A műszaki adat
A műszaki adatok a tranzisztor üzemi jellemzőit adják meg. A gyártók a tranzisztorok adatlapjain különböző adatokat adnak meg, amelyek a felhasználás szempontjából elengedhetetlenül szükségesek. A tranzisztor működését egy adott munkapontban az előbbiek során már meghatározott emitterkapcsolásra érvényes jeladatok jellemzik:
differenciális bemeneti ellenállás;
differenciális kimeneti ellenállás;
differenciális áramerősítési tényező.
A bipoláris tranzisztorok jellemzői
A kollektor- és bázisáram arányát kifejező B egyenáramú erősítési tényező, amelyet különböző munkapontokra adnak meg, szintén nagyon fontos jellemzője a tranzisztornak:
.
Egyéb fontos, visszáramokra vonatkozó jellemző adatok a következők:
kollektor-bázis maradékáram; nyitott emitter esetén;
kollektor—emitter maradékáram; a bázis és emitter közötti rövidzárás esetén;
kollektor-emitter maradékáram; nyitott bázis esetén.
Bizonyos alkalmazások szempontjából fontos, a tranzisztor egyes zárórétegeinek a kapacitása. Ezt a záróréteg-kapacitások adják meg, amelyek adott zárófeszültségekre érvényesek:
kollektor-bázis kapacitás; nyitott emitter esetén;
emitter-bázis kapacitás; nyitott kollektor esetén.
A tranzisztorok tulajdonságai igen erős mértékben a működési frekvencia függvényei. Magasabb frekvenciákon a tranzisztorok paraméterei erőteljesen romlanak. A különböző frekvenciákon való működés jellemzésére határfrekvenciákat használnak:
áramerősítéshez tartozó frekvencia;
tranzitfrekvencia; egy mérési frekvencia és az ezen a frekvencián érvényes
differenciális áramerősítési tényező szorzata;
határfrekvencia; általában az a frekvencia, amelyen valamely mért mennyiség egy kisebb frekvencián (leggyakrabban 1 kHz-en) mért értékének
-szeresére csökken.
A tranzisztor zárórétegeiben hővé alakult veszteségi teljesítményt a termikus egyensúly fenntartása miatt a környezetbe el kell vezetni. A hőleadás hatásfokát a hőellenállásokkal jellemzik, amelyek a következők:
a záróréteg és a tranzisztortok közötti hőellenállás;
a záróréteg és a környezeti levegő közötti hőellenállás; a hűtőfelület hőellenállásával együtt érvényes.
A tranzisztornak zárási állapotból vezetési állapotba való ugrásszerű vezérlésekor a kollektoráram csak egy bizonyos idő elteltével éri el maximális értékét. A nyitott tranzisztor zárása hasonló módon csak egy bizonyos idő eltelte után következik be. Az átmenetek a vezérlőmennyiséghez képest késnek.
bekapcsolási idő; az az idő, ami a bázisáram rákapcsolásától kezdve addig eltelik, amíg a kollektoráram maximális értékének 90 %-át eléri.
kikapcsolási idő; az az idő, amely a lezárójelnek a bázisra való kapcsolásától addig eltelik, amíg a kollektoráram maximális értékének 10 % -ára csökken.
Határérték
Határértékeknek nevezzük azokat az adatokat, amelyeket nem szabad túllépni. A határértékek túllépése a tranzisztor meghibásodásához vezet. Az egyes határértékeket akkor sem szabad túllépni, ha más határértékek nincsenek teljesen kihasználva.
Bipoláris tranzisztorok határértékei
A legnagyobb megengedett zárófeszültségek: A legnagyobb megengedett zárófeszültség túllépése, a megfelelő záróréteg átütéséhez vezet. A gyártók a tranzisztor adatlapjain legtöbbször az
és
legnagyobb megengedhető zárófeszültségek szerepelnek.
A legnagyobb megengedett áramok: A legnagyobb megengedett áramok a tranzisztorok maximális áramterhelését adják meg.
maximális kollektoráram; a legnagyobb megengedett tartós kollektoráram;
kollektor-csúcsáram; az a maximális kollektoráram, amely csak véletlenszerűen és nagyon rövid ideig (leggyakrabban, 10 ms) léphet fel;
maximális bázisáram; a legnagyobb megengedett tartós bázisáram.
A legnagyobb megengedett hőmérsékletek: a tranzisztorok zárórétegének hőmérséklete nem léphet túl egy meghatározott értéket, amely
maximális záróréteg-hőmérséklet. Ennek tipikus értéke szilíciumtranzisztoroknál kb.
germánium tranzisztoroknál viszont lényegesen alacsonyabb,
körüli érték.
A legnagyobb megengedett veszteségi teljesítmény: a legnagyobb megengedett veszteségi teljesítmény
a tranzisztorban hővé alakuló teljesítmény maximális értéke.A tranzisztor eredő veszteségi teljesítménye:
Félvezetők és a hőmérséklet kapcsolata
A hőmérséklet növekedése köztudottan a félvezetőkben megnöveli a töltéshordozók koncentrációját. Ez történik a bipoláris tranzisztor félvezető rétegeiben is. Ennek hatására a tranzisztor karakterisztikái és jellemzői megváltoznak. A felmelegedés hatására a munkaponti áramok növekednek, és a karakterisztika eltolódik.
Bemeneti és kimeneti karakterisztika-eltolódás
A bemeneti jelleggörbe tulajdonképpen egy nyitóirányban előfeszített PN-átmenet hőfüggését szemlélteti. A hőmérséklet növekedése a bázis- és emitteráram növekedéséhez és a jelleggörbe balra tolódásához vezet. A bázis-emitter feszültség
eltolódásának nagysága a megfelelő
hőmérsékletváltozáshoz viszonyítva jellemzi az emitteráram hőfüggését. A
paraméter, amely az
feszültség hőmérsékleti tényezője Si, és Ge alapú tranzisztoroknál megközelítően azonos értékű.
A kimeneti jelleggörbe eltolódása a hőmérsékletemelkedés következtében két tényezőnek tulajdonítható:
a megnövekedett emitteráram növeli a kollektoráramot;
maradékáram növekedése szintén hozzájárul a kollektoráram növeléséhez.
A tranzisztorok paramétereinek hőfüggése a gyakorlati alkalmazások szempontjából igen kedvezőtlen jelenség. Csökkentése megfelelő munkapont-beállító kapcsolásokkal és megfelelő hűtéssel lehetséges.
A műszaki adatok a tranzisztor üzemi jellemzőit adják meg.
Határértékeknek nevezzük azokat az adatokat, amelyeket nem szabad túllépni.