1.额定电压 U ( BR ) ce
它是指集电极-发射极之间的正向击穿电压值。同一个BJT的集-射极击穿电压大小与基极状态有关。基极开路时的集-射极击穿电压值 U (BR)ce 最低。在实际使用BJT时,为了确保不损坏,最高工作电压要小于 U (BR)ce ,且要留有一定裕量。
2.额定电流 (最大允许电流) I cM
I cM 通常指当电流增益(或电流放大倍数)下降到规定值的1/3~1/2时所对应的 I c 值。实际使用时要留有裕量,一般根据最大集电极电流的1.5倍来选择额定电流。
3.饱和压降 U ceS
它是指在规定集电极电流和基极电流下的集-射极之间的饱和压降。它与集电极电流、饱和深度以及结温有关,这一参数直接影响BJT的导通损耗。
4.最大耗散功率 P cM
它是指在最高工作温度下允许的耗散功率。
5.二次击穿曲线与安全工作区 (Safe Operation Area,SOA)
二次击穿是BJT特有的现象。当BJT的集电极电压升高至上文所述的击穿电压时,集电极电流迅速增大,首先发生的击穿是雪崩击穿,称为一次击穿。此时只要集电极电流不超过最大允许耗散功率对应的限定值,BJT一般不会损坏。一次击穿本质上是过高的外加电压激活了过多的载流子,只要电压撤掉,额外的载流子就会重新被共价键束缚,器件的特性就会恢复。但如果集电极电流没有得到有效限制,BJT在较短的时间内吸收的能量超过某一限额,在芯片上产生局部的过热点。此过热点产生恶性循环,使PN结局部损坏而出现二次击穿,它表现为集-射极间电压突然减小到很低的数值,与此同时集电极电流迅速增大,导致BJT的永久性损坏。二次击穿所需时间为纳秒至微秒数量级。
二次击穿按照BJT的偏置状态分为两类:①发射结正向偏置、BJT工作于放大区的二次击穿,称为正偏二次击穿;②发射结反向偏置、BJT工作于截止区的二次击穿,称为反偏二次击穿。
将不同基极电流下的二次击穿临界点连接起来,就构成了二次击穿临界线。厂家一般把最大击穿电压 U ceM 、集电极最大允许电流 I cM 、集电极最大耗散功率 P cM 和二次击穿临界线画在双对数坐标上,以综合的方式——安全工作区提供给用户,如图2.14所示。在使用时,BJT的工作点不应在安全工作区以外,否则将有可能损坏。
图2.14 安全工作区示意图