Особенности использования транзисторов в полупроводниковом оборудовании

При разработке, изготовлении и эксплуатации компьютерной техники следует принимать во внимание ее специфические особенности. Высокая надежность бытовой электроники может быть обеспечена только при учете таких факторов, как разброс характеристик транзисторов, их температурная нестабильность и зависимость характеристик от режима работы, а также изменение характеристик транзисторов в процессе эксплуатации.

Полупроводниковые приборы сохраняют свои характеристики в установленных пределах в условиях работы и хранения, характерных для разных видов и классов аппаратуры. Условия эксплуатации техники могут изменяться в широких пределах. Данные условия характеризуются внешними центробежными нагрузками и климатическими воздействиями (температурными и др.).

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

Для удобства конструирования и ремонта основные параметры транзисторов и их цоколевка собраны в справочнике. К преимуществам электронного справочника можно отнести его общедоступность, пополняемость, быстрый поиск нужного транзистора по маркировке и аналогу.

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

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

Чтобы обеспечить долголетнюю и безотказную работу радиоаппаратуры, конструктор должен не только учесть характерные особенности транзисторов на этапе разработки аппаратуры, но и обеспечить должные условия ее эксплуатации и хранения.

Транзисторы - элементы универсального назначения. Они могут быть успешно использованы не только в классе устройств, для которых они разработаны, но и во многих других устройствах. Однако набор параметров и характеристик, расположенных в Интернет справочнике, соответствует основному назначению транзистора. В справочнике приводятся значения параметров транзисторов, гарантируемые техническими условиями для соответствующих оптимальных или предельных режимов работы. Рабочий режим транзистора в разрабатываемом аппарате часто отличается от того режима, для которого есть параметры в ТУ.

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

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

Полевые транзисторы с управляющим р-n переходом работают 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 потенциала запирания, МДП-транзисторы сохраняют высокое входное сопротивление при различных значениях напряжения на затворе, которое ограничено напряжением пробоя изолятора затвора.