Особенности работы транзисторов в компьютерной технике

При конструировании, ремонте и эксплуатации радиоаппаратуры следует принимать во внимание ее специфические особенности. Высокая надежность радиотехники может быть обеспечена только при учете таких факторов, как разброс параметров транзисторов, их температурная нестабильность и зависимость характеристик от режима работы, а также изменение характеристик транзисторов в процессе эксплуатации.

Биполярные транзисторы сохраняют свои параметры в установленных пределах в условиях эксплуатации и хранения, характерных для различных видов и классов аппаратуры. Условия эксплуатации аппаратуры могут изменяться в больших пределах. Эти условия характеризуются внешними центробежными нагрузками и климатическими воздействиями (температурными и др.).

Общие требования, справедливые для всех биполярных транзисторов, предназначенных для применения в аппаратуре определенного класса, содержатся в общих технических условиях. Нормы на значения электрических характеристик и специфические требования, относящиеся к конкретному виду транзистора, находятся в частных технических условиях.

Для удобства разработки и ремонта основные характеристики транзисторов и их схемы собраны в справочнике. К преимуществам электронного справочника надо отнести его общедоступность, пополняемость, простой поиск нужного транзистора по маркировке и аналогу.

Под воздействием разных факторов окружающей среды некоторые характеристики транзисторов и свойства могут меняться. Для герметичной защиты транзисторных структур от внешних воздействий служат корпуса приборов. Конструктивное оформление полупроводниковых приборов рассчитано на их использование в составе аппаратуры при различных допустимых условиях применения. Надо помнить, что корпуса транзисторов, в конечном счете, имеют ограничение по герметичности. Поэтому при использовании транзисторов в аппаратуре, предназначенной для эксплуатации в условиях повышенной влажности, платы с расположенными на них электронными элементами необходимо покрывать лаком не менее чем в три слоя.

Все большее распространение получают так называемые бескорпусные транзисторы, предназначенные для использования в микросхемах и микросборках. Кристаллы таких транзисторов защищены специальным покрытием, но оно не дает дополнительной защиты от воздействия окружающей среды. Защита достигается общей герметизацией всей микросхемы.

Чтобы осуществить долголетнюю и безотказную работу сотовой аппаратуры, конструктор обязан не только учесть характерные особенности транзисторов на этапе разработки аппаратуры, но и осуществить нужные условия ее эксплуатации и хранения.

Транзисторы - элементы универсального применения. Они могут быть без нареканий использованы не только в классе устройств, для которых они разработаны, но и во многих других аппаратах. Но набор параметров и характеристик, приводимых в электронном справочнике, соответствует первоочередному назначению транзистора. В справочнике даны значения параметров транзисторов, гарантируемые техническими условиями для соответствующих оптимальных или предельных режимов эксплуатации. Рабочий режим транзистора в разрабатываемом аппарате часто отличается от того режима, для которого есть параметры в ТУ.

Значения большинства параметров транзисторов зависят от реального режима и температуры, причем с увеличением температуры зависимость параметров от режима заметно более сильно. В справочнике рассматриваются, как правило, типовые (усредненные) зависимости параметров транзисторов от тока, напряжения, температуры, частоты и т. п. Данные зависимости обязаны использоваться при нахождении типа транзистора и ориентировочных расчетах, так как значения характеристик трехполюсников одного типа не одинаковы, а лежат в некотором интервале. Данный интервал ограничивается минимальным или максимальным значением, указанным в справочнике. Некоторые характеристики имеют двустороннее ограничение.

При настройке радиоаппаратуры необходимо стремиться обеспечить их работоспособность в возможно более широких интервалах изменений важнейших параметров транзисторов. Разброс параметров транзисторов и их изменение во времени при настройке могут быть учтены расчетными методами или экспериментально — методом граничных испытаний.

Полевые трехполюсники с управляющим р-n переходом функционируют в режиме обеднения канала носителями заряда (независимо от типа его проводимости) при преобразовании потенциала затвор - исток от нулевого значения до напряжения отсечки тока стока.

В отличие от транзисторов с управляющим р-n переходом, у которых рабочая область составляет от Uзи = 0 до напряжения запирания, МДП-транзисторы имеют высокое входное сопротивление при любых значениях напряжения на затворе, которое ограничено напряжением пробоя изолятора затвора.