Добрый день!
Сразу скажу -- не нубы. Но в серийном устройстве просмотрели ситуацию, когда переходе база-эммитер NPN транзистора смещен в обратную сторону. Причем почти всегда во время работы устройства. Течет ток порядка 200 мкА. Переход получился как стабилитрон со напряжением пробоя 8 вольт.



Тестировали, все работает отлично, ничего не грелось и не сгорало. Вообще про это не думали.
Но в даташите вдруг оказалось, что так делать нельзя...


Насколько такое использование неправильно? Что будет при длительной эксплуатации?
Заранее благодарен за любые идеи.

>Переход получился как стабилитрон со напряжением пробоя 8 вольт.
Ну и пусть стабилизирует, железяка хренова. Что ему будет-то?
Транзисторы даже используют как термокомпенсированные стабилитроны, которые могут работать в режиме микротоков.
Мощность на переходе и максимальный ток базы только не нужно превышать.

Ну точно на этот вопрос Вам никто не ответит. Но как таковое использование обычных транзиторов в режиме лавинного пробоя в прежние времена было. Не массовым, но и не дивной экзотикой. Хотя насколько могу помнить реальные схемы, там все-же в этом режимк не находились постоянно. Хотя и токи были побольше. Ключевой вопрос в ОГРАНИЧЕНИИ тока. Эти самые 200uA чем определены? Внешними цепями, или эти 8V прямо от источника напряжения прилетают? В первом случае все почти наверняка безобидно. Во втором 100% криминал. Очевидно, что по при таком использовании нужно все-же предполагать, что срок службы транзистора уменьшится, поскольку лавиный пробой, в неспециально созданных стуктурах, происходит в малой части площади p-n перехода. Хотя в данном случае 200uA по сравнению с максимальным прямым током базы (каким кстати?) скорее всего катостофическим не выглядит.




Стабилитроны и стабисторы о которых Вы попытались рассказать, есть две РАЗНЫЕ сущности.

У стабилитрона всегда стоит ограничительный резистор.
Автору. Чем ограничен ток в 200 мкА?

В таблице приведен не максимальный обратный ток, а то, что при 10 мкА (тестовое значение) напряжение пробоя - не более -6 В. Мощность все определяет.

Спасибо большое за ответ, zltigo!

Конечно, ток базы определен внешними цепями. 48В и 200 кОм.
Напряжение насыщения коллектор-эмиттер расписано для 1 мА и 5 мА (транзистор MMBT5551).

Очень интересно, сейчас гуглю схемы с лавинным пробоем. Некоторые из них вполне себе наверное имели серийное применение.

Абсолютно точно встречал ЖИВЬЕМ три серийных НЕ радиолюбительских изделия с "пробитыми" транзисторами. Правда там использовался C-E. По крайней мере в двух точно. С одим из них вообще сталкивалась куча народу в советские времена - большинство и тех у кого дома на телефоне стоял "блокиратор". Второе живое устойство, которое я видел, был перфосчитыватель. Третье какая-то система "транзиторного" зажигания от штатовского форда 70x годов. С двумя посдедними сталкивался при ремонте.

Я бы вам порекомендовал больше никогда не писать про то, в чем (cenzored)не понимаете.
Во-первых, пробой эмиттерного перехода не лавинный, а туннельный.
Во-вторых, транзисторы для режима лавинного пробоя производятся серийно и ничем не отличаются от обычных, кроме цены.
В третьих, если включить транзистор с отключенной базой, получится эмиттерный переход с обратным смещением и последовательно включенный коллекторный переход с прямым смещением. В сумме - термокомпенсированный стабилитрон, а никакой не стабистор.

Нет. Механизма "пробя" два, но туннельный престает сказываться на фоне лавинного.

Крутое утверждение, это я про "ничем не отличаются", а не о серийном производстве.

Вам не кажется, что речь идет о абсолютно другом включении? Про притягтвание "термокомпенсации" в 2mV/C ненормированного напряжения пробя тоже очень понравилось.




Да, прямой ток базы не отнормировали вообще. Но те-же 5mA нормированы для 50mA коллектроного. Так-то 5mA базового еще достаточно далеки от максимума.

Трудно что-то доказать человеку, который когда-то непонятно что прочитал в книжках и сразу все забыл.
Напряжение пробоя эмиттерного перехода транзистора почти всех маломощных транзисторов от 5 до 6 вольт.
Это в чистом виде туннельный пробой. Кстати, именно поэтому такой стабилитрон почти не шумит.
Вы уж не позорьтесь своими рассуждениями про лавинный пробой.
Он ВСЕГДА, ПРИНЦИПИАЛЬНО, во всех приборах начинается на очень малом участке перехода.
И это никак не уменьшает срока работы п/п прибора.

Спасибо! Да-да, я понял что речь идет про другой переход.

Но пробой перехода эмиттер-база видимо тоже широко используется. Например в генераторах розового шума. Очень много схем с таким включением транзистора выгугливается.

Вот например

Забыть спецальность трудно. Да и любимую книжку с обманчивым названим "Основы теории транзисторов и транзисторных схем", тоже.

Вы уже начали вообще в "показаних" путаться. Для начала нахали с утверждением, что

Теперь прямо противоположное.

В специально сконструированном - да. В том, который по Вашим утверждениям "ничем не отличаются от обычных, кроме цены" - нет.

Я использовал СВЧ транзисторы в серийном генераторе шума.
Оказалось, очень трудно найти такие, у которых эмиттерный переход будет нормально шуметь.
Переходы с напряжением пробоя 3-4 вольта шуметь не хотят совсем.
Те, что с напряжением 5-6,5 вольт уже более-менее.
Полоса шума до 3 ГГц

Полагаю, ничего страшного не произойдет, если ток пробоя будет ограничен.
Все дело в рассеиваемой мощности. Негласно (прямо не оговорен, не нормирован изготовителем) такой режим используют сознательно. Вроде физика прибора это допускает вполне. Так же, как и инверсное включение (поменять коллектор и эмиттер местами)

Уважаемые господа, не спорьте )))) тут просто некоторая путаница образовалась))
Лавинный режим - это особый режим, создающийся при включении транзистора. И очень часто для него используют именно 5551 (потому что ZTX415 чертовски дорогие).
Лавинный режим используют для получения чрезвычайно коротких фронтов, это не то, что пробой на постоянном токе типа стабилитрона.

(Я использовал 5551 в лавинном режиме, и специально проверял, не "стареют" ли они при этом. Ухудшения параметров не наблюдалось.)

В общем-то давно понятно, что это одинаковые кристаллы, только возможно в корпусе с пониженной индуктивностью.
Ну или может быть база разварена не одним проводником, а двумя.

Типа "стабилитрона" особо ни о чем не говорит, ибо "полезных" межанизмов пробоя таки действительно два и использоаться могут оба.
Но ситуаця такова, что туннельный механизм уже тонет в лавинном начиная с порядка 5V обратного напряжения, даже если специально играться с легированием. Так-что все заметно более 5V работает реально на лавинном пробое.
Поминаемое в данной теме напряжение 8V, это уже чистейший лавинный пробой. Точка. Так-то фантазии Белый дед может оставить при себе.
В райоте 5V - дело темное, но можно пытаться оценивать по температурному коэффициенту - те, которые на туннельном эффекте, те имеют отрицательный температурный коэццициент, ибо ширина запрещенной зоны с ростом темературы уменьшается.

Наверное правильнее было бы все-таки разграничить "лавинный пробой" в смысле физики явления в pn-переходе, и "лавинный режим" (avalanche mode), если мы говорим о лавинных транзисторах.
Лавинный режим заключается в следующем.
Если напряжение К-Э на закрытом 5551 повышается медленно, то около +270v он открывается как стабилитрон на это напряжение.
Если же напряжение повышается быстро, то на этом пороге он открывается полностью, наподобие динистора, за очень малое время. Это и есть лавинный режим. Можно получить очень короткий фронт нарастания тока, недоступный другими способами.

Ваши рассуждения про напряжения пробоя относятся исключительно к промышленным стабилитронам.
Причем цифры взяты из литературы 70-80 годов и соответствуют технологиям и нормам тех лет.
В pn переходах реальных современных маломощных транзисторов все немного по-другому.
Поэтому критику, типа это 5 вольт - туннельный пробой, а это 7 вольт - уже исключительно лавинный, оставьте при себе.
Эту информацию в книжках и интернетах вы вряд ли найдете, это мои личные экспериментальные данные.
А с нафталинными теоретиками дел иметь не хочу.

Я плакал читая эти строки. "Личные экпериментальные данные", это вообще прекрасно - не надо прозябать на этом форуме - Ваше место в ряду Зеннера, Маккея. Двигайте науку, а то там все погрязли, причем даже не в 70-80 годах, а вообще к 30x.
Решили, паразиты физики, что туннельный эффект при напряжениях уже больше 4х запрешенных зон вытесняться начинает, и так и пребывыют в заблуждении. Дерзайте - у Вас появляются шансы приблизится к Нобелевской премии.
И на 70x годов книжку, уважаемого Степаненко, названую мной, бочку катить не надо. Там нет ни технологий ни норм. Физика. Просто физика. Почитайте, хоть она и зело толстая для неокрепших умов. Но для данной темы будет вполне достаточно первой ее части.
Теория она ведь чем перекрасна - она объясняет ГРАНИЦЫ ВОЗМОЖНОГО. И как-бы она ни была "нанафталинена", пусть даже реальным нафталином сыпавшимся в париков ее создателей, она живет. И если Ваши "экспериментальные данные" противоречат "нафталинным теоретиям", то есть два варианта, либо Ваш неназваный и неописанный эксперимент некооректный, либо Вам действиельно надо двигать науку вперед. Но второе, могу оценить, как совершенно неверояный исход.

zltigo, будет просто замечательно, если Вы пороетесь в этой чудо-книге и ответите убойной физикой на непосредственный вопрос темы, т.е. от чего зависит деградация.

Да он даже механизм лавиного пробоя не понимает, а вы его про деградацию спрашиваете.

Типа "постебаться" захотели? Ну-ну .
Ответ на этот вопрос лежит за пределами физики полупроводников в ее чистом виде. Так-что вопросы типа почему после удара молотком транзистор не работает, это уже другая физика и химия. Про молоток, это, конечо, шутка, но общий ответ простой - НАКОПЛЕНИЕ ДЕФЕКТОВ. Как накоплению дефектов способствует постоянная работа в режиме режиме лавиннго пробоя, ответ тоже простой - как и ЛЮБОЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ - способствует. Вопрос, конечно, в степени воздействия и его минимизации. Тут уж карты в руки и физикам теоретикам, и физикам экспериментаторам и технологам - как минимизировать в конкретном приборе. И как соответсвенно сделать, например, лавинный транзитор НЕ переклеиванием бирки с ценой.

Если вернуться к вопросу ТС, то ни лавинный, ни туннельный пробои ресурса транзистора не съедят, если тот не греется.
Изначально бездефектный полупроводник в транзисторе будет работать столетиями (если не понимать под дефектами легирующие примеси), т.к. скорость диффузионных процессов очень мала при нормальной температуре.
Если говорим о дефектах типа несанкционированных загрязнений, вызывающих коррозию, электромиграцию и пр. причины постепенных отказов, то вроде как с ними научились бороться вне зависимости от типа транзистора и режима его включения.

Единственно, надо посмотреть, какие импульсные токи будут в его схеме, т.к. они могут вызывать локальные разогревы, которые не почувствуешь снаружи, но которые будут влиять на ресурс. Тут нужна более подробная инфо по схеме включения, воздействующих сигналах и назначению такого удивительного каскада.

Это доказывает факт существования ультрастабильных ИОН на стабилитронах, непрерывно работающих в режиме лавинного пробоя при достаточно больших токах.
И никакой деградации и "накопления дефектов".

а вот деградация осветительных светодиодов - очень даже зримый факт...

Светодиоды, п/п лазеры и высоковольтные устройства - одни из немногих примеров полупроводниковых девайсов, явно подверженных деградации. Все из-за предельных режимов.
Хотя, по-моему, в светодиодах больше проблем из-за люминофора

Как человек написавший в самом первом посте, что скорее в описанном режиме все обойдется, я тем не менее не могу не заметить, что понятие ПРЕДЕЛЬНЫЙ РЕЖИМ у каждого конкретного полупроводникового прибора свое. Увы , так-что размышлизмы того-же Белый дед http://electronix.ru/forum/index.php?showt...t&p=1352313 в стиле, что существование танков доказывает, что на автомобилях можно носиться по лесу и сшибать деревья, ну очень......


Ну осветительные светодиоды, особозримо в основном из-за люминофора деградируют. Хотя, как пример зримой деградации - хорошо .

Ну так опишите механизм лавинного пробоя перехода, не томите.
Еще очень просим описать, как именно образуются дефекты при пробое.

В самом начале 90-х годов принимал участие в выпуске партии приборов для тогдашних телефонных линий с запиткой от них же.
Там в качестве стабилитрона использовался обратносмещёный переход Б-Э транзистора КТ315. (С ограничением тока естественно).
Рекламаций до сих пор не поступало. Так что пользуйтесь и не бойтесь.
Хотя может быть все уже давно перешли на сотовые...
А в генераторе шума на обратносмещённом переходе режим чуть-чуть отличается от режима стабилизации напряжения, тем что
надо работать на самом изломе ВАХ. Там шум даже получается не симметричный... Но фильтрами всё исправляется.
Ребята давайте жить дружно...

вообще не понятно, кто из двух дедов Гендальф а кто Сарумян

Я наблюдал прелюбопытную вещь.
В моем городе уже несколько лет ходят автобусы с электронными табло, матрицей желтых светодиодов. Выводится номер маршрута, откуда и куда...
Так вот, вижу раз, стоит автобус в перерыве, табло выключено (естественно), но на нем, в солнечном свете, различаются темные контуры букв, которые обычно постоянно там горят в течение уже неск. лет.
Подчеркиваю: светодиоды желтые (а не белые), то есть люминофора в них нет.
Потемнел сам кристалл.
Вот этого я никак не ожидал! Это же не баллон лампочки накаливания, где вольфрам может испаряться на стекло.
Что случилось с кристаллом? Что вообще, в принципе могло с ним случиться??!

При всем уважении к Вам.... это глупость. Что тут потемнело?
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Вообще тема про СД - отдельная песня: там другая прослойка пирога и режимы работы зачастую близкие в максимально допустимым (особенно в китайских изделиях). Reliability кремниевых транзисторов с СД сравнивать не стоит, имхо.

Жёлтый светодиод, возможно, не похож на слоёный пирог на картинке сверху...
Может эффект на табло сродни этому ? -
http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=72668

В СВЧ транзисторах пробой эмиттерного перехода ведёт к однозначной деградации.
По ссылке можно увидеть воочию красоту прбоя

Да сейчас сверхяркие СД желтые и красные как раз из GaN и трехкомпонентных соединений типа AlGaN делают, а не GaP как раньше обычные СД. Активный слой там - прослойка квантовых ям (MQW), по Вашей ссылке скорее всего наблюдалась ФЛ.

При всем уважении к Вам, описанное - достоверный факт, который видел. Сам очень удивился. Поэтому здесь и пишу.
Хоть ругайте, хоть смейтесь

не имею основания Вам не верить! Весьма интересное наблюдение. Если табло состоит из СД в "классическом" корпусе, то могу предположить, что происходит фотодеградация эпоксидной оболочки-линзы под длительным воздействием излучения сверхяркого СД. Отражательные свойства пластика линзы от этого меняются, и это хорошо заметно при ярком солнечном свете. Иными словами, пластик помутнел или стал темнее. Вот, кстати, деградацию линзы СД даже поизучать успели.

Оригинально, но сильно навряд - там же динамическая индикация, а контроллер выключен.

В случае светодиодного табло я бы тоже скорее предположил деградацию компаунда собственно диода или общей защитной крышки табло. Да и кристалл у них невелик, чтобы видимое гласом изменение его поверхности увидеть издалека. А у белых там и люминофор дохнет до черноты и, похоже, накачка тоже. И даже с температурой это не особо связано...

Да. Обычные штучные светодиоды в большом количестве.
Про пластик думал, разглядеть с расстояния не было возможности, через лупу изучать надо бы. Но вообще-то квант с "желтой" длиной волны значительно менее энергичен, чем синий, и химического воздействия на полимер оказать бы не должен... Хотя, кто ж его знает...

Совершенно верно. Вероятность "срабатывания" фотохимического процесса под воздействием "желтого" фотона много меньше чем от "синего". Однако, тут все компенсируется долговременной экспозицией материала и, как выше заметили, температурным режимом (неизвестно, на какова средняя Т кристалла в тех табло с динамической индикацией). Помимо этого есть т.н. процессы двухфотонного поглощения некоторыми средами (когда два фотона с энергией E эквивалентны одному с энергией 2E), в т.ч. органическими материалами. Но это явление наблюдается только при значительных плотностях мощности.


Не затруднит ли Вас привести примеры (или ткнуть в лит-ру)? Какие времена удается достичь?

Крышка отпадает. Было видно, что контур из самих диодов, а не над ними.

А вот в том и штука, что было прямое солнце. Лучи концентрировались линзой на кристалл, и таким образом отражение от всего светодиода в целом (прозрачный) имело цвет кристалла.
В рассеянном свете мне такое углядеть больше не удалось ни разу. Я до сих пор присматриваюсь при случае.

Связано.
Я купил светодиодную лампу (формы "кукуруза") из белых СД, и ослабил ее режим, путем добавки двухваттного послед. резистора, который напаял прямо к ножке первого диода на планке. Резистор грелся порядочно.
Так вот, через 3 мес. именно ЭТОТ светодиод сгорел. От подогрева резистором по меди вывода. Заменил его, выкинул резистор, установил режим подбором гасящего конденсатора, как по-культурному положено. Пока всё пашет...

А у мощных белых сгорает накачка, да. У умерших видно, что она там вообще чуть тлеет. Люминофор уже ни при чем.

Дьяконов В.П. "Лавинные транзисторы и их применение в импульсных устройствах". 1973. Есть везде, найдёте легко.
Дьяконов. "Лавинные транзисторы вчера, сегодня и завтра". Статья из журнала "Компоненты и технологии № 8 '2010". Не помню, где скачал. Если не найдёте, выложу пдф-ку.

Два факта.

Сделал ночник на 7 шт 3528. Четыре "холодных", три "теплых". Ток менее 20 mA, температура комнатная, меди от выводов много, нагрев не ощущается от слова "вообще". Менее чем 1000 часов работы "теплые" - "в ноль" (ну почти, едва тлеют), черное пятно вокруг кристалла. "холодные" - как новенькие.

Есть некоторое количество ламп на 6x14 тоже 3528. Ток номинальный, но кластер маленький, температура под 80 градусов. Служат уже много лет, три драйвера уже сменил, люминофор из-за усыхания ощутимо отслоился и металл под ним потемнел. Но световой поток практически не уменьшился (в сравнении с такими же новыми, не использовавшимися, лампами).

От производителя и партии зависит больше, чем от температурного режима. ...

Как я понимаю, процесс в кристалле настолько быстр, что реальное время, которое можно получить, определяется распределенной индуктивностью выводов и геометрией монтажа.
Я делал шестиступенный генератор Маркса на 1 кВ напрямую из сетевого. Разводку не оптимизировал, у меня получился фронт 2 нС.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

А я бы предположил, что на теплые светодиоды лучше осаждается сажа и пыль.

Физики хвалят лавинный режим в биполярных GaAs транзисторах - на порядок быстрее кремния !
Только где их взять простым людям...

А фантомное изображение на табло не имело желтоватый оттенок ?
Или, наоборот, окружающие светодиоды желтили ?

Нет.
Выключенное табло было серым (черный фон и более светлые прозрачные корпуса светодиодов).
Призраки букв были чуть темнее, без цветовых оттенков.

Обычный не лавинный ключ на мощных ПТ без труда делает фронты около 1 нс.
Если применить транзисторы на нитриде галлия - будет намного быстрее и напряжение импульса намного больше чем у арсенида галлия.

Может быть и делает, но у меня почему-то получалось не лучше десяти, а затребовано было 7.


ЗЫ
может быть потому, что нагрузка была емкостной (сетка рентгеновской трубки)