Главная страница  Транзисторные схемы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 [ 154 ] 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223

Наконец, в режиме насыщения, когда t/к > 0. имеем / < а/ откуда получаем критерий насыщения в виде:

(15-6)

где /э.н - насыщающий ток эмиттера.

Поскольку коэффициент а характерен для включения ОБ, а мы рассматриваем ключ ОЭ, нужно в неравенстве (15-6) перейти от коэффициента а к коэффициенту Р; тогда критерием насыщения будет условие

/б>=/б. . (15-7)

где /б.в - насыщающий ток базы.

Как видим, режим насыщения определяется не значением токов, а их соотношением и может иметь место при весьма малых токах (порядка микроампер и меньше).

Опыт показывает, что удобно иметь не только критерий насыщения, но и количественную характеристику глубины насыщения. Такой параметр называется степенью насыщения 1147] и определяется как относительное превышение базовым током /g того значения /б.н, которое характерно для границы насыщения :

/б-/б.н р/б-/к. н

/б. н /к. н

(15-8)

Рассмотрим теперь зависимость межэлектродных напряжений насыщенного транзистора от заданных токов. Используя выражения (4-4), находим:

О-ьРЛб+к

/эб = фг1п кб = фг1п

эв ко

(15-9а) (15-96)

где /о - (1 -f Р/)/эо - величина, аналогичная току /ко 1см. (4-70)]. Напряжение L/g, = - Уб есть входное напряжение ключа. Что касается остаточного напряжения Us в цепи нагрузки, то оно определяется разностью t/кб - эб и с учетом (4-5) может быть приведено к виду

-Рлгб+ко/ лгб \

кэ = ф7-1п

-bV(n-P/)/6-b/,o/V

(15-10а)

В работе [147], автор которой ввел понятие степени насыщения, последняя обозначается буквой S и определяется как I/h.n, что, на наш взгляд, менее удобно. . .



Если /б > /ко, /эо, а Рлг/й >(3 -4- 4) / -(т. е. степень насыщения iV > 2 -f- 3), то остаточное напряжение выражается более простой формулой :

Из выражений (15-9), (15-10) и рис. 15-4 можно сделать следующие выводы.

1. С увеличением базового тока напряжение на эмиттерном переходеЧ/эб меняется мало, напряжение ка коллекторном переходе t/кб растет, а напряжение Цв (т- е. напряжение ка замкнутом ключе) уменьшается. В пределе, при h-oo, получаем:

кэ.мвн = Фг1па/ = -Ф7-1п1 +J--

(15-IOb)

Например, при Р/ = 0,5 -f- 5 напряжение /кэ.мии составляет соответственно -50 и -5 мВ.

2. Напряжения ка переходах Ue и LKe зависят от температуры примерно так же, как и в диодах (см. § 2-8), Однако температурные чувствительности каждого из этих напряжений несколько различны (из-за различия в токах и коэффициентах Р) и зависят от степени насыщения. Что касается напряжения иэ, то око, будучи разностью напряжений ка переходах, зависит от температуры гораздо слабее. Это подтверждается формулами (15-10).

Так, если пренебречь влиянием тепловых токов и положить /б>0,1/к. то из (15-106) при > 2 нетрудно получить, что температурная чувствительность напряжения иэ составляет не более -0,15 мВГС, т. е. по крайней мере на порядок меньше, чем температурная чувствительность отдельных переходов.

3. Начиная от значений N - 3 5 и выше, межэлектродкые напряжения мало зависят от тока базы, поэтому более высокие степени насыщения обычно нецелесообразны.

4. У кремниевых транзисторов, у которых тепловые токи ка несколько порядков меньше, чем у германиевых, напряжения ка переходах получаются больше. Напряжение 1/ мало зависит от тепловых токов и потому примерно одинаково у обоих типов трак-

* Следует заметить, что интегральные коэффициенты и Pj в режиме насьпцения не соответствуют формуле (4-73), которая записана для активного режима, т. е. для условия Uk < 0. Исходя из выражения (4-6) и аналогичного выражения для инверсного включения, можно показать, что в режиме насыщения

где для инверсного включения следует считать /э < 0.



зисторов (если ке учитывать омических падений напряжения - см. ниже).

Сравнительно малые межэлектродные напряжения насыщенного транзистора иногда позволяют считать его эквипотенциальной

точкой , что существенно упрощает статический анализ многих импульсных схем. На рис. 15-5, а в качестве примера показана обобщенная схема транзисторного ключа с источниками смещения и сопротивлениями в цепях всех трех электродов. В режиме насыщения и при условии Ед, £б, £g > 1 В схему на рис. 15-5, а можно заменить эквивалентной схемой ка рис. 15-5, б, в которой потенциал узловой точки - потенциал транзистора - определяется известкой формулой узлового напряжения

£ ЕШ1


(15-11а)

Рис. 15-4. Зависимость межэлектродных напряжений насыщенного ключа от токов и степени насыщения.

/ - К

ко- 3-к =

где gi - проводимости ветвей, а Ei - э. д. с. в этих ветвях.

В случае кремниевых транзисторов целесообразно вместо £б подставлять Е + 0,7 В, чтобы учесть падения напряжения на эмиттерном и коллекторном переходах. В этом случае ИтИдИ, а потенциал базы UiUT -0,7 В.

В более общих случаях (рис. 15-6), когда в схеме дополнительно действует генератор тока, формула (15-11а) также обобщается и для рис. 15-6, п и б принимает соответственно вид:

(15-U6)

gml

(15-Ub)

где gml - та часть проводимости g которая шунтирует генератор тока.

Формула (15-llB) остается в силе и в том случае, когда генератор тока подключен не к земле , как на рис. 15-6, б, а к узловой точке. В этом случае под проводимостью g-, следует опять понимать ту часть проводимости g, которая шунтирует генератор (на рис. 15-6, б - это проводимость g ,2).



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 [ 154 ] 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223

© 2000 - 2021 ULTRASONEX-AMFODENT.RU.
Копирование материалов разрешено исключительно при условии цититирования.