Kakav je učinak temperature na tranzistor?
1. Trenutni dobitak (β):
* Povećanje temperature: β općenito opada s povećanjem temperature. To je zbog povećane toplinske energije koja dovodi do veće rekombinacije parova elektron-šupljina, smanjujući broj prijenosnika dostupnih za provođenje.
* Pad temperature: β obično raste s padom temperature zbog smanjene rekombinacije i povećane pokretljivosti nositelja.
2. Struja curenja:
* Povećanje temperature: Struja curenja (i baza-emiter i kolektor-emiter) značajno raste s temperaturom. To je zato što povećana toplinska energija pobuđuje više elektrona da skaču preko osiromašenih područja, pridonoseći neželjenom protoku struje.
* Pad temperature: Struja curenja opada s padom temperature zbog smanjene toplinske energije i manjeg broja nositelja koji bježe iz područja osiromašenja.
3. Karakteristike tranzistora:
* Povišena temperatura:
* Smanjeno pojačanje struje (β)
* Povećana struja curenja
* Smanjena izlazna impedancija
* Smanjena ulazna impedancija
* Povećana disipacija snage
* Moguće toplinsko bijeg (nekontrolirano zagrijavanje koje dovodi do kvara uređaja)
* Smanjena temperatura:
* Povećano pojačanje struje (β)
* Smanjena struja curenja
* Povećana izlazna impedancija
* Povećana ulazna impedancija
* Smanjena disipacija snage
* Moguća sporija brzina prebacivanja
4. Probojni napon:
* Povećanje temperature: Probojni napon (BVCEO, BVCEO) opada s temperaturom. To je zato što više temperature povećavaju energiju elektrona, čineći ih sklonijima lavinskom raspadu.
5. Brzina preklapanja tranzistora:
* Povišena temperatura: Na brzinu prebacivanja može utjecati povećana struja curenja i smanjena pokretljivost nositelja. To može dovesti do sporijeg vremena prebacivanja.
* Smanjena temperatura: Brzina prebacivanja može se poboljšati sniženom temperaturom zbog povećane pokretljivosti nosača i smanjene struje curenja.
Posljedice temperaturnih varijacija:
* Performanse strujnog kruga: Varijacije temperature mogu uzrokovati nepredvidivo ponašanje kruga, uključujući pomake prednaprezanja, izobličenje i nestabilnost.
* Pouzdanost uređaja: Ekstremne temperature mogu dovesti do kvara uređaja, osobito ako dođe do toplinskog odlaska.
Tehnike ublažavanja:
* Hladnjaci: Koristi se za odvođenje topline od tranzistora.
* Termalni dizajn: Pravilan raspored strujnog kruga i smještaj komponenti kako bi se smanjilo stvaranje topline i osiguralo odgovarajuće hlađenje.
* Krugovi temperaturne kompenzacije: Koristite elemente osjetljive na temperaturu za podešavanje parametara kruga i kompenzaciju temperaturnih promjena.
Razumijevanje utjecaja temperature na tranzistore ključno je za pouzdan dizajn i rad strujnog kruga. Ispravne tehnike upravljanja toplinom bitne su kako bi se spriječio kvar uređaja i osigurala optimalna izvedba.