Германиевые биполярные транзисторы
Принцип работы биполярных транзисторов с полупроводниками из германия и основной набор их параметров такой же, как и у кремниевых биполярных транзисторов. Изначально именно из германия изготавливались все полупроводники, в том числе и биполярные транзисторы. Но германий имеет низкую температурную стойкость, как правило менее 100 градусов по Цельсию, и при этом высокую зависимость параметров от температуры. Поэтому кремниевые транзисторы являются более предпочтительными.
Однако полупроводники из германия имеют одну особенность - напряжение отпирания p-n-перехода у них почти вдвое меньшее, чем у кремниевых - 0,35 против 0,6 вольта соответственно. Всвязи с чем германиевые биполярные транзисторы до сих пор находят применение в радиосвязи и устройствах с очень низким напряжением питания.
Основные характеристики биполярных транзисторов
- Максимальная рассеиваемая мощность коллектора, Pc
- Power Dissipation. Мощность в ваттах, выделяемая на коллекторе, равна произведению тока коллектора на падение напряжение на транзисторе. Если она больше максимально допустимой для конструкции транзистора, то происходит его перегрев и тепловой пробой. Для мощных транзисторов этот параметр указывается при условии установки их на дополнительный теплоотвод.
- Максимально допустимое напряжение коллектор-база, Vcb
- Collector-Base Voltage. Максимальное напряжение в вольтах между коллектором и базой, превышение которого вызывает электрический пробой коллекторного перехода.
- Максимально допустимое напряжение коллектор-эмиттер, Vce
- Collector-Emitter Voltage. Максимальное напряжение в вольтах между коллектором и эмиттером, превышение которого вызывает электрический пробой одного из переходов.
- Максимально допустимое напряжение эмиттер-база, Veb
- Emitter-Base Voltage. Максимальное напряжение в вольтах между эмиттером и базой, превышение которого вызывает электрический пробой эмиттерного перехода.
- Максимально допустимый постоянный ток коллектора, Ic
- Continuous Collector Current. Максимальный постоянный ток через коллектор - выходной ток в амперах, который может выдержать транзистор длительное время без теплового пробоя. Так же ограничение имеет и ток базы. Но он связан с током коллектора коэффициентом передачи по току, при этом максимальный ток коллектора, как правило, достигается раньше, поэтому максимальный ток базы обычно не учитывается.
- Коэффициент передачи тока, или коэффициент усиления по току, Hfe
- DC Current Gain. Значение, показывающее во сколько раз выходной ток коллектора больше входного тока базы транзистора в схеме с общим эмиттером. Измеряется при нулевом сопротивлении нагрузки не зависимо от выходного напряжения. В российской системе обозначается - h21э. Обычно приводится минимальное и максимальное значение коэффициент передачи тока.
- Граничная частота коэффициента передачи тока, Ft
- Transition Frequency или Current Gain-Bandwidth Product. Максимальная частота в мегагерцах, при которой транзистор способен на усиление сигнала. С увеличением частоты коэффициент передачи тока транзистора уменьшается и при достижении определенного значения частоты падает до единицы. Это и есть граничная частота коэффициента передачи тока транзистора.
- Емкость коллекторного перехода, Cc
- Collector-Base Capacitance. Барьерная емкость перехода между коллектором и базой в пикофарадах. При увеличении частоты сигнала реактивное сопротивление этой емкости падает и, таким образом, шунтирует коллекторный переход, нарушая работу транзистора. Поэтому чем выше частота, тем меньше должна быть емкость коллекторного перехода, особенно для транзисторов, работающих в линейном режиме.