Эксплуатационные параметры транзистора

Собственные шумы транзистора

Шумовой ток представляет собой сумму переменных синусоидальных составляющих с самыми различными частотами т.е от 0 до СВЧ. Поэтому любое устройство имеет определенный диапазон частот и чем больше ширина полосы пропускания, тем больше шумы. В свою очередь шумовой ток ограничивает чувствительность прибора.

Шумовые токи имеют ряд составляющих и характеризуются коэффициентом шума, который определятся по следующей формуле K_ш=10lg(P_c/P_ш вых /)

P_c/P_ш вх

Где Pc-мощность сигнала а Pш-мощность шума, т.е. коэффициент шума определяется отношением мощностей сигнала и шума на входе и выходе транзистора. В идеальных транзисторах коэффициент шума стремится к 0. Среди собственных шумов транзистора выделяются следующие:

1) Тепловой шум. Источником этого шума являются сопротивления транзисторов. Природа тепловых шумов связана с тепловым хаотическим движением носителей заряда.

2) Дробовый шум возникает на каждом из P-n переходов из-за флуктуации(изменение) тока, которое происходит из-за непостоянства числа носителей протекающих через P-n переход.

3) Избыточный шум- этот шум обусловлен поверхностными явлениями и имеет мощность обратно пропорциональную частоте. Шумы этого типа еще называют шумами 1/f. С ростом частоты мощность этих шумов падает и на частотах свыше 5кгц эти шумами пренебрегают. График зависимости коэффициента шума от частоты показан на рисунке (а)

Из графика мы видим что, от 0 до ф1 в основном проявляются избыточные шумы. В диапазоне от F₁ до F₂ коэффициент шума минимален и в основном зависит от тепловых и дробовых шумов. Частота F₁≈3-4кгц. А частота F₂ соответствует значению граничной частоты. Поэтому коэффициент шума при превышении частоты F₂ резко возрастает. График зависимости коэффициента шума от частоты для каждого транзистора индивидуален.

Транзистор, как и все приборы, имеет предельные значения, т.е. имеет предельные значения эксплуатационных параметров, превышение которых при эксплуатации не допустимо:

1) Максимально допустимая мощность рассеивания - это бесполезная ненужная мощность, которая идет на нагрев транзистора и при недостаточном теплоотводе может наступить тепловой пробой. Превышение этой мощности так же может произойти за счет увеличения обратного коллекторного тока, т.к. величина этого тока в большой степени зависит от температуры. Поэтому превышение этой мощности недопустимо.

2).Максимально допустимый ток коллектора - превышение этого тока так же недопустимо, т.е. возрастает максимально допустимая мощность, что приводит к тепловому пробою.

3) Напряжение между коллектором и общим электродом в зависимости от схемы включения, это напряжение определяется величиной пробивного напряжения коллекторного перехода, и оно зависит: от мощности тока коллектора и температуры окружающей среды. С точки зрения надежности работы схемы любого устройства не рекомендуется использовать значения токов напряжений и мощностей свыше 70% от их макс. значений.

4) Предельная частота усиления по току - это частота при которой коэффициенты усиления альфа и бета уменьшаются до 0,707. Эти перечисленные параметры являются основными, но кроме них еще существуют: максимально допустимый ток базы, обратный ток эмиттера, максимально допустимые импульсный ток коллектора, напряжение насыщения коллектор-эмиттер, емкость коллекторного перехода, максимальная работа транзистора.

Дата добавления: 2015-05-26