晶体管稳态热阻的测量 晶体管热阻是表征晶体管散热能力的一个基本参量，该参量对于大功率晶体管的设计、制造和使用尤为重要。 晶体管热阻的测量主要有热敏参数法和红外扫描法，其中热敏参数法是非破坏性测量晶体管热阻的基本方法，测量的是平均热阻。对应于稳态情况下测量的是稳态热阻，在非稳态情况下测量的是顺态热阻。红外扫描法测量的是峰值热阻。 本实验采用 QR2 型大功率晶体管热阻测试仪测量晶体管的稳态热阻。实验目的是熟悉用集电结正向压降作为热敏参数测量结温的原理，掌握用 QR2 型热阻测试仪测量晶体管稳态热阻的方法及误差分析。 一、 实验原理 如果给晶体管发射结施加征象偏压BEV，给集电结施加反向偏压，CBV使晶体管正常工作，那么电源在晶体管总的耗散功率为： CBEECVIVIP (1) 由于电流的热效应，耗散功率要转化为热，引起 pn结温度（以下简称结温）升高。一般情况下，集电结偏压CBV比发射结偏压BEV 大的多，对于设计良好的晶体管，CEII，因而集电结耗散功率比发射结大的多，集电结温度最高，成为晶体管的热源。 因为一般管心面积很小，热传导成为晶体管散热的主要途径。当管芯集电结耗散功率所产生的热量和单位时间散发的热量相等时，达到了热稳定状态，可以用下式表示： thAJCRTTP/)( (2) 式中thR 就是描述晶体管散热能力大小的参量，称之为晶体管热阻。将上式改写为： CAJthPTTR/)( (3) 这就是热阻的定义，即单位耗散功率引起结温升高的度数，其单位为℃/W。以上二式中JT 为集电结温度，AT 为环境温度。 由热阻的定义可以看出，只要给被测管施加一定功率，在热稳定情况下测出晶体管的耗散功率，并测出此耗散功率下的集电结温度和环境温度就可以用公式（3）计算出晶体管的热阻。晶体管耗散功率和环境温度的测量都比较简单。关键是集电结温度JT 的测量。 ⒈ 结温JT 的测量 在实际工作中，常采用热敏参数法来测量结温JT 。 Pn结正向电流、反向电流、正向压降都是热敏参数，其中硅pn结反向电流随温度的相对变化率决定于反向产生电流随温度的变化率，其结果是： )3(2112KTETdTdIIgoRR (4) 式中0E 为绝对零时的禁带宽度。 Pn结正向电流和正向压降随温度的相对变化率分别为 2031kTEqVTdTdIIgAFFV A (5) qTETVqkTVgoAIAF3 (6) 式中AV 为外加电压。其中结电压随温度的变化率约为-2mV/C,不仅容易测量，而且在一定的温度范围呈线形变化，因此常...
