第四章晶体管的频率特性与功率特性精选文档.ppt

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1、第四章晶体管的频率第四章晶体管的频率特性与功率特性特性与功率特性本讲稿第一页，共六十页 本章重点本章重点本章重点本章重点 晶体管的频率特性晶体管的频率特性 晶体管的功率增益和最高振荡频率晶体管的功率增益和最高振荡频率 晶体管的大电流特性晶体管的大电流特性 晶体管的二次击穿晶体管的二次击穿 晶体管的安全工作区晶体管的安全工作区本讲稿第二页，共六十页 在交流工作状态下，在交流工作状态下，P-N结的结的电容效应电容效应将将对晶体管的工作特性产生影响。对晶体管的工作特性产生影响。当频率升高时，晶体管的放大特性要发生变当频率升高时，晶体管的放大特性要发生变化，使晶体管的化，使晶体管的放大能力下降放大能力

2、下降。当晶体管的放大能力下降到一定程度时，当晶体管的放大能力下降到一定程度时，就无法使用，这就表明晶体管的使用频率有就无法使用，这就表明晶体管的使用频率有一个极限。一个极限。本讲稿第三页，共六十页主要的高频参数主要的高频参数 截止频率截止频率 特征频率特征频率 高频功率增益高频功率增益 最高振荡频率最高振荡频率 本讲稿第四页，共六十页4.1 晶体管的频率特性晶体管的频率特性本讲稿第五页，共六十页截止频率截止频率 （共基极截止频率）（共基极截止频率）表示共基极短路电流放大系数的幅表示共基极短路电流放大系数的幅值值|下降到低频值下降到低频值0的的1/时的频率。时的频率。即即 =时，时，|=0/。本

3、讲稿第六页，共六十页截止频率截止频率 表示共发射极短路电流放大系数的表示共发射极短路电流放大系数的 幅值幅值|下降到低频值下降到低频值0的的1/时的频率。时的频率。即即 =时，时，|=0/本讲稿第七页，共六十页 反映了电流放大系数反映了电流放大系数的幅值的幅值|随频率上升而下降的快慢，随频率上升而下降的快慢，但并不是晶体管电流放大的频率极限。但并不是晶体管电流放大的频率极限。晶体管电流放大的频率极限是后面将要晶体管电流放大的频率极限是后面将要讲到的特征频率。讲到的特征频率。本讲稿第八页，共六十页特征频率特征频率 表示共射短路电流放大系数的幅值表示共射短路电流放大系数的幅值 下降到下降到|=1时

4、的频率。时的频率。它是晶体管在共射运用中具有电流放大它是晶体管在共射运用中具有电流放大作用的频率极限。作用的频率极限。本讲稿第九页，共六十页 从图可以看出，上述几个频率参数间有如下关系从图可以看出，上述几个频率参数间有如下关系 且且 很接近很接近 当工作频率满足当工作频率满足 关系时，关系时，|随频率的增加，按随频率的增加，按-6dB/倍频的速度下降。倍频的速度下降。本讲稿第十页，共六十页最高振荡频率最高振荡频率 表示最佳功率增益等于表示最佳功率增益等于1时的频率。时的频率。晶体管具有功率增益的频率极限。晶体管具有功率增益的频率极限。当当 时，晶体管停止振荡。时，晶体管停止振荡。本讲稿第十一页

5、，共六十页共基极短路电流放大系数与频率的关系共基极短路电流放大系数与频率的关系1.共共基基极极交交流流短短路路电电流流放放大大系系数数的的定性分析定性分析2.共共基基极极交交流流短短路路电电流流放放大大系系数数的的定量分析（略）定量分析（略）3.共共基基极极交交流流短短路路电电流流放放大大系系数数和和截止频率截止频率 本讲稿第十二页，共六十页定性分析定性分析 共基极交流短路电流放大系数定义为共基极交流短路电流放大系数定义为输出输出交流短路交流短路时，集电极输出交流电流时，集电极输出交流电流ic与发射极输与发射极输入交流电流入交流电流ie之比，并用之比，并用表示。（交流信号用小表示。（交流信号用

6、小写字母表示。）写字母表示。）本讲稿第十三页，共六十页发射结势垒电容分流电流发射结势垒电容分流电流iCTe 当发射极输入一交变信号时，发射结空间电荷区宽度将随着交当发射极输入一交变信号时，发射结空间电荷区宽度将随着交变信号变化，因而需要一部分电子电流对发射结势垒电容进行充放电。变信号变化，因而需要一部分电子电流对发射结势垒电容进行充放电。（有一部分电子电流被势垒电容分流，形成分流电流（有一部分电子电流被势垒电容分流，形成分流电流iCTe）所以高频时所以高频时发射极电流发射极电流为为 ine 发射结注入基区交流电子电流发射结注入基区交流电子电流 ipe 发射结反注入空穴电流（基区注入发射结的空穴

7、电流）发射结反注入空穴电流（基区注入发射结的空穴电流）本讲稿第十四页，共六十页交流发射效率交流发射效率 频率增高，结电容分流电流频率增高，结电容分流电流iCTe增大，导增大，导致交流发射效率致交流发射效率下降。下降。所以，交流发射效率所以，交流发射效率随频率的升高而下随频率的升高而下降。降。本讲稿第十五页，共六十页扩散电容分流电流扩散电容分流电流iCDe 在交流状态下，注入基区的少子浓度和基区积累在交流状态下，注入基区的少子浓度和基区积累电荷将随着结压降的变化而变化。因此，注入基区的电荷将随着结压降的变化而变化。因此，注入基区的少数载流子，一部分消耗于基区复合，形成复合电流少数载流子，一部分消

8、耗于基区复合，形成复合电流iVR外，还有一部分将消耗于对扩散电容充放电，产外，还有一部分将消耗于对扩散电容充放电，产生扩散电容分流电流生扩散电容分流电流iCDe，真正到达基区集电结边界，真正到达基区集电结边界的电子电流只有的电子电流只有inc(0)。本讲稿第十六页，共六十页交流基区输运系数交流基区输运系数 频率越高，分流电流频率越高，分流电流iCDe越大，到达集电越大，到达集电结的电子电流结的电子电流inc(0)越小越小 所以，基区输运系数所以，基区输运系数*也随着频率的升也随着频率的升高而下降。高而下降。本讲稿第十七页，共六十页集电结空间电荷区输运系数集电结空间电荷区输运系数 到达集电结边界

9、的电子电流到达集电结边界的电子电流inc(0)，通过集电结空，通过集电结空间电荷区时需要一定的传输时间；耗尽层中产生间电荷区时需要一定的传输时间；耗尽层中产生位位移电流移电流用于维持空间电荷区边界的变化，使到达集电用于维持空间电荷区边界的变化，使到达集电区边界的电子电流减少到区边界的电子电流减少到inc(xm)。频率越高，位移电流越大，使频率越高，位移电流越大，使d随着频率增高而随着频率增高而下降下降。本讲稿第十八页，共六十页集电结势垒电容分流电流集电结势垒电容分流电流iCTc 到达集电区的交变电子电流，在通过到达集电区的交变电子电流，在通过集电区时集电区时，还需要用一部分电子电流对集，还需要

10、用一部分电子电流对集电结势垒电容充放电，形成势垒电容的分电结势垒电容充放电，形成势垒电容的分流电流流电流iCTc，真正到达集电极的电子电流只，真正到达集电极的电子电流只有有incc inc(xm)=incc+iCTc 本讲稿第十九页，共六十页集电区衰减因子集电区衰减因子c 集电极输出电流集电极输出电流ic应该等于从发射极传输过来的电应该等于从发射极传输过来的电子电流子电流incc和集电结反向电流和集电结反向电流ipc之和。之和。本讲稿第二十页，共六十页共基极交流短路电流放大系数共基极交流短路电流放大系数 在各个传输过程中，由于结电容对传输电在各个传输过程中，由于结电容对传输电流的分流作用，使传

11、输电流的幅值减小，对电容流的分流作用，使传输电流的幅值减小，对电容充放电所产生的延迟时间，使输出信号同输入信充放电所产生的延迟时间，使输出信号同输入信号间存在相位差（号间存在相位差（延迟延迟或或不同步不同步）。）。本讲稿第二十一页，共六十页 交流放大系数交流放大系数是是复数复数，其，其幅值幅值随着频率随着频率的升高而下降，的升高而下降，相位差相位差随着频率的升高而增大。随着频率的升高而增大。0 共基极短路电流放大系数的低频值共基极短路电流放大系数的低频值 截止频率截止频率 本讲稿第二十二页，共六十页共发射极短路电流放大系数及其截止频率共发射极短路电流放大系数及其截止频率 共射短路电流放大系数共

12、射短路电流放大系数：工作在共射状态下：工作在共射状态下的晶体管在输出端交流短路的晶体管在输出端交流短路VCE0=0时，集电极交流时，集电极交流电流电流ic与基极输入电流与基极输入电流ib之比。之比。本讲稿第二十三页，共六十页共发射极短路电流放大系数共发射极短路电流放大系数共射交流放大系数共射交流放大系数也是复数也是复数幅值随着频率升高而下降幅值随着频率升高而下降相位滞后随着频率升高而增大相位滞后随着频率升高而增大（与（与 类似）类似）本讲稿第二十四页，共六十页 与与 的关系的关系说明说明 共射短路电流放大系数共射短路电流放大系数比共基短路电流比共基短路电流放大系数放大系数下降更快。下降更快。因

13、此，共基电路比共射电路频带更宽。因此，共基电路比共射电路频带更宽。本讲稿第二十五页，共六十页4.3 高频功率增益和最高振荡频率高频功率增益和最高振荡频率 功率增益表示晶体管对功率的放大能力。功率增益表示晶体管对功率的放大能力。本节从等效电路入手，用简化方法求出本节从等效电路入手，用简化方法求出功率增益表达式，用功率增益表达式，用h h参数导出功率增益的参数导出功率增益的一般表达式和最佳功率增益表示式。一般表达式和最佳功率增益表示式。本讲稿第二十六页，共六十页功率增益功率增益输出功率和输入功率的比值。输出功率和输入功率的比值。最佳功率增益最佳功率增益 信号源所供给的最大功率与晶体管向负载输出的信

14、号源所供给的最大功率与晶体管向负载输出的最大功率之比，即是输入输出阻抗各自匹配时的功率增益。最大功率之比，即是输入输出阻抗各自匹配时的功率增益。GPm 本讲稿第二十七页，共六十页共射等效电路共射等效电路本讲稿第二十八页，共六十页共射晶体管的最佳功率增益表达式共射晶体管的最佳功率增益表达式本讲稿第二十九页，共六十页 实际晶体管中，集电极的输出阻抗除集电结势实际晶体管中，集电极的输出阻抗除集电结势垒电容外，还存在延伸电极电容和管壳寄生电容等，垒电容外，还存在延伸电极电容和管壳寄生电容等，用用Cc表示集电极的总输出电容。表示集电极的总输出电容。本讲稿第三十页，共六十页最佳功率增益最佳功率增益GPm=

15、1时的频率，时的频率，它是晶体管真正具有功率放大能力的频率限制。它是晶体管真正具有功率放大能力的频率限制。最高振荡频率最高振荡频率最高振荡频率表达式最高振荡频率表达式本讲稿第三十一页，共六十页频带宽度频带宽度 高频优值（增益高频优值（增益-带宽乘积）表达式带宽乘积）表达式 高频优值全面地反映了晶体管的功率和频率高频优值全面地反映了晶体管的功率和频率性能，而且只与晶体管本身的参数有关，因此高性能，而且只与晶体管本身的参数有关，因此高频优值是设计和制造高频功率晶体管的重要依据频优值是设计和制造高频功率晶体管的重要依据之一。之一。本讲稿第三十二页，共六十页4.4 晶体管的大电流特性晶体管的大电流特性

16、 较大功率的晶体管需要工作在高耐压和大电流较大功率的晶体管需要工作在高耐压和大电流条件下。而在大电流区域，晶体管的直流和交流条件下。而在大电流区域，晶体管的直流和交流特性都会发生明显变化，电流增益和特征频率等特性都会发生明显变化，电流增益和特征频率等参数都会随着集电极电流增大而迅速下降，从而参数都会随着集电极电流增大而迅速下降，从而使集电极最大工作电流受到了限制。使集电极最大工作电流受到了限制。本讲稿第三十三页，共六十页集电极最大电流集电极最大电流IcM 共发射极直共发射极直流短路电流放大流短路电流放大系数系数下降到其最下降到其最大值大值M的一半时的一半时所对应的集电极所对应的集电极电流电流

17、。本讲稿第三十四页，共六十页 以共发射极运用为例，如何根据电源电压以共发射极运用为例，如何根据电源电压以共发射极运用为例，如何根据电源电压以共发射极运用为例，如何根据电源电压V Vcccc和输出和输出和输出和输出功率功率功率功率P POO的要求来确定的要求来确定的要求来确定的要求来确定I IcMcM。IcM的数值由输出功率的数值由输出功率PO和电源电压和电源电压Vcc决决定。要提高晶体管的输出功率就必须提高定。要提高晶体管的输出功率就必须提高IcM。本讲稿第三十五页，共六十页大电流工作时产生的三个效应大电流工作时产生的三个效应 通过晶体管的电流是电流密度和结面积的乘积，可见要通过晶体管的电流是

18、电流密度和结面积的乘积，可见要增大电流有两种方法：增大电流有两种方法：增大结面积增大结面积和和增加电流密度增加电流密度。增大结面积的方法并不可取，（结面积的增大会增大结面积的方法并不可取，（结面积的增大会导致成品率的降低，并会增大结电容而使晶体管的导致成品率的降低，并会增大结电容而使晶体管的高频性能变差）。高频性能变差）。然而，电流密度的增加会导致电流放大系数、特征频率然而，电流密度的增加会导致电流放大系数、特征频率和基极电阻的下降。和基极电阻的下降。以下定性分析大电流密度时产生的三个效应。以下定性分析大电流密度时产生的三个效应。本讲稿第三十六页，共六十页小注入小注入：为维持电中性所增加的：为

19、维持电中性所增加的多子可忽略多子可忽略大注入大注入：为维持电中性所增加的：为维持电中性所增加的多子不可忽略多子不可忽略基区电导调制效应基区电导调制效应 小注入小注入 大注入大注入 基区多子浓度增大导致基基区多子浓度增大导致基区电导率增大区电导率增大 “基区电导调制效应基区电导调制效应”（基区电导率受注入电流调（基区电导率受注入电流调制）制）本讲稿第三十七页，共六十页发射极电流集边效应发射极电流集边效应（基区电阻自偏压效应（基区电阻自偏压效应）晶体管工作在大电流状态时，较大的基极电流流过基极晶体管工作在大电流状态时，较大的基极电流流过基极电阻，将在基区中产生较大的横向压降，使发射结的正向电阻，将

20、在基区中产生较大的横向压降，使发射结的正向偏置电压从边缘到中心逐渐减小，发射极电流密度则由中偏置电压从边缘到中心逐渐减小，发射极电流密度则由中心到边缘逐渐增大，由此产生发射极电流集边效应。心到边缘逐渐增大，由此产生发射极电流集边效应。由基区电阻的不均匀所导致由基区电阻的不均匀所导致本讲稿第三十八页，共六十页梳状电极平面晶体管的结构示意图梳状电极平面晶体管的结构示意图 本讲稿第三十九页，共六十页 横向压降随着基区薄层电阻的增大而增大，横向压降随着基区薄层电阻的增大而增大，随着随着y的增加而上升。的增加而上升。即发射极条宽越宽，距离发射极中心越远，即发射极条宽越宽，距离发射极中心越远，则基区横向压

21、降越大，发射极电流集边效应就则基区横向压降越大，发射极电流集边效应就越明显。越明显。此外，工作电流越大，基区横向压降也越大，发此外，工作电流越大，基区横向压降也越大，发射极电流集边效应也就越明显。射极电流集边效应也就越明显。本讲稿第四十页，共六十页防止发射极电流集边效应防止发射极电流集边效应 为了减小基区横向压降，防止发射极电流集边为了减小基区横向压降，防止发射极电流集边效应，应尽量缩小发射极宽度。效应，应尽量缩小发射极宽度。但实际晶体管中，最小条宽的选择往往受光刻但实际晶体管中，最小条宽的选择往往受光刻和制版工艺水平的限制。和制版工艺水平的限制。因此，在选择条宽时，既要防止电流集边，使因此，

22、在选择条宽时，既要防止电流集边，使发射结面积得到充分利用，而尽量选用较小的条发射结面积得到充分利用，而尽量选用较小的条宽；但又不能选取过小的条宽，使工艺难度增大。宽；但又不能选取过小的条宽，使工艺难度增大。本讲稿第四十一页，共六十页4.5 4.5 晶体管的最大耗散功率晶体管的最大耗散功率晶体管的最大耗散功率晶体管的最大耗散功率P PCmCm和热阻和热阻和热阻和热阻R RT T 最大耗散功率就是晶体管的主要最大耗散功率就是晶体管的主要热限制参数热限制参数。因为晶体管在受到电学特性限制的同时，还要受到热因为晶体管在受到电学特性限制的同时，还要受到热学特性的限制。学特性的限制。总耗散功率总耗散功率

23、PC 晶体管工作时，电流通过发射结、集电结和体晶体管工作时，电流通过发射结、集电结和体串联电阻都会发生功率耗散串联电阻都会发生功率耗散 本讲稿第四十二页，共六十页 在正常工作状态下，发射结正向偏置电压在正常工作状态下，发射结正向偏置电压VBE远远小于集电极反向偏置电压小于集电极反向偏置电压VCB，体串联电阻，体串联电阻rcs也很小。也很小。因此，晶体管的功率因此，晶体管的功率主要耗散在集电结主要耗散在集电结上。上。本讲稿第四十三页，共六十页 耗散功率转换为热量，使集电结变成晶体管的发热中心，耗散功率转换为热量，使集电结变成晶体管的发热中心，集电结温度升高集电结温度升高。当当结温结温Tj高于高于

24、环境温度环境温度Ta时，热量就靠温差由管芯通过管时，热量就靠温差由管芯通过管壳向外散发。壳向外散发。散发出的热量随着散发出的热量随着温差（温差（Tj-Ta）的增大而增大。的增大而增大。在散热条件一定的情况下，耗散功率在散热条件一定的情况下，耗散功率PC越大，结温就越高。越大，结温就越高。最高结温最高结温Tjm：晶体管能正常地、长期可靠工作的：晶体管能正常地、长期可靠工作的P-N结温度。结温度。与材料的电阻率和器件的可靠性有关。与材料的电阻率和器件的可靠性有关。本讲稿第四十四页，共六十页热阻热阻热阻热阻表示晶体管散热能力的大小表示晶体管散热能力的大小 任意两点间的温差与其热流之比任意两点间的温差

25、与其热流之比 稳态热阻稳态热阻：直流工作状态下的热阻：直流工作状态下的热阻 RT瞬态热阻瞬态热阻：在开关和脉冲电路中，随时间变化的晶：在开关和脉冲电路中，随时间变化的晶体管的热阻体管的热阻 RTs 本讲稿第四十五页，共六十页稳态 瞬态 最大耗散功率表达式最大耗散功率表达式本讲稿第四十六页，共六十页尽量降低晶体管的热阻尽量降低晶体管的热阻RT；选用最高结温选用最高结温Tjm高的材料；高的材料；尽量降低使用时的环境温度尽量降低使用时的环境温度Ta。提高晶体管最大耗散功率的主要措施提高晶体管最大耗散功率的主要措施 本讲稿第四十七页，共六十页4.6 功率晶体管的二次击穿和安全工作区功率晶体管的二次击穿

26、和安全工作区 二次击穿是功率晶体管早期失效或二次击穿是功率晶体管早期失效或损坏的重要原因，它已成为影响功率晶损坏的重要原因，它已成为影响功率晶体管安全可靠使用的重要因素。体管安全可靠使用的重要因素。自从自从1957年发现二次击穿现象以来，二年发现二次击穿现象以来，二次击穿一直受到极大的重视。次击穿一直受到极大的重视。本讲稿第四十八页，共六十页晶体管二次击穿的实验曲线晶体管二次击穿的实验曲线 本讲稿第四十九页，共六十页 击穿曲线上可用击穿曲线上可用A、B、C、D四点将其分为四个区四点将其分为四个区域。域。当电压当电压VCE增加到集电结的雪崩击穿电压时，首先增加到集电结的雪崩击穿电压时，首先在在A

27、点发生雪崩击穿；点发生雪崩击穿；雪崩击穿后，集电极电流雪崩击穿后，集电极电流IC随电压增加很快上升。当随电压增加很快上升。当电流增加到电流增加到B点，并在点，并在B点经过短暂的停留后，晶体点经过短暂的停留后，晶体管将由高压状态跃变到低压大电流管将由高压状态跃变到低压大电流C点，若电路无限点，若电路无限流措施，电流将继续增加，进入低压大电流区域流措施，电流将继续增加，进入低压大电流区域CD段，段，直至最后烧毁。直至最后烧毁。本讲稿第五十页，共六十页 二次击穿二次击穿 器件承受的电压突然降低，电流继器件承受的电压突然降低，电流继续增大，器件由高压小电流状态突然跃入续增大，器件由高压小电流状态突然跃

28、入低压大电流状态的一种现象。低压大电流状态的一种现象。本讲稿第五十一页，共六十页 二次击穿对晶体管具有一定的毁坏作用。二次击穿对晶体管具有一定的毁坏作用。在二次击穿状态下停留一定时间后，会使器件特性在二次击穿状态下停留一定时间后，会使器件特性恶化或失效。恶化或失效。若外加限流电阻，并适当减小使用功率，对于二次若外加限流电阻，并适当减小使用功率，对于二次击穿耐量高的晶体管，可以得到可逆的二次击穿特性，击穿耐量高的晶体管，可以得到可逆的二次击穿特性，利用此特性可以制成二次击穿振荡器。利用此特性可以制成二次击穿振荡器。二次击穿耐量低的晶体管，经多次二次击穿后必然二次击穿耐量低的晶体管，经多次二次击穿

29、后必然失效。失效。本讲稿第五十二页，共六十页二次击穿的机理二次击穿的机理 热型（热不稳定型）热型（热不稳定型）：二次击穿是局部温度升高和电流：二次击穿是局部温度升高和电流集中往复循环的结果。集中往复循环的结果。而循环和温度升高都需要一定的时间，因此热型而循环和温度升高都需要一定的时间，因此热型二次击穿的触发时间较长。（慢速型）二次击穿的触发时间较长。（慢速型）电流型（雪崩注入型）电流型（雪崩注入型）：由雪崩注入引起：由雪崩注入引起 雪崩击穿即刻发生，所以此种击穿的特点是器件雪崩击穿即刻发生，所以此种击穿的特点是器件由高压小电流状态向低压大电流状态过渡十分迅速，由高压小电流状态向低压大电流状态过

30、渡十分迅速，所需延迟时间很短，因此电流型二次击穿是快速型所需延迟时间很短，因此电流型二次击穿是快速型的二次击穿。的二次击穿。本讲稿第五十三页，共六十页晶体管的安全工作区（晶体管的安全工作区（SOA）晶体管能安全可靠地工作，并具有较长寿命的工晶体管能安全可靠地工作，并具有较长寿命的工作范围。作范围。由最大集电极电流由最大集电极电流ICM，极限电压，极限电压BVCE0，最大，最大功耗线和二次击穿临界线功耗线和二次击穿临界线PsB所限定的区域。所限定的区域。本讲稿第五十四页，共六十页功功率率晶晶体体管管直直流流安安全全工工作作区区 本讲稿第五十五页，共六十页 最大功耗线（图中实线）最大功耗线（图中实

31、线）由最大耗散功率由最大耗散功率PCm、热阻、最高结温和环境温度决、热阻、最高结温和环境温度决定。定。功耗线右边（功耗线右边（区）为功率耗散过荷区。功率过大，区）为功率耗散过荷区。功率过大，将产生大量热量，造成引线熔断和镍铬电阻烧毁等。将产生大量热量，造成引线熔断和镍铬电阻烧毁等。本讲稿第五十六页，共六十页 二次击穿临界线（图中虚线）二次击穿临界线（图中虚线）由实验测定，它随改善二次击穿特性措施的实施由实验测定，它随改善二次击穿特性措施的实施而逐渐靠近最大功耗线。而逐渐靠近最大功耗线。区域区域为热型二次击穿区。工作在此区内，晶体为热型二次击穿区。工作在此区内，晶体管将产生过热点，最终导致材料局

32、部熔化，结间产管将产生过热点，最终导致材料局部熔化，结间产生熔融孔而永久失效。生熔融孔而永久失效。本讲稿第五十七页，共六十页 区为区为雪崩注入二次击穿区雪崩注入二次击穿区，若外电路，若外电路无限流措施，同样会造成晶体管永久失效。无限流措施，同样会造成晶体管永久失效。区为区为雪崩击穿区雪崩击穿区。在。在、两区内，两区内，若采取限流措施，均不会造成晶体管永久若采取限流措施，均不会造成晶体管永久失效，失效，区为区为电流过荷区电流过荷区，电流过荷区将会使，电流过荷区将会使、特征频率等参数严重下降，晶体管性能恶化。特征频率等参数严重下降，晶体管性能恶化。本讲稿第五十八页，共六十页 晶体管的安全工作区晶体

33、管的安全工作区（图中阴影部分）（图中阴影部分）安全工作区的大小与电路工作状态有关。安全工作区的大小与电路工作状态有关。从设计和制造的角度考虑，尽量扩大晶体从设计和制造的角度考虑，尽量扩大晶体管的安全工作区仍是高频功率管的重要任务。管的安全工作区仍是高频功率管的重要任务。本讲稿第五十九页，共六十页 如何扩大安全工作区如何扩大安全工作区 首先，努力做到使安全工作区由最大集电极电首先，努力做到使安全工作区由最大集电极电流流ICM，最高集电极电压，最高集电极电压BVCE0和最大功耗线所限定。和最大功耗线所限定。（改善器件的二次击穿特性，将二次击穿临界（改善器件的二次击穿特性，将二次击穿临界线移到最大功耗线之外，至少也要移到最大功耗线移到最大功耗线之外，至少也要移到最大功耗线上。）线上。）其次，通过选择合适的材料和正确的设计。其次，通过选择合适的材料和正确的设计。（提高器件的耐压；增大器件的最大电流；降低（提高器件的耐压；增大器件的最大电流；降低热阻，提高晶体管的耗散功率）热阻，提高晶体管的耗散功率）本讲稿第六十页，共六十页