Вплив температури на параметри БТ. Схеми термостабілізації БТ.

Вплив температури на роботу біполярного транзистора обумовлений трьома фізичними факторами: зниження потенційних бар’єрів в переходах, збільшення теплових струмів переходів та збільшенням коефіцієнтів передачі струмів з ростом температури.

Зниження потенційного бар’єру j _К з ростом температури також, як і в простому p-n переході призводить до підсилення інжекції, в результаті чого збільшується вхідний струм транзистора, або, при незмінному струмові, знижується напруга на переході. Це зміщення описується ТКН (для кремнієвих транзисторів рівний - 3 мВ/град).

Теплові струми переходів при зміні температури в рабочому інтервалі температур транзистора (-60 °...+ 80 ° C) можуть змінюватись на 1...2 порядки. Однак, таке зростання теплових струмів помітно проявляється лише на параметрах германиєвих транзисторів, що повязане з відносно великим значенням самих теплових стумів. В кремнієвих транзисторах теплові струми дуже малі, тому їх зміна від температури не має істотного впливу на їх характеристики.

Збільшення коефіцієнту передачі струму эмиттера α і струму бази β з ростом температури обумовлено зменшенням швидкості рекомбінації електронів с дирками. На рис. 2. наведені типові температурні залежності коефіцієнтів α и β, нормованих до значень при температурі t =20 ° C, з яких слідує, що зміна коефіцієнту α виражена дуже слабо (в рабочому інтервалі температур вона не превищує кількох процентів), зміна коефіцієнту β може досягати кількох сотень процентів.

Кращі температурні характеристики має схема СБ та СК. Температурна нестабільність характеристик транзистора в схемі СЕ вимагає застосування спеціальних заходів для термостабілізації робочої точки. До таких заходів відносяться: застосування радіаторів та додаткових тепловідводів, а також спеціальні схемотехнічні рішення, мета яких зафіксувати струм бази, струм емітера або напругу U_БЕ, що зменшує вплив зміни температури на параметри транзистора рис. 3.

 

 

№9. ПР	Тема: Статичні характеристики біполярного транзистора.
1. Статичні характеристики БТ.
2. Статичні характеристики БТ в схемі СЕ.
3. Вибір робочої точки на характеристиках залежно від режиму роботи БТ.

Статичні характеристики БТ.

Транзистор в електричних схемах використовується як чотириполюсник, який характеризується чотирма величинами: вхідною та вихідною напругами і вхідним та вихідним струмами (U_ВХ, U_ВИХ, I_ВХ, I_ВИХ). Функціональні залежності між цими величинами називаються статичними характеристиками транзистора. Дві з них визначаються як незалежні змінні, а дві виражаються у вигляді функцій цих незалежних змінних. У біполярному транзисторі в якості незалежних змінних вибирають вхідний струм і вихідна напруга. Тоді вхідна напруга і вихідний струм виражаються таким чином:

Прослушать

На практиці зручніше користуватися функцією однієї змінної. Для переходу до таких функцій необхідно другу змінну (яка в цьому випадку називається параметром характеристики), підтримувати постійною. У результаті виходять чотири типи характеристик транзистора:

Прослушать

• вхідна характеристика:

 

 

• характеристика зворотної передачі (зв’язку) за напругою:

 

 

· характеристика (прямої)передачі струму:

 

 

• выходная характеристика:

 

Статичні характеристики транзистора можуть задаватися відповідними аналітичним виразами, а можуть бути представлені графічно. Кілька характеристик одного типу, отримані при різних значеннях параметра, утворюють сімейство характеристик. Сімейства вхідних та вихідних характеристик транзистора вважаються основними і приводяться в довідниках, з їхньою допомогою легко можуть бути отримані два інших сімейства характеристик. Конкретний вид статичних характеристик залежить від схеми ввімкнення транзистора.