Особенности использования современных мощных транзисторов

Электронной промышленностью к настоящему времени освоено производство мощных транзисторов достаточно широкой номенклатуры. Однако при их использовании необходимо учитывать приводимые в справочных данных зависимости допустимой мощности рассеивания и напряжения коллекторного перехода от температуры корпуса, которая зависит от площади теплоотвода (радиатора) или от интенсивности обдува при использовании принудительного вентилирования. Кроме того, необходимо учитывать зависимость допустимой мощности рассеивания от значения коллекторного напряжения, которая дается в справочнике в виде зависимости допустимого тока коллектора от напряжения на коллекторе I_к=f(U_к), даваемой как для постоянных, так и импульсных значений P_к, I_к, U_к. На рис. 5.69 изображен примерный вид зависимости I_к=f(U_к). Максимально допустимой мощности рассеивания, указываемой в справочниках, соответствует лишь плоский участок зависимости, а при приближении напряжения к предельному произведение напряжения на допустимое значение тока становится намного меньше предельной мощности.

Если не удается подобрать транзистор с соответствующими предельными характеристиками, то применяют параллельное соединение однотипных элементов (рис. 5.70). Поскольку зависимость предельных значений I_к=f(U_к) нелинейна, то уменьшение тока происходит через каждый транзистор в два раза (при соединении двух транзисторов), поэтому допустимое напряжение U_к возрастает значительно резче. Для выравнивания токов через транзисторы в эмиттерные цепи включаются выравнивающие резисторы, сопротивление которых должно быть в несколько раз больше дифференциального сопротивления эмиттерного перехода (g_э) при максимальном токе коллектора.

Резисторы R_э являются элементами обратной связи, и их включение приводит к снижению усилительных свойств транзисторов. Особенностью мощных транзисторов являются сравнительно низкие значения коэффициентов передачи по току, что обусловливает потребление значительной мощности от источника управляющего сигнала (или от каскада предварительного усиления).

Для снижения мощности управления применяется схема составного транзистора (схема Дарлингтона), в котором ток управления уменьшен пропорционально усилению по току базы дополнительного транзистора VT1, который может быть значительно менее мощным, чем основной (рис. 5.71).

Рис. 5.69. Область безопасных режимов работы мощных транзисторов	Рис. 5.70. Параллель- ное соединение мощ- ных транзисторов	Рис. 5.71. Схема Дарлингтона

В настоящее время основное применение в усилителях мощности находят МДП-транзисторы, обладающие меньшими потерями и большей температурной устойчивостью.