Наилучшим условием работы транзистора в режиме ключа является состояние насыщения (открыт) или состояние отсечки (закрыт). Причем в первом случае сопротивление триода должно быть минимальным и выражаться долями ома, во втором — максимальным, приближаясь к бесконечно большому значению.
Переход из одного состояния в другое должен происходить мгновенно. При таком режиме работы мощность, рассеиваемая в транзисторе, будет минимальна. Обеспечение минимальной мощности, рассеиваемой в транзисторе в состоянии насыщения (открыт), достигается соответствующим выбором тока базы транзистора, т. е. определяется сопротивлением в цепи базы.
Источник полезной информации по работе с ламинатом http://laminat-gid.ru/ сообщает, что работоспособность транзистора в тяжелых для полупроводниковых приборов условиях — при повышенной окружающей температуре — должна быть обеспечена режимом отсечки.
Протекание тока через коллекторный переход транзистора определяется не только электрическим напряжением, приложенным к эмиттерному переходу, но и освобождением собственных носителей заряда в коллекторном переходе, что образует обратный коллекторный ток /ко. и диффузией заряженных частиц из эмиттера в базу, что создает сквозной ток обоих переходов — начальный коллекторный ток /кн- Эти неуправляемые токи совершенно не контролируются схемой; величина их определяется в основном только температурой, причем они экспоненциально растут с повышением температуры.
Это обстоятельство необходимо учитывать при построении схемы. Если схема построена таким образом, что обратный коллекторный ток, хотя бы и частично, проходит через эмиттерный переход, то он, создавая отпирающий сигнал, вызывает значительный коллекторный ток, равный неуправляемому эмиттерному току, умноженному на коэффициент усиления р. Работа транзистора при этом становится ненадежной; при повышении температуры возможен лавинообразный рост неуправляемого тока коллектора в состоянии – закрыт, вследствие сильного саморазогрева транзистора от дополнительной мощности, что приводит к еще большему росту обратного коллекторного тока, и т. д.
В конечном итоге неуправляемый ток в состоянии – закрыт, может стать соизмеримым с током открытого транзистора, что приведет к его тепловому пробою.
Для устойчивости работы транзистора следует полностью исключить протекание тока через эмиттерный переход в отпирающем направлении при состоянии — закрыт. Это обеспечивается созданием положительного потенциала на базе относительно эмиттера. Электрическое поле, образованное таким образом, препятствует проникновению носителей заряда из области эмиттера в область базы. Такой режим принято называть активным запиранием.
На рис. 3.14 приведены кривые зависимости тока эмиттера от напряжения запирания для триодов при различной температуре, характеризующие запертое состояние транзисторов в широком диапазоне температур при различных величинах напряжения запирания f/3an, снимаемого с сопротивления Ra, включенного в цепь эмиттера. Напряжение запирания равно произведению тока эмиттера /э на сопротивление R3 (U33U = IaRa). Это напряжение прикладывается к транзистору так, что потенциал его эмиттера (минус) будет ниже потенциала базы (плюс).