Транзистор параметры: основные параметры и характеристики, маркировка транзисторов

Характеристики и параметры транзисторов | Основы электроакустики

 

Характеристики и параметры транзисторов

 

Транзисторы разделяются на типы (подтипы) по классификационным параметрам. Например,маломощные низкочастотные и среднечастотные транзисторы классифицируются по таким параметрам, как коэффициент усиления по току и предельная частота усиления или генерации. В отдельных случаях особо выделяют шумовые свойства транзисторов, характеризуемые коэффициентом шума, или способность транзисторов работать при повышенных напряжениях на коллекторе.

Маломощные высокочастотные транзисторы классифицируются по статическому коэффициенту усиления тока в схеме с общим эмиттером (ОЭ) и модулю коэффициента усиления тока на частоте 10…20 МГц.

Мощные низкочастотные транзисторы классифицируются по максимальному обратному напряжению между коллектором и базой и статическому коэффициенту усиления тока в схеме с ОЭ.

При практическом использовании транзисторов используются следующие параметры.

Параметры постоянного тока используются для расчета режима транзистора по постоянному току. К этим параметрам относятся:

•  Обратный ток коллекторного перехода Iко — ток через переход коллектор—база при отключенном эмиттере и заданном напряжении на коллекторе.
• Обратный ток эмиттерного перехода Iэо — ток через переход эмиттер—база при отключенном коллекторе и заданном напряжении на эмиттере.
• Начальный ток коллектора Iкн — ток в цепи коллектора при замкнутых эмиттере и базе и заданном напряжении на коллекторе. В некоторых случаях указывается начальный ток коллектора при включении между базой и эмиттером заданного сопротивления.
•  Ток коллектора запертого транзистора Iкз — ток коллектора при обратном смещении эмиттерного перехода и заданных напряжениях на эмиттере и коллекторе.

Параметры малого сигнала характеризуют работу транзисторов в различных усилителях. Переменные токи и напряжения на электродах транзисторов при измерениях этих параметров должны быть малыми по сравнению с постоянными токами и напряжениями, определяющими выбор начальной рабочей точки (начальное смещение). Сигнал считается малым, если при изменении (увеличении) переменного тока (или напряжения) в два раза значение измеряемого параметра остается неизменным в пределах точности измерений. Так как транзисторы имеют резко выраженные нелинейные свойства, параметры малого сигнала сильно зависят от выбора начального смещения. Для характеристики таких параметров чаще всего используется система Н-параметров в следующем составе:

• входное сопротивление Н11 — отношение напряжения на входе к вызванному им изменению входного тока;
• коэффициент обратной связи по напряжению h22 — отношение изменения напряжения на входе к вызвавшему его приращению напряжения на выходе;
• выходная проводимость Н22 — отношение изменения выходного тока к вызвавшему его изменению выходного напряжения при условии холостого хода по переменному току на входе;
• коэффициент усиления тока h31 — отношение изменения выходного тока к вызвавшему его приращению входного при условии короткого замыкания выходной цепи.

В зависимости от схемы включения к цифровым индексам добавляется буквенный: б — для схемы с ОБ, э — в схеме ОЭ, к — для схемы с ОК. Применяются и другие символы для обозначения коэффициента усиления по току: для схемы с ОБ — а, а для схемы с ОЭ — В или р.

Измерение Н-параметров, как правило, производится на низкой частоте (50… 1000 Гц). Они используются при расчетах низкочастотных усилителей, преимущественно первых каскадов, работающих на малых сигналах. На высокой частоте коэффициенты усиления тока становятся комплексными величинами (так же как и другие Н-параметры). Усилительные свойства транзисторов на высокой частоте характеризуются модулем коэффициента усиления тока ¦а¦, ¦h31б] или ¦В¦. Частота, на которой значение ¦h31бl уменьшается на 3 дБ (около 30%) по сравнению с Наш, измеренным на низкой частоте, называется предельной частотой усиления тока fa.

Модуль усиления тока в схеме ОЭ уменьшается с ростом частоты более заметно, чем в схеме ОБ. В некоторой области частот параметр ¦h31э¦ обратно пропорционален частоте: ¦h31э¦=Fт/F. Частота F, — граничная частота усиления тока базы. На этой частоте модуль ¦Н21э¦ равен 1. Имеет место приближенное соотношение: fа=mFт где т=2 для бездрейфовых и т=1,6 для дрейфовых транзисторов.

К малосигнальным параметрам относятся также емкости переходов транзистора.

•  Емкость коллекторного перехода Ск — емкость, измеренная между коллекторным и базовым выводами транзистора при отключенном эмиттере и обратном смещении на коллекторе.
•  Емкость эмиттерного перехода Сэ — емкость, измеренная между выводами эмиттера и базы при отключенном коллекторе и обратном смещении на эмиттере. Значения емкостей Ск и Сэ зависят от приложенного напряжения. Если, например, указано значение Ск при напряжении U, то емкость Скх при напряжении U, можно найти из приближенной формулы: Скх = Cк(U/Uх)m, где m определяется таким же образом, как и в формуле .
• Максимальная частота генерации Fмакс — наибольшая частота автоколебаний в генераторе на транзисторе.
  С достаточной точностью можно считать, что Fмакc — частота, на которой коэффициент усиления транзистора по мощности равен единице.
• Коэффициент шума Кш — отношение полной мощности шумов на выходе транзистора к части мощности, вызываемой тепловыми шумами сопротивления источника сигнала. Коэффициент шума выражается в децибелах. Его значение дается для определенного частотного диапазона. Для большинства транзисторов минимальные шумы наблюдаются при работе на частотах 1000.. .4000 Гц. На высоких и низких частотах шумы увеличиваются. Обычно минимальное значение Рш соответствует малым токам коллектора (0,1…0,5 мА) и малым коллекторным напряжениям (0,5… 1,5 В). Шумы резко увеличиваются при повышении температуры. Приводимые в справочных данных значения Рд, относятся к оптимальному внутреннему сопротивлению источника сигнала и режиму работы, которые и следует использовать при проектировании малошумящих усилителей.

Параметры большого сигнала характеризуют работу в режимах, при которых токи и напряжения между выводами транзистора меняются в широких пределах. Эти параметры используются для расчета ключевых схем, предоконечных и оконечных усилителей низкой и высокой частоты, автогенераторов.

• Статический коэффициент усиления по току: Вcт=(Iк-Iко)/(Iб+Iко). В рассматриваемом случае ток коллектора и ток базы существенно превосходят тепловой ток коллектора 1„„, поэтому на практике пользуются формулой: Вст=Iк/Iб.
• Статическая крутизна прямой передачи Sст — отношение постоянного тока коллектора к постоянному напряжению на входе транзистора. Параметр Sст используется для транзисторов средней и большой мощности, работающих в схемах, где источник входного сигнала имеет малое внутреннее сопротивление. Напряжение между коллектором и эмиттером транзистора в режиме насыщения измеряется при определенном значении коллекторного и базового токов или определенной глубине насыщения.
• Глубина насыщения — это отношение прямого тока базы к току, при котором транзистор находится на границе насыщения. Напряжение между базой и эмиттером транзистора в режиме насыщения измеряется при тех же условиях, что и напряжение между коллектором и эмиттером транзистора в режиме насыщения.
• Время рассасывания Тр — интервал времени между моментом подачи на базу транзистора запирающего импульса и моментом, когда напряжение на коллекторе достигает уровня (0,1…0,3)Е„ — напряжение питания коллекторной цепи). Время рассасывания зависит от глубины насыщения транзистора и измеряется при определенном значении коллекторного и базового токов.

Параметры предельных режимов работы.

•  Максимальная мощность, рассеиваемая прибором — Раакс- Так как в транзисторах подавляющая часть рассеиваемой мощности выделяется в области коллекторного перехода, то эта мощность практически равна максимальной мощности, рассеиваемой на коллекторном переходе.
• Максимальный ток коллектора — определяет максимальный ток коллектора при максимальном напряжении на коллекторе и максимально допустимой рассеиваемой мощности.
• Максимальное обратное напряжение между коллектором и базой транзистора – Этот параметр используется обычно для расчета режима работы запертого транзистора или при включении его по схеме ОБ и генератора тока в цепи эмиттера.
• Максимальное обратное напряжение на переходе эмиттер—база . Этот параметр используется для расчета режима работы, когда на входе действует запирающее напряжение (усилители в режиме В, различные импульсные схемы).
• Максимальное напряжение между коллектором и эмиттером транзистора Uкэ макс при условии короткого замыкания эмиттера с базой. В ряде случаев этот параметр приводится при условии включения между базой и эмиттером резистора заданного сопротивления.Параметр Uкэ макс используется при расчетах режима работы транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером и при отсутствии запирающего напряжения или когда оно мало, например, менее 1 В.
• Максимальные значения токов, напряжений и мощности определяют границы области гарантированной надежности работы. Так как работа в предельном режиме соответствует самой низкой надежности, то использование предельных режимов в схемах, от которых требуется высокая надежность, не допускается.

Практика показывает, что при использовании полупроводниковых приборов в облегченных режимах надежность их работы повышается в десятки раз по сравнению с надежностью в предельном режиме.

Тепловые параметры полупроводниковых приборов устанавливают допустимые пределы или диапазоны температуры окружающей среды и самих приборов, при которых гарантируется их надежная работа 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.

Транзисторы: характеристики, аналоги и datasheet

Перейти к содержанию

Search for:

Транзисторы — это полупроводниковые электро-приборы, главная задача которых уличение, преобразование или генерация электрических сигналов. Транзисторы бывают биполярные и полевые, первые чаще всего применяются в аналоговой технике а полевые в цифровой.

На нашем сайте вы найдёте множество этих радиокомпонентов как российского производства так и зарубежного. Также сможете подобрать аналоги и скачать datasheet на каждое устройство. Для удобства воспользуйтесь поиском на сайте.

Транзисторы

Транзистор КТ829: Характеристики и аналоги

0390

Транзисторы серии КТ829, согласно своим техническим характеристикам, предназначены для использования

Транзисторы

Характеристики транзистора J3Y

02.8к.

Характеристики транзистора J3Y идентичны с S8050, так как это одно и тоже устройство только в разных корпусах.

Транзисторы

Характеристики транзистора IRFZ48N и Datasheet

01. 1к.

В технических характеристиках на IRFZ48N говорится, что это n-канальный, мощный MOSFET-транзистор.

Транзисторы

Транзистор PN2222: Характеристики и аналоги

01.1к.

В данной статье разберём технические характеристики биполярного транзистора PN2222. Он относится к классу

Транзисторы

Транзистор BU508AF: Характеристики и Datasheet

0695

Как известно из технических характеристик BU508AF – это кремниевый транзистор с n-p-n структурой.

Транзисторы

Характеристики транзистора КТ817Б

0578

КТ817Б – по техническим характеристикам, является кремниевым, универсальным, мощным транзистором.

Транзисторы

Характеристики и Datasheet на транзистор BC327-40

0357

Как указанно в технических характеристиках, BC327-40 – это биполярный, кремниевый n-p-n транзистор.

Транзисторы

Транзистор A1273: характеристики и Datasheet

0532

Согласно техническим характеристикам, A1273 – это биполярный транзистор, основным материалом которого

Транзисторы

Характеристики транзистора IRF4905

0695

Согласно техническим характеристикам, предоставленных производителем, IRF4905 – это мощный МОП-транзистор.

Транзисторы

Характеристики транзистора H945

0418

Согласно техническим характеристикам, H945 относится к биполярным транзисторам структуры n-p-n, изготовленным

Модели транзисторов и параметры | r-Parameters

T-эквивалентная схема – Поскольку транзистор состоит из двух pn-переходов с общим центральным блоком, должна быть возможность использовать две эквивалентные схемы переменного тока pn-перехода в качестве моделей и параметров транзистора. На рис. 6-9 показана эквивалентная схема переменного тока для транзистора, подключенного по схеме с общей базой. Резистор r _e представляет сопротивление перехода BE, r _c представляет сопротивление перехода CB, а r _b представляет сопротивление базовой области, которое является общим для обоих переходов. Также включены емкости перехода C _BE и C _BC .

Если эквивалентная схема Transistor Models and Parameters будет просто оставлена ​​как комбинация сопротивлений и емкостей, она не может объяснить тот факт, что большая часть тока эмиттера вытекает из клеммы коллектора в виде тока коллектора. Чтобы представить это, генератор тока включен параллельно с r _с и С _{до н.э.} . Генератору тока присваивается значение αI _e , где α = I _c /I _e .

Полная схема известна как Т-эквивалентная схема или эквивалентная схема с r-параметром. Эквивалентную схему можно преобразовать в конфигурацию с общим эмиттером или общим коллектором.

Токи на рис. 6-9 обозначены I _b , I _c и I _e (вместо I _B , I _C и I _E ), чтобы указать, что они являются величинами переменного, а не постоянного тока. Параметры цепи r _c , r _b , r _e и α также являются величинами переменного тока.

r-параметры:

Обращаясь к рис. 6-9, r _e представляет сопротивление переменного тока перехода BE с прямым смещением, поэтому он имеет низкое значение сопротивления (обычно 25 Ом). Сопротивление обратно смещенного перехода CB (r _c ) высокое (обычно от 100 кОм до 1 МОм). Сопротивление базовой области (r _b ) зависит от плотности легирования основного материала. Обычно r _b находится в диапазоне от 100 Ом до 300 Ом.

C _BE — это емкость p-n-перехода с прямым смещением, а C _BC — емкость с обратным смещением. На средних и низких частотах емкостями перехода можно пренебречь. Вместо генератора тока (αI _e ) параллельно с r _c можно использовать генератор напряжения (αI _e r _c ) последовательно с r _с . Две модели транзисторов с r-параметрами показаны на рис. 6-10.

Определение r _e :

Поскольку r _e представляет собой сопротивление переменного тока перехода база-эмиттер биполярного транзистора с прямым смещением, его можно определить по графику I _{V E БЭ . Как показано на рис. 6-11,}

Это аналогично определению динамического сопротивления (r _d ) для диода с прямым смещением. Также, как и в случае с диодом, сопротивление переменному току для перехода BE транзистора можно рассчитать с точки зрения тока, протекающего через переход.

Как и в случае r’ _d для диода, r’ _e не включает сопротивление полупроводникового материала устройства. Следовательно, r’ _e немного меньше фактического измеренного значения r _e для данного транзистора.

Уравнение 6-2 применимо только к транзисторам при температуре 25°C. Для определения r’ _e при более высоких или более низких температурах уравнение необходимо изменить.

h-параметры:

Было показано, что схемы транзисторных моделей и параметров могут быть представлены r-параметром или Т-эквивалентной схемой. В схемах, содержащих более одного транзистора, анализ по r-параметрам может быть практически невозможен. Гибридные параметры, или h-параметры, гораздо удобнее для анализа цепей. Они используются только для анализа цепей переменного тока, хотя коэффициенты усиления по постоянному току также выражаются как It-параметры. Модели транзисторных h-параметров упрощают анализ транзисторных схем за счет разделения входных и выходных каскадов анализируемой схемы.

На рис. 6-12 эквивалентная схема с h-параметром с общим эмиттером сравнивается со схемой с r-параметром с общим эмиттером. В каждом случае включен внешний коллекторный резистор (R _C ), а также напряжение источника сигнала (v _s ) и сопротивление источника (r _s ). Отметим, что выходной ток генератора в цепи r-параметра имеет значение αI _e , что равно βI _b .

Вход схемы h-параметров представлен входным сопротивлением (h _{, т.е.} ) последовательно с источником напряжения (h _re υ _ce ). Глядя на схему r-параметра, видно, что изменение выходного тока I _c вызывает изменение напряжения на r _e . Это означает, что напряжение возвращается с выхода на вход. В схеме h-параметра это напряжение обратной связи представлено как часть h _re выходного напряжения υ _ce . Параметр h _{относительно} правильно называется коэффициент передачи обратного напряжения .

Выход схемы h-параметра представлен как выходное сопротивление (1/ч _ээ ) параллельно с генератором тока (h _fe I _b ), где I _b – (вход ) базовый ток. Итак, h _fe I _b создается входным током I _b , и он делится между выходным сопротивлением устройства 1/h _oe и коллекторным резистором R _C . I _c – ток, проходящий через R _С . Это можно сравнить с эквивалентной схемой с параметром r, где часть тока генератора (βI _b ) протекает через r _c . Параметр генератора тока (h _fe ) называется коэффициентом прямого переноса тока . Выходная проводимость составляет ч _ээ , так что 1/ч _ээ является сопротивлением.

r _π Эквивалентная схема:

Приблизительная модель h-параметров для транзисторной схемы CE показана на рис. 6-13(a). В этом случае генератор обратной связи (h _re υ _ce на рис. 6-12(b)) опущен. Влияние h _re υ _ce обычно настолько мало, что им можно пренебречь для большинства практических целей.

Приблизительная схема h-параметров воспроизведена на рис. 6-13(b) с компонентами, помеченными как r-параметры; r _π = h _т.е. , βI _b = h _fe I _b и r _c =1/h _oe . Эта схема, известная как гибридная модель π, иногда используется вместо схемы h-параметров.

Определение h-параметров:

Буква e в нижнем индексе h _{, т.е.} , идентифицирует параметр как величину с общим эмиттером, а i означает, что это входное сопротивление. Входные сопротивления с общей базой и общим коллектором обозначаются h _ib и h _ic соответственно.

В качестве входного сопротивления переменного тока h _т.е. может быть определено как входное напряжение переменного тока, деленное на входной ток переменного тока.

Обычно указывается как

Это означает, что напряжение коллектор-эмиттер (V _CE ) должно оставаться постоянным при измерении h _{, т.е.} .

Входное сопротивление также может быть определено с точки зрения изменений уровней постоянного тока;

Уравнение 6-5 можно использовать для определения h _{, т. е.} , исходя из входных характеристик транзистора с общим эмиттером. Как показано на рис. 6-14, ΔV _BE и ΔI _B измеряются в одной точке характеристики, а h _{, т.е.} .

Коэффициент обратной передачи h _{относительно} также может быть определен в единицах переменного тока или как отношение изменений постоянного тока. В обоих случаях входной ток (I _B ) должен поддерживаться постоянным.

Коэффициент передачи прямого тока h _fe можно аналогичным образом определить в единицах переменного тока или как отношение изменений постоянного тока. В обоих случаях выходное напряжение (V _CE ) должно поддерживаться постоянным.

Уравнение 6-8 можно использовать для определения h _fe из характеристик усиления тока CE. На рис. 6-15 показано измерение ΔI _C и ΔI _B в одной точке характеристики для расчета h _fe .

Выходная проводимость, h _fe , представляет собой отношение переменного тока коллектора к переменному напряжению коллектор-эмиттер, и его значение можно определить по выходным характеристикам с общим эмиттером (см. рис. 6-16).

h-параметр с общей базой и общим коллектором:

h-параметры с общей базой и общим коллектором определяются аналогично h-параметрам с общим эмиттером. Они также могут быть получены из характеристик CB и CC. Параметры общей базы обозначаются как h _ib , h _fb и т. д., а параметры общего коллектора обозначаются как h _ic , h _fc и т. д.

Параметры Отношения:

Производители устройств не указывают значения всех параметров в паспортах транзисторов. Обычно указываются только h-параметры CE. Однако h-параметры CB и CC могут быть определены из h-параметров CE. r-параметры также могут быть рассчитаны из h-параметров CE. В Таблице 6-1 показаны отношения параметров.

Что такое параметры транзистора?

Дата последнего обновления: 17 апреля 2023 г.

•

Всего просмотров: 203,7k

•

Просмотров сегодня: 1,73 тыс.

Ответить

Проверено

203,7 тыс.+ просмотров

Подсказка: Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны сначала получить некоторое представление о Transistor. Транзистор – трехвыводной полупроводниковый прибор, используемый в электрических цепях для усиления и переключения. Один набор клемм подает входное напряжение/ток, а другая пара используется для создания управляемого выходного тока/напряжения.

Полное пошаговое решение:
Сегодня на рынке существуют тысячи транзисторов. Параметры транзистора помогают нам выбрать наиболее подходящий транзистор для приложения.
Ниже приведены некоторые из наиболее важных параметров транзистора:
Коэффициент усиления по току: Коэффициент усиления по току транзистора является мерой способности транзистора усиливать сигналы. Его часто записывают как $\beta $ или \[{h_{fe}}.\]Усиление по току определяется как отношение тока коллектора к току базы.