Справочник молодого радиста © Издательство «Высшая школа»

• І. П. Основи дефектоскопії-К.: «Азимут-Україна», 2004. 496 с. Ермолов И. Н., Останин, 1049.75kb.
• Методические указания к выполнению контрольных работ Для студентов, 327.25kb.
• Справочник молодого шлифовщика профессионально-техническое образование оглавление, 7551.93kb.
• Бюллетень новых поступлений за ноябрь 2006 года, 1839.04kb.
• Высшая Школа Экономики. Высшая школа менеджмента программа, 87.79kb.
• История» 4-е издание Издательство Московского университета «Высшая школа» 2003, 12721.75kb.
• Справочник по математике для экономистов (под ред. В. И. Ермакова)- м., Высшая школа,, 19.91kb.
• Экономика для менеджеров, 2536.52kb.
• Высшая Школа Экономики программа, 326.6kb.
• Организация работы, 73.56kb.

21_б. Предельная частота непосредственно не определяет частот­ный предел использования транзистора, а ограничивает ту область частот, в пределах которой можно пренебречь частотной зависимо­стью параметров.

Граничная частота коэффициента передачи тока f_гр — частота, на которой модуль коэффициента передачи тока транзистора, вклю­ченного по схеме с ОЭ, равен единице. Для любой частоты диапазо­на от 0,1 fгр до fгр модуль коэффициента передачи тока изменяется вдвое при изменении частоты в 2 раза. Модуль коэффициента пере­дачи тока |A₂₁8|=frp/f. Предельная и граничная частота связаны соотношениями: f_h21Э=f_h216/h_21Э; fh₂₁₆=h_21Эf_h21Э; fгр=0,8 f_h21б.

Максимальная частота генерации fмакс (МГц) — наибольшая ча­стота, на которой транзистор способен генерировать колебания в схе­ме автогенератора при, оптимальной обратной связи:



где r₆ — сопротивление базц. Ом; С_к — емкость коллектора, пФ.

Параметры в режиме большого сигнала харак­теризуют работу транзисторов в режимах, при которых токи и на­пряжения между выводами транзистора меняются в широких пре­делах. Эти параметры используют для оценки режима работы тран­зистора в мощных каскадах усилителей, автогенераторах, импульс­ных схемах. К параметрам в режиме большого сигнала относят сле­дующие

Статический коэффициент передачи тока h₂₁₃ (или 5_Ст) опреде­ляется как отношение постоянного тока коллектора к току базы (h_21э=^:Iк/Iб) при заданном напряжении U_кэ.

Напряжение насыщения база — эмиттер Uбэн и коллектор — эмит­тер Uкан. В режиме насыщения оба р-га-перехода транзистора нахо­дятся в проводящем состоянии. В этом режиме базовая область по­лучает дополнительный заряд,-создаваемый подвижными носителями. .В режиме насыщения при включении и выключении транзистора не­обходимо дополнительное время для накопления и рассасывания из­быточного заряда, что снижает скорость переключения.

Время рассасывания t_p — интервал времени между моментом подачи на базу транзистора запирающего импульса и моментом, ког­да напряжение на коллекторе достигнет уровня (0,1 — 0,3) U_H. Время рассасывания зависит от глубины насыщения транзистора Глубина насыщения определяется коэффициентом насыщения Лн=(I_бh_21э)/Iк. Он показывает, во сколько раз ток базы транзистора, находящегося в режиме насыщения, больше тока базы, требуемого для перевода транзистора на границу насыщения, при которой напряжение на коллекторном переходе равно нулю.

Параметры предельных режимов устанавливают­ся исходя из условий обеспечения надежной работы транзисторов.

Чтобы радиотехнические устройства на транзисторах работали безот­казно, рабочие режимы транзисторов выбирают такими, при которых ток, -напряжения и мощность не превышают 0,8 их максимально до­пустимых значений. К параметрам предельных режимов относятся следующие.

Максимально допустимая рассеиваемая мощность коллектора Ас макс (при температуре окружающей среды T_С или корпуса Т_к), при которой обеспечивается сохранность транзистора. Превышение Рк макс ведет к перегреву и тепловому пробою транзистора. При по­вышении температуры среды или корпуса эта мощность должна сни­жаться. При заданной температуре корпуса Т_к или окружающей сре­ды T_с допустимая мощность (Вт) P_к.макс=(T_пмакс — T_K)/Rпк; Рк макс = (T_п мако — T_c)/R_nc, где T_п макс — максимально допустимая темпера­тура p-n-перехода, °С; Как и R_Пс — соответственно тепловое сопротив­ление переход — корпус и переход — окружающая среда, °С/мВт. Для транзисторов малой мощности R_ac составляет 0,2 — 2°С/мВт, у биполярных транзисторов средней и большой мощности Rпк= 1 — 50 °С/мВт.

Предельно допустимая температура коллекторного перехода Т_{к п} макс, характеризующая наибольшую температуру коллектора, при которой гарантируется работоспособность и сохранность тран­зистора. Рабочая температура коллектора зависит от мощности, рассеиваемой в основном на коллекторном -переходе, температуры окружающей среды и условий теплоотвода. Значение T_кпмакс оп­ределяется физическими свойствами полупроводниковых материа­лов.

Максимально допустимые напряжения U_Кбмакс, U_{кэ макс}, Vбэ макс, определяемые электрической прочностью соответствую­щих переходов транзистора. Превышение этих величин приводит к росту тока и электрическому или тепловому пробою перехода Для ряда транзисторов указывается сопротивление между базой и эмит­тером Квэ, при котором допустимо заданное напряжение U_кэмакc при- отсутствии запирающего смещения на базе. Для маломощных транзисторов R_бэ<10 кОм, а для мощных R_бэ=100 Ом.

Максимально допустимые значения токов 1_К макс, la макс, Iб маке устанавливаются для того, чтобы в период эксплуатации не нарушался механизм движения носителей заряда в полупровод­нике из-за плотности тока.

Максимальные значения токов, напряжений и мощности опре­деляют границы области гарантированной надежности работы Ра­бота в предельном режиме соответствует самой низкой надежности прибора, поэтому использование транзисторов в схемах в таком ре­жиме не рекомендуется, а работа в совмещенных предельных режи­мах (например, по току и рассеиваемой мощности) вообще не до­пускается.

В импульсном (прерывистом) режиме работы допускается пре­вышение предельных значений параметров непрерывного (длитель­ного) режима, при этом указывается длительность импульса или скважность, при которых возможен такой форсированный режим.


§ 34. Классификация и обозначение транзисторов.

Правила монтажа и эксплуатации


По функциональному назначению транзисторы в радиоэлект­ронных схемах делят: на двухпереходные биполярные (усилительные, импульсные; малошумящие, высоковольтные, фототранзисторы); полевые (униполярные) с каналом и управляющим затвором в ви­де p-n-перехода, с встроенным или индуцированным каналом и изо­лированным затвором Кроме того, транзисторы различают по мощ­ности и частоте.

По максимальной мощности Ркмакс, рассеиваемой коллектором, различают транзисторы малой, средней и большой мощности, а по частоте — на низкочастотные, среднечастотные, высокочастотные и сверхвысокочастотные.

В настоящее время действует система обозначения транзисторов, состоящая из четырех элементов Первый элемент — буква или циф­ра, обозначающая материал (Г или 1 — германий или его соедине­ния; К или 2 — кремний или его соединения; А или 3 — соединения галлия); второй элемент — буква, указывающая класс прибора (Т — биполярные транзисторы; П — полевые транзисторы), третий эле-мент — цифра, указывающая назначение и качественные свойства прибора, а также порядковый номер разработки в соответствии с табл. 107; четвертый элемент — буква, означающая разновидность типа (деление на параметрические группы).


Таблица 107

Частота транзистора, МГц	Третий элемент обозначения транзисторов при мощности, Вт, рассеиваемой коллек­тором
	малой (До 0,3)	средней (от 0,3 до 1,5)	большой (более 1,5)
Низкая (до 3)	101 — 199	401 — 499	701 — 799
Средняя (от 3 до 30)	201 — 299	501 — 599	801 — 899
Высокая (от 30 до 300) ] Сверхвысокая (выше 300)	301 — 399	601 — 699	901 — 999

Примеры обозначений: КТ324А — кремниевый маломощный вы­сокочастотный транзистор, разновидность А; ГТ905Б — германиевый большой мощности высокочастотный транзистор, разновидность Б.

Обозначение транзисторов, разработанных до 1964 г, состоит из трех элементов Первый элемент — буква (транзистор); второй элемент — число, указывающее назначение и качественные свойства, а также порядковый номер разработки транзистора в соответствии с табл. 108, третий элемент — буква, означающая разновидность Типа прибора.

При монтаже транзисторов необходимо соблюдать следующие правила

Крепление транзисторов производят за корпус. Изгиб внешних выводов выполняют не ближе 10 мм от проходного изолятора (ес­ли нет других указаний), изгиб жестких выводов мощных транзи­сторов запрещается.

Пайку выводов осуществляют не ближе 10 мм от корпуса при­бора. При этом мощность паяльника должна быть не более 60 Вт, время пайки — не более 3 с, а температура — не выше 200 °С. В процессе монтажа необходимо исключить прохождение тока че­рез транзистор и обеспечить надежный теплоотвод.


Таблица 108

Частота транзи­стора, МГц	Второй элемент обозначения транзисторов при мощности рассеивания, Вт
	германиевых		кремниевых
	до 0,25 (малая)	более 0,25 (большая)	до 0,25 (малая)	более 0,25 (большая)
Низкая (до 5)	1 — 99	201 — 299	101 — 199	301 — 399
Высокая (более 5)	401 — 499	601 — 699	501 — 599	701 — 799

Транзисторы нельзя располагать вблизи тепловыделяющих эле-ментов (сетевых трансформаторов, мощных резисторов), а также в сильных электромагнитных полях.

При эксплуатации транзисторов надо выполнять следующие правила.

Полярность напряжения внешнего источника питания, подклю­чаемого к электродам транзистора, следует выбирать с учетом струк­туры транзистора и его рабочей схемы. При подключении транзи­стора к источнику питания первым присоединяют вывод базы, по­следним — вывод коллектора, а при отключении — в обратном по­рядке. Запрещается подавать напряжение на транзистор с отклю­ченной базой.

Для увеличения надежности и долговечности приборов рабочие надряжечия, гоки, мощность и температуру необходимо выбирать меньше предельно допустимых (около 0,7 их значений). Не разре­шается использовать транзисторы в совмещенных предельных ре­жимах хотя бы по двум параметрам (например, по току и напря­жению).

С целью защиты транзисторов от перенапряжений в их схемы включают стабилизирующие, демпфирующие и ограничивающие ди­оды.

Недопустима проверка схем на полупроводниковых приборах омметрами или другими приборами, могущими создавать перегруз­ки для диодов, транзисторов.


§ 35. Транзисторы малой мощности


Низкочастотные. Германиевые сплавные транзисторы р — n — р МП39Б, МП40А, МП41А применяются для работы в схемах уси­ления НЧ и выпускаются в металлическом корпусе (рис. 56, а — в) со стеклянными изоляторами и гибкими выводами, массой 2,5 г, с диапазоном рабочих температур от — 60 до +70 °С. Электрические параметры приведены в табл. 109.

Кремниевые транзисторы р-n-р МП 114, МП 115, МП116 выпуска­ются в металлическом корпусе со стеклянными изоляторами и гиб­кими выводами (рис. 57), массой 1,7 г, с диапазоном рабочих тем­ператур от — 55 до +100°С. Электрические параметры приведены в табл. 110.



Рис. 56. Цоколевка и габаритные размеры транзисторов МП39В, МП40А, МП41А (а) и их входные (6) и выходные (в) ха­рактеристики в схеме с общей базой



Рис. 57. Цоколевка и габарит­ные размеры транзисторов МП114 — МП116


Таблица 109

Параметры	Типы транзисторов
	МП39Б	МП40А	МП41А
Предельная частота передачи тока, МГц, при Iэ=1 мА и Uкб=5 В	0,5	1	1
Коэффициент передачи тока при Uкб= — 5 В; Iа=1 мА, f=1 кГц и температуре, СС :
20	20 — 60	20 — 40	50 — 100
60	20 — 80	20 — 120	50 — 300
— 40	10 — 60	10 — 40	25 — 100
Пробивное напряжение Uкб, В, при f=50 Гц	15	30	15
Наибольшие; напряжения UKЭ и UK6, В, при ,40 °С: постоянное	15	30	15
импульсное	20	30	20
Коэффициент шума, дБ, при Iэ=0,5 мА, Uкб=1,5 В и f=1 кГц	12

Обратный ток коллектора, мкА, при U_Кб= — 5 В и температуре, °С:

20 ............... 15

70 ............... 300

Обратный ток эмиттера, мкА, при U_Эб= — 5 В 30

Наибольший постоянный ток коллектора, мА 20

Емкость коллектора, пФ, при U_K6=5 В и

f=500 кГц.............. 60

Наибольший импульсный ток коллектора,

мА, при I_ЭСр<40 мА......... 150

Выходная проводимость, мкСм, при I_э=1 мА,

U„_б=5 В и f=1 кГц.......... 3,3

Сопротивление базы, Ом, при I_э=1 мА,

U_кб=5 В и f=500 кГц......... 220

Мощность, рассеиваемая коллектором, мВт, при температуре, °С:

55 ............... 150

70................ 75

Отрицательное напряжение U_эв, В .... 5


Таблица 110

Параметры	Типы транзисторов
	МП114	МШ15	МП 116
Предельная частота передачи тока, кГц, при Uкб=5 В и Iэ=1 мА	100	100	500
Коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ при Uкэ=5 В, Iэ=1 мА, f= 1 кГц	9	9 — 45	15 — 100
Пробивное напряжение UKб, В, при f=50 Гц	70	40	20
Напряжения UK6 и UKa, В, при 70 °С	60	30	15
Напряжение Uae при температуре от — 50 до т 100 °С	10	10	10

Обратный ток коллектора, мА, при U_к= — 30 В и температуре 20 и 100 °С соответственно ... 10 и 400

Обратный ток эмиттера, мкА, при U_эб= — 10 В и температуре 20 и 100 °С соответственно . . . - 10 и 200

Входное сопротивление, Ом, в схеме с ОБ при LU= — 50 В, I_э=1 мА, f=1 кГц....... 300

Мощность, рассеиваемая коллектором, мВт, при 70°С................. 150

Среднечастотные. Транзисторы р-n-р КТ203 (А, Б, В) приме­няются для усиления и генерирования колебаний в диапазоне до 5 МГц, для работы в схемах переключения и стабилизации и вы­пускаются в металлическом корпусе с гибкими выводами (рис. 58), массой 0,5 г, с диапазоном рабочих температур от — 60 до +125°С. Электрические параметры транзисторов приведены в табл. 111.



Рис. 58. Цоколевка и габарит­ные размеры транзисторов КТ203А — В


Таблица 111

Параметры	Типы транзисторов
	КТ203А	КТ203Б	МТ203В
Предельная частота передачи тока в схеме с ОБ, МГц	5	5	5
Коэффициент передачи тока в режи­ме малого сигнала при Uк=5 В, Iэ=1 мА	9	30 — 100	30 — 200
Напряжение Uкэ, В, при температуре °С: от — 55 до +75	60	30	15
125	30	15	10
Напряжение UЭб, В Входное сопротивление, Ом, в схеме	30 300	15 300	10 300
с ОБ при данном Uье *

Обратный ток коллектора, мкА, при наибольшем обратном напряжении и температуре 25 и 125 °С соответственно...............1 и 15

Обратный ток эмиттера, мкА, при U_э6= — 30 В . 10

Емкость коллекторного перехода, пФ, при U_Кб=5 В и f=10 МГц............. 10

Ток коллектора, мА: постоянный .............. 10

импульсный............. . 50.

Среднее значение тока эмиттера в импульсном ре­жиме, мА................. 10

Мощность, рассеиваемая коллектором, МВт, при температуре до 70 °С ......... V . . 150

* Для транзисторов КТ203А — К.Т203В напряжение u_kq соответст-венно равно 50, 30 в 15 В,