288 (37)

- 288

Tranzystor bipolarny

Nałoży wyraźnie podkreślić że żaden z omawianych mechanizmów przebicia „sam z siebie” nie niszczy tranzystora. Tylko w przypadku braku odpowiedniego ograniczenia prądowego w obwodzie zewnętrznym może wydzielić się nadmierna ilość ciepła i następuje uszkodzenie tranzystora (zwykle jest to przepalenie cienkich drutów łączących końcówki zewnętrzne z polami kontaktowymi lub inne uszkodzenie cieplne kontaktów'). W tranzystorach dużej mocy i dużej częstotliwości występuje niekiedy tzw. przebicie wtórne, które powoduje nieodwracalne uszkodzenie tranzystora (rys. 5.41). Istota fizyczna tego przebicia nie jest do końca wyjaśniona. Najprawdopodobniej jest ono spowodowane nierównomiernym rozkładem gęstości prądu emitora i lokalnym zachwianiem równowagi cieplnej. Inaczej mówiąc, w niewielkim obszarze złącza {dynie nadmierny prąd i wydziela się zbyt dużo ciepła (tzw. „gorąca plama”), co prowadzi do lokalnej generacji dodatkowej liczby nośników, a więc do dalszego wzrostu prądu. Osta-tecznio bardzo wysoka temperatura lokalna powoduje wtopienie aluminium z pola kontaktowego i zwarcie złącza, czyli uszkodzenie tranzystora.

Napięcie nasycenia    5.7.3.3

Napięcie nasycenia jest wielkością ograniczającą minimalne wartości napięcia Uce przy pracy tranzystora w obszarze aktywnym normalnym, czyli wyznacza granicę między zakresem aktywnym a zakresem nasycenia. Stan nasycenia oznacza polaryzację obu złączy w kierunku przewodzenia. W związku z tym nic ma sensu mówić o napięciu nasycenia w układzie WB, gdyż przejście z zakresu aktywnego do zakresu nasycenia odbywa się przy U_CB — 0. W układzie WB; jeżeli zdefiniuje się napięcie nasycenia U_CEisat) jako takie napięcie U_C£, przy którym U_CB = 0 (rys. 5.43), to f/_CE(s„₍₎ = V_BE. Na rysunku 5.43 zaznaczono na-

Rys. 5.43

Układ włóczenia tranzystora (b) i konstrukcja graficzna (a) wyjaśniająca sens pojęcia napięcie nasycenia

pięcie nasycenia U'_CEisat) wyznaczone według takiej definicji dla prądu I_B = = 15 (iA. Parabola wykreślona linią przerywaną łączy punkty pracy spełniające warunek U_CB = 0 i wyznacza granicę między obszarami liniowych i nieliniowych zmian prądu kolektora w funkcji napięcia kolektor-emiter.

Jeśli chodzi o zastosowanie tranzystora w układach impulsowych, bardziej celowe jest określenie napięcia nasycenia jako niemal najmniejszej wartości spadku napięcia