集成電路晶體管反向電流與擊穿電壓的實(shí)用意義分享

ID:556515 · 發(fā)表于 2019-6-6 18:45

晶體管集電極反向電流是晶體管的一個(gè)直流參數(shù)，它是合理地使用晶體管保證電路良好工作所要考慮的一個(gè)參數(shù)。晶體管擊穿電壓是晶體管的一個(gè)極限參數(shù)，它是表征使用晶體管不宜超過的限度，超過這個(gè)限度就有可能使晶體管損壞。下面談幾點(diǎn)關(guān)于這些參數(shù)的實(shí)用意義。
①晶體管反向飽和電流ICBo是表征晶體管質(zhì)量好壞的一個(gè)參數(shù)。良好的管子ICBO應(yīng)該很小。小功率鍺管ICBo為μA級(jí)，硅管為nA級(jí)，溫度一定時(shí)它為一定值，但它隨溫度變化有很大變化，所以在高溫或溫度變化范圍很大的工作環(huán)境中應(yīng)選用硅管。
②晶體管穿透電流ICEO過大容易出現(xiàn)失控現(xiàn)象。我們知道，晶體管Ic是受IB控制的，在理想情況下，IB=0，Ic應(yīng)為0，實(shí)際上卻不是0，而是IcEO，而IcEo=(1+β)IcB0。圖l一103所示是一個(gè)利用繼電器制作的溫度控制計(jì)，在基極回路中串一只水銀溫度計(jì)，當(dāng)溫度升高，水銀上升到B點(diǎn)時(shí)，A、B兩點(diǎn)通過水銀接通，產(chǎn)生基極電流，從而使繼電器動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)溫度控制。而當(dāng)溫度降低，A、B間不導(dǎo)通后，則基極開路，這時(shí)厶便為穿透電流ICEO。如果ICEo太大，繼電器有可能吸住不放，這便是失控。為此要么換一只穿透電流小的管子，要么在基極發(fā)射極間接一適當(dāng)?shù)碾娮鑂(如圖1．103所示)，使集電極反向電流由IcEO變?yōu)镮CER。由于ICER比ICEO小得多，因而能克服失控的毛病。在大功率穩(wěn)壓電源調(diào)整管部分或大功率OTL電路輸出管部分，一般都采用晶體管復(fù)合連接，為了減小復(fù)合管總的穿透電流，往往在復(fù)合管的第二個(gè)管子基極與發(fā)射極問接一個(gè)電阻R，如圖1-104所示。
③晶體管擊穿電壓是管子的極限參數(shù)之一，它是我們?cè)O(shè)計(jì)電路選擇電源電壓大小的一個(gè)依據(jù)。比如由于BVCBo>BVcEo，這說明共基電路的電源電壓可以比共發(fā)電路的電源電壓高。在共發(fā)電路中，盡管BVCER>BVcE0，而且在實(shí)際電路中基極一般也不會(huì)開路，但從安全觀點(diǎn)出發(fā)，還是以BVcEo作為極限參數(shù)為好。當(dāng)然，如果能明顯地看出可以不以BVcEo為極限，那么也可按實(shí)際電路來考慮。如變壓器耦合的乙類推挽電路如圖1—105所示，因?yàn)榛鶚O與發(fā)射極只是接輸入變壓器的次級(jí)繞組，又由于兩管輪流導(dǎo)通，而不導(dǎo)通的管子基、射間相當(dāng)于短路，因此管子的集射間電壓可以按BVcEs來考慮，電源電壓就可以選得高些，以便充分發(fā)揮管子的功能，輸出功率也可大些。

④晶體管手冊(cè)中給出的擊穿電壓都是在特定的測(cè)試條件下給出的，因此使用時(shí)要注意這個(gè)問題。比如BVCEo通常是在常溫(25℃)下的值，但在高溫時(shí)要低得多，因?yàn)楦邷叵路聪螂娏饕黾雍芏�，�?dǎo)致?lián)舸╇妷航档汀Ｊ謨?cè)中常給出BVcEO隨溫度變化的曲線，圖1—106所示是3AD30A的曲線。顯然，高溫時(shí)BVCEo大大下降，因此在高溫情況下運(yùn)用時(shí)，需要特別考慮這個(gè)問題。又如BVCER值也是指具體接多大電阻條件下的值，手冊(cè)中給出3AD30A的BVcER值為50V，是在R=15歐姆的條件下測(cè)得的。R為其他值時(shí)也可用手冊(cè)中給出的曲線查。
⑤由前面分析可知，晶體管在擊穿以前其反向電流是基本不變的，一旦擊穿就急劇上升，此擊穿稱為硬擊穿。但是由于制造工藝上的問題，也有的管子在擊穿之前，反向電流就緩慢上升，而且擊穿時(shí)變化也不十分急劇，此擊穿稱為軟擊穿。為此在測(cè)試時(shí)規(guī)定超過某電流值即為擊穿。如手冊(cè)中給出的3DG4A管BVCEo>40V，其條件是．tc=50μA，而3DD4E低頻大功率管BVCEo為80V，其條件是IC=10mA。

⑥最后需要指出的是，前面分析的幾種擊穿電壓中以BVCEO為最低。因此，如果在接有電源電壓的實(shí)際電路中，晶體管的基極引線斷開或虛焊，管子就有可能損壞。為此在安裝或焊接晶體管時(shí)，最好先斷開電源，尤其不要在電源接通的情況下斷開基極引線。如果必須在加上電源后連接晶體管則應(yīng)先接通基極，次接發(fā)射極，最后接集電極；拆下時(shí)按相反的次序進(jìn)行。在晶體管手冊(cè)中的使用說明部分也提到這點(diǎn)就是這個(gè)原因。我們常見小功率晶體管三個(gè)電極的引線，在出廠時(shí)往往把集電極引出線故意剪短一些，這不僅是為了識(shí)別電極的需要，主要還是因?yàn)樵跍y(cè)試晶體管時(shí)(插入管座時(shí))保證集電極最后接入。

ID:253767 · 發(fā)表于 2019-6-12 06:51

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