, рекоменду:"', вт между базой и эмиттером включать неболылое сопротивление Вб.
Для опреде:.„. ления напряжения лавинного пробоя в этом случае можно пользоваться формулой ВбВ (75) :::: где У вЂ” - пробивное напряжешбе при включении между эмиттером и базой сопро!'"тивления Вб. У,б„,,б — напряжение лавинного пробоя перехода коллектор-- ;.:база, Вб — сопротивление между базой и эмнттером, К, — — сопротивление в цепи эми ггера Таким образом, в справочных данных транзистора можно найти три различ:: ных значения напряжений лавиннш о пробоя: ° напряжение 1У„м †.напряжение пробоя при отключенной базе (1б=О); ° напРЯжение У„.,а> У„б -- напРЯжение пРобоЯ пРи включении межДУ базой и эмит1ером сопротивления Лб(при К.,=О), ° напряжение У,,„ — напряжение лавинного пробоя при базе, закороченной с эмитгером ~об=О). Все эти напряжения лавинного пробоя меньше напряжения пробоя перехода коллектор †- база Сб„б„ б, т.е.
У„,, б> У„.„> 1/.,а 17,.„. На рис. 7.2 показаны вольт-амперные характеристики транзистора в режиме :::.,бвавинпшо пробоя при различных условиях в его базе. Отсюда видно, что при использовании транзистора при напряжениях, близких к пробою„можно суще::.е.лепно влиять на напряжение пробоя схемным путем. 75 Раздел д Элементы злсктронвой техники К и.м, и,.„и,.„. иьп,.„лв Рпг 72. Вольт-ам~ сримс хграхгсрнсззпьн оззполлрноло гранзнсгора в рсл имс лавинного г:роаол прн разлилных сопрогивлепннх в его пазс Тепловой пробой транзистора возникает вследствие лавинообразного наращвпня температуры р-л-перехода. С росгом темперагуры перехода возрастают токи утечки и полупроводник переходит в проводящее состояние, а р-и-переход исчезает. Такое явление называют переходом кристаллов в состояние собсз венной про- ':, водимости.
В реальных условиях зто явление не всегда ограничивает рост температуры, гак как уже при более низких температурах может наблюдаться резкая,:, зависимость от температуры одного или нескольких из основных параметров,' л например„коэффициента передачи тока или пределыюго рабочего напряжения. Рассеяние мощности транзистором илзеет место при любом режиме работы, однако опо максимально, когда транзистор находится во включенном состояния или выклгочается.
При высокой часготе коммутации потери растут пропорцио- ..!,: нально частоте. С увеличением потребляемой мощности растет и температура":,' тралзистора. Для оценки теплового режима транзистора используют понятие теплового::,:,. сопротивления, под которым понимают сопротивление элементов трьггззисгор;з .; распространению теплового потока от коллекториого перехода к корпусу ила в окружающую среду.
Тепловое сопротивление между переходом н корпусом опре . '::, делают как отношение разности температур перехода Т, и корпуса Т, к могцлоств, '..' Р„,„, потребляемой транзистором. Такилг образом, тепловое сопротивление опре делается кик перепад температуры на единицу греющей мощности: Лекция 7 П едельиые ежимы аботы т апзвсто ов Аналогично, тепловое сопротивление переход-среда определяется как отношение разности температур перехода Т„и окружающей среды Т„к мощности потерь Р„в транзисторе: з„-т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
