Наименование прибора

Номер

Диоды

Точечные германиевые....... . .

Точечные кремниевые.......> . .

Плоскостные кремниевые . ........

Плоскостные германиевые........

Смесительные СВЧ детекторы......

Умножнтельные.............

Видеодетекторы.............

Параметрические .германиевые......

Параметрические кремниевые .......

Стабилитроны ............

Варикапы............... .

Туннельные.............

Выпрямительные столбы.........

Тра нзисторы

Маломощные германиевые........

Маломощные кремниевые ........

Мощные германиевые низкочастотные . . Мощные кремниевые низкочастотные . . . Маломощные германиевые высокочастотные Маломощные кремниевые высокочастотные Мощные германиевые высокочастотные Мощные кремниевые высокочастотные . .

1- 100 101- 200 201- 300 301- 400 401- 500 501- 600 601- 700 701- 749 750- 800 801- 900 901- 950 951-1000 1001-1100

1- 100 101- 200 201- 300 301- 400 401- 500 501- 600 601- 700 701- 800

9.2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЭА С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ

Для обеспечения надежной работы аппаратуры с ПП необходимо:

- правильно выбрать типы применяемых ПП;

- обеспечить по возможности облегченные режимы эксплуатации ПП;

- провести расчет схем с учетом возможного разброса параметров ПП и их изменения в процессе эксплуатации.

При выборе типа ПП для применения в конкретной схеме необходимо учитывать его целевое назначение, стоимость и перспективность. Следует использовать именно те приборы, которые предназначены для данного вида схем.

При выборе группы ПП в пределах одного типа надо учитывать, что группы приборов с наивысшимн значениями параметров будут обладать меньшей надежностью, так как их параметры соответствуют пределам технологических возможностей.

При эксплуатации ПП в облегченных режимах существенно снижается уровень внезапных отказов, который будет увеличиваться, если мощности, рассеиваемые- на переходах, и напряжения на электродах илн токи даже кратковременно превысят предельно допустимые значения. Поэтому рекомендуется ограничивать мощности,

Условные обозначения полупроводниковых приборов по ГОСТ 5461-59

напряжения и токи (в том числе и импульсные) величиной, не пребьь шающей 0,7 от предельной. Однако следует помнить, что при малых напряжениях питания й рабочих токах ухудшаются параметры приборов и снижается стабильность схем.

При расчете схем необходимо учитывать технологический разброс и температурное изменение параметров приборов; зависимость параметров от электрического режима и дрейф параметров в результате старения приборов. Схема должна оставаться работоспособной при всех возможных изменениях параметров ПП.

Для уменьшения технологического разброса параметров приборы делят на группы (четвертый элемент обозначения) с двусторонним (например, а, р) или односторонним (например, /ко) ограничением по параметру.

Не рекомендуется уменьшать технологический разброс параметров специальным отбором приборов. Это приводит к тому, что часть годных по ТУ ПП не используется, повышается трудоемкость изготовления и себестоимость аппаратуры, практически исключается возможность ее ремонта и поэтому отбор является самым грубым нарушением принципов грамотного конструирования.

Принципиальной особенностью ПП является сильная зависимость параметров от температуры. Так, обратный гок германиевого р-п перехода увеличивается в два раза при повышении температуры на каждые 10° С, а Р изменяется в несколько раз в диапазоне рабочих температур. От температуры зависят также параметры, определяющие уровень внезапных отказов ПП - предельные значения мощностей, напряжений и токов.

В табл. 9.4 приведены ориентировочные интервалы допустимого изменения важнейших параметров. В ряде случаев влияние нестабильности параметров ПП на характеристики схем удается уменьшить введением отрицательной обратной связи по постоянному, либо по переменному току, термокомпенсацией и т. п. Все эти вопросы должны быть проверены совместно с разработчиком схемы.

ТАБЛИЦА 9.4

Интервалы допустимых изменений важнейших параметров полупроводниковых приборов

Параметр

Критерий сохранения работоспособности прибора

Постоянное прямое напряжение

Постоянный обратный ток

через переход Коэффициент усиления по

току

Статический коэффициент

усиления по току Коэффициент шума

Напряжение стабилизации Дифференциальное сопро-

пр<1.5 г/пр (С) /обр < 5 /обр (С) 0.7 Рмш. (С)< Р<1,5 Рмакс (Q 0,7 Рст мин (С) Рст.< 1 >5Рст макс (С) Рш<Рш (С) + ЗдБ < 1 ± 10%

t/cT (С)

/? < 1,5 /? (С)

тивление

Примечание. Знак (С) означает норму ТУ.

9.3. КРЕПЛЕНИЕ И МОНТАЖ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ

Неправильное крепление и монтаж ПП в схеме могут привести к потере работоспособности прибора и существенно снизить надежность аппаратуры.

Крепление ПП в аппаратуре должно обеспечивать: 1) сохранение герметичности корпуса прибора; 2) надежный тепловой контакт корпуса с теплоотводом; 3) отсутствие механических резонан-сов в Диапазоне частот возмущающих механических воздействий.

ПП крепятся только за корпус при помощи специальных зажимов или клея, мощные приборы-с использованием всех средств крепления, предусмотренных их конструкцией.

В случае заливки схем компаундами ПП обязательно крепятся к монтажной плате.

Рекомендуется изгиб выводов ПП производить на расстоянии не менее 10 мм от корпуса прибора (даже если по ТУ допускаются меньшие расстояния). Запрещается изгибать жесткие выводы у мощных ПП.

Нельзя располагать ПП около нагревающихся элементов схемы, в сильных магнитных полях постоянных магнитов или мощных трансформаторов и дросселей.

Диоды в стеклянных корпусах без покрытий (Д2, Д10) должны быть защищены от действия света, которое вызывает увеличение обратного тока.

Пайка выводов производится на расстоянии не менее 10 мм от корпуса ПП, причем между корпусом и местом пайки необходимо осуществлять теплоотвод. Температура плавления припоя не должна превышать -{-260° С (например, ПОС-40). Корпус паяльника следует заземлять.

При заливке плат с ПП компаундами надо следить за тепловыми режимами и возникающими механическими нагрузками на выводы. Температура при заливке ие должна превышать максимально допустимой температуры корпуса прибора. Необходимо учитывать изменение теплового сопротивления между корпусом и окружающей средой.

9.4. УСТОЙЧИВОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ к ВНЕШНИМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ

Технические условия иа ПП гарантируют их работу при температуре окружающей среды в пределах от -60 до +70° С (для германиевых приборов) и до 120° С (для кремниевых). Миниатюрные германиевые приборы имеют интервал рабочих температур от -20 до -+-55° С. Однако при снижении температуры до -30° С и менее надежность работы ПП уменьшается. Оптимальным является диапазон от-5 до --40°С. ПП выдерживают многократные циклические изменения температуры от -60° С до предельной температуры перехода (термоудары могут вывести приборы из строя); относительную влажность 95-98% при давлении окружающего воздуха от 6,6х ХЮ Н/ы (5 мм рт. ст.) до ЗхЮв Я/м (3 атм), во всем рабочем интервале температур. Однако в связи с ухудшением отвода тепла при пониженном давлении предельно допустимые значения мощности рассеяния и напряжения на коллекторе должны быть снижены.