Влияние температуры на работу полупроводниковых транзисторов

Общая характеристика схем включения транзисторов p-n-p типа.

Н-параметры транзистора.

Рассмотрим Н-параметры транзистора включенного по схеме с ОЭ (рис.8)

Рис. 8. Транзистор, как активный четырехполюсник, включенный по схеме с ОЭ.

1. Входное сопротивление VT для переменного тока:

Н₁₁= Uбэ/ iб (Uкэ=const). 17)

2. Выходная проводимость:

Н₂₂ = iк/ Uкэ (iб=const) (18)

3. Коэффициент усиления по току:

Н₂₁ = iк/ iб (Uкэ=const) (19)

Для маломощных транзисторов:

.

Для транзисторов средней и большой мощности (20)

Выходная проводимость для маломощных транзисторов.

, а для средней и большей мощности (21)

Коэффициент усиления по току равен:

. (22)

Схемы	Iвх	Iвых	Ki	Rвх и Rвых	Uвх	Uвых	Ku	Kp	Инв
ОБ	Iэ	Iк	<1	Rвх < Rвых	Uэб	Uкб	>1	>1	Нет
ОЭ	Iб	Iк	>1	Rвх < Rвых	Uбэ	Uкэ	>1	>1	Да
ОК	Iб	Iэ	>1	Rвх > Rвых	Uбк	Uэк	<1	>1	Нет

На работу транзисторов значительно влияет повышение температуры. При этом возрастает начальный ток коллектора, а, следовательно, это приводит к изменению характеристик транзистора. Например, для германиевого транзистора включенного по схеме ОБ при диапазоне нагрева от 20⁰С до 70⁰С Iко (начальный ток коллектора) увеличится в 2⁵ раз.

Известно, что Iк=Iко+ Iэ, (23)

где - не зависит от температуры, Iэ=const и поэтому незначительное увеличение Iк при повышении температуры практически не изменяет режим работы транзистора. В том случае, если транзистор включен по схеме ОЭ, то начальным током является сквозной ток и он возрастает при изменении температуры от 20⁰С до 70⁰С примерно в 2 раза. Очевидно, что такое возрастание тока приводит к резкому изменению выходных характеристик (зависимости Iк от Uкэ) транзистора, перемещается рабочая точка и режим усиления нарушается.

Относительная погрешность расчета, моделирования и натурного эксперимента при определении каждого параметра находится в процентах по формуле:

δ_А=(ΔА/A)*100%,

где ΔА-абсолютная погрешность;

A-значение измеряемого параметра.

Погрешности возникают при расчете, определении погрешностей отсчета на экране дисплея и погрешностей измерительных приборов при проведении натурных экспериментов. Для повышения точности отсчетов при прямых измерениях по экрану дисплея или с помощью измерительного прибора, целесообразно значение каждого параметра повторять,примерно, три раза и в формулу для расчета относительной погрешности подставлять средние значения. В таком случае

ΔА= (ΔА₁+ ΔА₂+ ΔА₃)/3;

А= (А₁+ А₂+ А₃)/3,

где ΔА₁, ΔА₂,ΔА₃ - погрешности отдельных замеров;

А₁, А₂,А₃ - значения отдельных замеров определяемого параметра.

При проведении косвенных измерений для определения результирующей абсолютной погрешности необходимо пользоваться дифференциалами функций. Дифференциалы некоторых функций (<А) указаны в нижеприведённой таблице 1.

Таблица 1.

Функция	ΔА
y=x1+ x2	±(Δx1+ Δx2)
y=x1- x2	± (Δx1+ Δx2)
y=k* x	±k*Δx
y=x1* x2	± (x2*Δx1+ x1*Δx2)
y=x1/ x2	± (x2*Δx1+ x1*Δx2)/ x2^2

Дата добавления: 2015-05-06