集成电路晶体管反向电流与击穿电压的实用意义分享

ID:556515 · 发表于 2019-6-6 18:45

晶体管集电极反向电流是晶体管的一个直流参数，它是合理地使用晶体管保证电路良好工作所要考虑的一个参数。晶体管击穿电压是晶体管的一个极限参数，它是表征使用晶体管不宜超过的限度，超过这个限度就有可能使晶体管损坏。下面谈几点关于这些参数的实用意义。
①晶体管反向饱和电流ICBo是表征晶体管质量好坏的一个参数。良好的管子ICBO应该很小。小功率锗管ICBo为μA级，硅管为nA级，温度一定时它为一定值，但它随温度变化有很大变化，所以在高温或温度变化范围很大的工作环境中应选用硅管。
②晶体管穿透电流ICEO过大容易出现失控现象。我们知道，晶体管Ic是受IB控制的，在理想情况下，IB=0，Ic应为0，实际上却不是0，而是IcEO，而IcEo=(1+β)IcB0。图l一103所示是一个利用继电器制作的温度控制计，在基极回路中串一只水银温度计，当温度升高，水银上升到B点时，A、B两点通过水银接通，产生基极电流，从而使继电器动作，实现温度控制。而当温度降低，A、B间不导通后，则基极开路，这时厶便为穿透电流ICEO。如果ICEo太大，继电器有可能吸住不放，这便是失控。为此要么换一只穿透电流小的管子，要么在基极发射极间接一适当的电阻R(如图1．103所示)，使集电极反向电流由IcEO变为ICER。由于ICER比ICEO小得多，因而能克服失控的毛病。在大功率稳压电源调整管部分或大功率OTL电路输出管部分，一般都采用晶体管复合连接，为了减小复合管总的穿透电流，往往在复合管的第二个管子基极与发射极问接一个电阻R，如图1-104所示。
③晶体管击穿电压是管子的极限参数之一，它是我们设计电路选择电源电压大小的一个依据。比如由于BVCBo>BVcEo，这说明共基电路的电源电压可以比共发电路的电源电压高。在共发电路中，尽管BVCER>BVcE0，而且在实际电路中基极一般也不会开路，但从安全观点出发，还是以BVcEo作为极限参数为好。当然，如果能明显地看出可以不以BVcEo为极限，那么也可按实际电路来考虑。如变压器耦合的乙类推挽电路如图1—105所示，因为基极与发射极只是接输入变压器的次级绕组，又由于两管轮流导通，而不导通的管子基、射间相当于短路，因此管子的集射间电压可以按BVcEs来考虑，电源电压就可以选得高些，以便充分发挥管子的功能，输出功率也可大些。

④晶体管手册中给出的击穿电压都是在特定的测试条件下给出的，因此使用时要注意这个问题。比如BVCEo通常是在常温(25℃)下的值，但在高温时要低得多，因为高温下反向电流要增加很多，导致击穿电压降低。手册中常给出BVcEO随温度变化的曲线，图1—106所示是3AD30A的曲线。显然，高温时BVCEo大大下降，因此在高温情况下运用时，需要特别考虑这个问题。又如BVCER值也是指具体接多大电阻条件下的值，手册中给出3AD30A的BVcER值为50V，是在R=15欧姆的条件下测得的。R为其他值时也可用手册中给出的曲线查。
⑤由前面分析可知，晶体管在击穿以前其反向电流是基本不变的，一旦击穿就急剧上升，此击穿称为硬击穿。但是由于制造工艺上的问题，也有的管子在击穿之前，反向电流就缓慢上升，而且击穿时变化也不十分急剧，此击穿称为软击穿。为此在测试时规定超过某电流值即为击穿。如手册中给出的3DG4A管BVCEo>40V，其条件是．tc=50μA，而3DD4E低频大功率管BVCEo为80V，其条件是IC=10mA。

⑥最后需要指出的是，前面分析的几种击穿电压中以BVCEO为最低。因此，如果在接有电源电压的实际电路中，晶体管的基极引线断开或虚焊，管子就有可能损坏。为此在安装或焊接晶体管时，最好先断开电源，尤其不要在电源接通的情况下断开基极引线。如果必须在加上电源后连接晶体管则应先接通基极，次接发射极，最后接集电极；拆下时按相反的次序进行。在晶体管手册中的使用说明部分也提到这点就是这个原因。我们常见小功率晶体管三个电极的引线，在出厂时往往把集电极引出线故意剪短一些，这不仅是为了识别电极的需要，主要还是因为在测试晶体管时(插入管座时)保证集电极最后接入。

ID:253767 · 发表于 2019-6-12 06:51

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