Главная  Журналы 

0 1 2 [ 3 ] 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217

транансгоры Б низкочастотных каскадах, поскольку ови склонны к самовозбуждению н к развитию вторичного пробоя.

Выбор схемы включения. При выборе схемы включения транзистора по переменному току следует учитывать особенности различных схем. Схема включения с общей базой (ОБ) обладает срнвнительно малым входным и большим выходным сопротивлением, однако сраннительно небольшая зависимость параметров от температуры и более равномерная частотная характеристика выгодно отличает ее от других схем включения. В схеме с ОБ достигаются максимальные значения коллекторного напряжетнтя, что важно для пспо.тьзования в ней мощных транзисторов.

Схема включения с общим эмиттером (ОЭ) обладает наибольшим усилением по мощности, что умеЕ[ьшает колнчссгво каскадов в схеме, но неравномерная частотная характеристика, большая -idBHCKMocTb параметров от температуры и меньшее максимально допустимое коллекторное напряжение снижают преимущества этой схемы включения. Входные н выходные сопротивления усилителя на транзисторах, включенных в схему с ОЭ. отличаются меньше, чем в схеме с ОБ, что облегчает построение многокаскадных усилителен.

Схема включения с общим кол-лектором (эмиттерный повторитель) обладает большим входным и малым выходным сопротивлением., Это свойство находит широкое приме}ениб в согласующих каскадах Частотная характеристика схе-mLi сходна со схемой включения транзистора с ОЭ.

Порядок выбора схемы включения для транзисторов, работающих в режиме переключения, практически не отличается от случая работы их в усилительном режиме, но при этом следует особенно обращать внимание на снижение допустимого коллекторного напряжения Wjg д в схеме с ОЭ по сравнению со схемой включения с ОБ. При наличии индуктивности в нагрузке необходимо принять меры по уменьшению или устранению всплесков коллекторного напряжения, нрев1,шающнх допустимое значение. Всплески перенапряжения можно подавить включением шунтирующих диодов и стабилитронов.

Выбор режима работы транзистора. При выборе режима работы транзистора не допускается превышение максимально допустимых значений напряжений, токов, температуры, мощности рассеяния, указанных в предельно допустимых режимах. Как правило, транзистор работает более устойчиво при неполном использовании его по напряжению и полном использовании по току, чем наоборот. Не допускается работа транзистора при совмещенных макснматыю допустимых режимах, например, по напряжению и току и т. и,

Область рабочего гока коллектора /] ограничена, с одной стороны, значением обратного тока коллектора кбо "р" максимальной рабочей температуре, и для устойчивой работы принимается !> БОтах другой сторонн, /( ограничен максимально допустимым значением 1 При выборе значения тока коллектора следует учитывать сильную зависимость коэффициента передачи по току при малых значениях тока коллектора, ухудшающиеся при этом частотные свойства и снижатощийся уровень шумов. При больших значениях тока происходит уменьшение коэффициента передачи по току.

При выборе напряжения коллектора следует иметь в виду:

- минимальное значение напряжения коллектора должно превышать падение напряжения полностью открытого транзистора. В этой области снижается коэффициент передачи тока, что приводит к увеличению нелинейных искажений, увеличивается-емкость колл-екторного перехода, ухудшающая частотные свойства транзистора, но одновременно уменьшается и уровень щумов, что бывает важно в каскадах предварительного усиления;

- максимальное напряжение коллектора ограничено его максимально допустимым значением, указанным в ТУ. Опыт показывает, что для повышения надежности и стабильности работы транзистора следует выбирать рабочее напряжение на коллекторе примерно 0,7 от максимально допустимого значения для соответствующей схемы включения, с учетом зависимости от температуры и тока коллектора.

При выборе источника питания необходимо руководствоваться тем, чтобы максимальное напряжение на коллекторе не превышало допустимого значения для данной схемы включения.



Выбср эмиттерного напряжения при прямом смещении перехода определяется значением необходимого рабочего тока эмиттера. Значение эмиттерного напряжения при обратном смещении перехода не должно превышать максимально допустимого.

При определении мощности, рассеиваемой транзистором, следует иметь в виду, что суммарная мощность по входу и выходу во всем рабочем диапазона температур не должна быть выше максимально допустимого значения, указанного в ТУ. При этом следует различать установившиеся (стационарные) и неустановившиеся {дннами 1еские) во времени тепловые режимы работы. Режим,можно считать стацноиарным, если время, в течение которого на транзисторе выделяется наибольшая мощность, значительно превышает время, необходимое для распространения тепла от места выделения (перехода) до корпуса транзистора. В неустановившемся тепловом режиме, когда длительность воздействующего импульса мощности меньше времени распространения тепла от перехода до ксрлуса транзистора, а частота повторения низка, могут наблюдаться местные перегревы структуры. В установившемся тепловом режиме для транзистора без геплост-вода а известном тепловом сопротивлении между переходом и окружающей средой (Rt, п-с) мощность рассчитывается по формуле

. Б неустановившемся тепловом режиме мощность рассчитывается по гем жэ формулам, по вместо ц-с и т, п-к подставляются соответствующие значения для неустановившегося теплового режима, заданной длительности импуль-са и частоты повторения. Чтобы быть уверенным, что выбранная мощность при данной темперагре не превышает допустимую, необходимо (для мошпых транзисторов) контролировать 1емпературу корпуса.

Отвод тепла Повышение температуры окружающей среды или корпуса транзистора вызывает существенное изменение основных параметров и эксплуатационных характеристик приборов. Снижаются значения допустимой рассеиваемой мощности и напряжений на электродах, возрастают обратные гокн и коэффициент передачи тока и т. п. Поэтому на условия охлаждения транзисторов (особенно большой мощности) должно быть обращено особое внимание. Важную роль играет способ крепления транзисторов к зеплоотводу, материал теплоот-вода и его конструкция.

Крепление транзистора к теплоотводу должно обеспечивать надежный тепловой контакт. Недопустим перекосы, плохо притертая поверхность, заусенцы, царапины и грязь а месте контактирования транзистора с теплоотводом. Недостаточно плотное соединение транзистора с теплоотводом увелнчивае,т !епло-вое сопротивл:ение участка корпус транзистора - теплоотвод и влияет на перепад температуры, который может меняться в широких пределах (I...50 С). Хорошее соединение корпуса транзистора с теплоотводом достигается шлифовкой поверхностей, смазкой места соединения специальной мастикой или трансформаторным (невысыхающим) маслом. Полезным оказывается и использование тонких прокладок из фольги и мягких металлов Све)ление больших отверстий в радиаторе для внешних выводов приборов уменьшает эффективность отвода тепла.

При необходимости изолировать транзистор от теплоогр.одэ или корпуса аггпаратуры применяются прокладки из слюды, полихлорвиниловой пленки, бакелитового лака, оксидированного алю.миния и др. Прокладки ухудшают теп* лоотвод и увеличивают тепловое сопротивление, необходимо учитывать это при расчете рассеиваемой мощности транзистора. В качестве материала гьплоот-вода на практике чаще используется медь и алюминий, обладающие наибольшей теплопроводностью. Конструктивно теплоотводы выпогщяются, как правило, либо в виде пластин из меди толщиной 3,..5 мм или алюминия толщиной 4...8 мм, либо в виде ребристых радиаторов различной конфигурации из тех же материалов

Площадь теплоотвода приближенно можно вычислить по формуле SfcM] = 1000/(i?T. п-ст). где т. п-с-требуемое тепловое сопро1Ивление переход- окружающая среда, Х/мВт; о,- коэффявдент теплоизлучения от теплоотвода в окружающую среду, мВт/(см2-°С). Коэффициент о,. равен-«,5мВг (сма.Х) в зависит от количества тепла, отводимого от теплоотвода за счет теплп-14



проводности, конвекции и излучения. Теилонроводность растет с увеличением площади S теплоотвода. Отвод тепла за счет конвекции растет с ростом разности температур теплоотвода и окружающей среды. Конвекция улучшается при вертикальном положении плоскости теплоотвода.

Максимальный отвод тепла за счет излучения составляет 0,6 мВт/(см*С), Рекомендуется покрывать тенлоотвод (радиатор) черной матовой краской или зачернять его каким-либо другим способом для увеличения эффективности отвода тепла за счет излучения. В ряде случаев в качестве теплоотвода выгодно использовать металлические шасси и стенки блоков аппаратуры, Принудительный обдув теплоотвода, помещение его в проточную жидкость (вода, масло) значительно улучшает охлаждение транзисторов и позволяет снимать с них ббльфие мощности. Для улучшения циркуляции воздуха внутри аппаратуры в шасси следует дадать отверстия, а в стенках блоков жалюзи.

1.7. УКАЗАНИЯ ПО МОНТАЖУ И ЭКСПЛУАТАЦИИ

Надежная работа полупроводниковых приборов в условиях эксплуатации зависит не только от Качества самих изделий, но и от правильного применения их в аппаратуре, а также от соблюдения всех мер предосторожности при наладке и эксплуатации аппаратуры на полупроводниковых приборах. Рекомендации по правильному применению полупроводниковых приборов, как правило, содержат некоторые обш,ие указания для всех классов приборов. Однако наиболее важно их соблюдать для ВЧ и СВЧ транзисторов, которые имеют специфические особенности.

Высокочастотные транзисторы, в отличие от низкочастотных (НЧ), обладают меньшим запасом по предельным режимам н более критичны к электрическим перегрузкам, они обладают большей склонностью к самовозбуждению и подвержены в большей степени влиянию электромагнитных полей и разряда статического электричества Кроме того, ВЧ транзисторы но сравнению с НЧ менее устойчивы к воздействию механических и климатических факторов.

При исиользовании транзисторов необходимо применять меры для устранения самовозбуждения приборов К этим мерам, в первую очередь, следует отнести правильное выполнение монтажа схемы, использование схемных решений по обеспечению работы каскадов с отрицательной обратной связью, а также использование в схеме развязывающих элементов. При всех работах с транзистором, находящимся под электрической нагрузкой, включая и измерения параметров, его корпус должен быть заземлен. При включении транзисторов в электрическую цепь базовый контакт должен присоединяться первым и отключаться последним

При работе аппаратуры в условиях изменения темлературы окружающей среды должны быть предусмотрены меры по стабилизации температурного режима. Не рекомендуется эксплуатация транзисторов при рабочих токах, соизмеримых с неуправляемыми обратными токами во всем диапазоне температур.

При измерении и испыгании транзисторов необходимо применять следующие меры предосторожности для защиты от воздействия статического электричества:

- вся измерительная и испытательная аппаратура, а также металлические части столов и стульев должны быть заземлены;

- операюр перед началом работы с транзистором должен надевать браслет, электрически соединенный с заземленным контуром через сопротивление 1 МОм;

- при распайке транзисторов необходимо пользоваться паяльником, включенным через понижающий трансформатор с электростатическим экраном между обмотками и с заземленной вторичной обмоткой. Напряжение питания паяльника не должно превышать 36 В,

При эксплуатации транзисторов в условиях механических воздействий их необходимо крепить за корпус

При пайке выводов необходимо защищать корпус транзистора от попадания флюса и передачи тепла от места пайки к корпусу.

Для повышения надежности транзистора в условиях эксплуатации рекомендуется электрические режимы выбирать ниже максимально допустимых на 20i,j ...30%.





0 1 2 [ 3 ] 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217