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

Таким образом, в общем случае отрицательный фронт тока состоит из трех участков: первый соответствует работе транзистора в активном режиме (постоянная времени Тде), второй является промежуточным (постоянная времени уменьшается от Тде до гс), третий соответствует режиму динамической отсечки (постоянная времени и нулевой асимптотический уровень для всех трех то-ко. Промежуточный участок начинается при условии /,5 = I /б2 I и .1 кончается при условии (У = 0. В случае I /б2 I < 0,2 /,5 н превалирует 1-й участок и длительность фронта можно рассчитывать по формулам (15-49).

В случае 1-й участок

62 I ~ к.н, наоборот, практически отсутствует

нм



OTCI

-?лг

Рис. 15-19. Формирование отрицательного фронта с учетом этапа динамической отсечки.


Рис. 15-20. Формирование отрицательного фронта в случае инверсного рассасывания.

и фронт формируется с постоянной времени, меньшей т , т. е. практически мгновенно. Первому случаю соответствует на рис. 15-19 тонкий пунктир, а второму - жирный. При инверсном рассасывании, т. е. при условии l/gj > (1-2)7,5 , отрицательный фронт примерно такой же, как во втором случае.

Особенность инверсного режима состоит в том, что собственно отрицательному фронту предшествуют положительные выбросы коллекторного тока и коллекторного напряжения (рис. 15-20). Действительно, если эмиттерный переход выходит из насыщения раньше коллекторного, то нарастающее отрицательное-



напряжение на эмиттерном переходе вызывает рост положительного потенциала базы. Приращение At/g через еще закороченный коллекторный переход непосредственно передается на коллектор, и потенциал последнего увеличивается [1591; соответственно увеличивается и ток коллектора. Вершина выбросов имеет место в момент выхода коллектора из насыщения (tp), а в е с ь отрицательный фронт формируется в условиях динамическойт-сечки, поскольку теперь оба тока и / в ы т е к а ю т из базы. Заметим, что данный вариант переходного процесса более характерен для дрейфовых транзисторов, у которых в режиме насьщения распределение неосновных носителей в базе более равномерное, чем на рис. 15-10 и 15-13, а при большой степени, насыщения имеет нарастающий характер

До сих пор длительность фронта считалась одинаковой как для тока / (О, так и для напряжения Ug(f), поскольку при чисто активной нагрузке кривые ij(f) и uiif) оказьюаются идентичными с точностью до знака. Однако если нагрузка имеет емкостно-резис-тивный характер (что типично для большинства реальных ключевых схем), то кривые i{t) и (О могут существенно различаться. Соответственно будут различаться и времена фронтов по току и по напряжению. Как правило, главный интерес представляет время фронта по напряжению.

Как показано в работе [156], при наличии емкости нагрузки Сн приращения коллекторного тока на 1-м участке фронта описываются операторным выражением

где постоянные времени имеют значения:

Тн=Сн/?к;

Тэкв ~ (Тое -f- Th)J

Тэкв

(С,{--Сн) /?[[.

Учитывая неравенство Tq < Тдкв, можно считать параметр т временем задержки (см. сноску на с. 199). Тогда

A/.as)=PAV-jiy.

Из этого выражения следует, что без учета задержки функция (Q в начальный момент времени (s,= оо) характеризуется скачком тока, равным:

Д/ЛО) = рД/б;

Тэкв

Фактически этот скачок имеет длительность, близкую к Тд, т. е. значительно меньшую, чем следует из (15-49а). Коллекторный ток в конце скачка имеет величину /к.н~Д/к (0). Если эта величина меньше, чем /бз . то можно считать, что весь 1-й участок фронта формируется с малой постоянной

Такой вывод следует из кривых на рис. 4-30 и 4-42, если мысленно их сложить (что примерно соответствует условиям в режиме двойной инжекции).



времени Tq. Поскольку длительность остальных двух участков всегда мала (см. выше), приходим к выводу, что при условии

/к.н-АЛс(0)</б2 .

спад коллекторного тока имеет почти ступенчатый характер (см. рис. 15-19). Используя значение Д/к (0) и полагая Р 1 /вг 1 > /к.н. запишем это условие в следующем виде:

- - -рТ/ы- <->

Например, если 1 /ва 1 = 0,5 / . , то фронт тока можно считать ступенчатым при т Тде/р т ое- У дрейфовых транзисторов эквивалентная постоянная времени (15-226), как правило, определяется вторым слагаемым; тогда предыдущее неравенство принимает вид: Сц Ск.

В большинстве реальных транзисторных ключей условие (15-51) выполняется даже в случае бездрейфовых транзисторов. Поэтому при анализе импульсных схем спад тока обычно считается мгновенным, однако в некоторых случаях (малая емкость нагрузки или слабый запирающий ток базы) такое допущение может оказаться неприемлемым,

В отсутствие коллекторного тока ключ превращается в пассивную /?С-схему, в которой восстановление коллекторного напряжения происходит с постоянной времени Cк = = (С + Ск) /?к (влиянием емкости эмиттерного перехода пренебрегаем). Тем самым длительность отрицательного фронта напряжения (при ступерзчатом спаде тока) составляет:

ф.2,3т к. (15-52)


Рис. 15-21. Ключ ОЭ с форсирующей емкостью (пунктиром показана диодная фиксация базового потенциала).

Ключ с форсирующей емкостью. Назначение форсирующей емкости (рис. 15-21) заключается в том, чтобы временно (на время переходных процессов) увеличивать токи базы /g и /бг по сравнению с их значениями, определяемыми сопротивлением /?б. Так, при отпирании ключа Вместо тока

получится в первый момент гораздо больший ток

Конечно, по мере заряда емкости С ток /б1 будет уменьшаться, но все же положительный фронт формируется током, близким к максимальному значению /бх (0), т. е. весьма быстро. В то же время установившийся заряд в базе будет соответствовать гораздо мекь-



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.