шему току (оо) = I. Таким образом, форсирующая емкость позволяет получить крутой положительный фронт при слабом последующем насыщении.

Аналогично обстоит дело при запирании транзистора, когда в начальный момент вместо тока

действует гораздо больший ток

/62(0)- j .

это способствует более быстрому рассасыванию избыточного заряда . Если, однако, больший ток /52 сохранится до конца интервала tp, то может иметь место инверсное рассасывание, которое часто нежелательно в связи с выбросами (см. рис. 15-20).

Величина форсирующей емкости выбирается из следующих соображений. Пусть задана отпирающая э. д. с. в виде ступенчатого сигнала. Тогда изображение базового тока будет иметь вид:

/б1(8) = /б1Г$5>

Последнее неравенство объясняется тем, что + б < Rq-Подставляя /gj (s) в формулу (15-286), получаем изображение заряда:

Q(s) = /6lTl,j(]j.

Оригинал такой функции при т,. > т имеет одиночный (апериодический) выброс, что, однако, не дает существенного сокращения времени фронта. Поэтому постоянную времени выбирают из условия критического режима (без выброса), для которого = т и, следовательно,

С = . . (15-53)

Например, если т = 2 мкс и /?б = 5 кОм, то С = 400 пФ.

Следует иметь в виду, что сопротивление при запирании транзистора меньше, чем при отпирании, из-за модуляции сопротивления базы носителями, Накопленными в режиме насыщения.

Условие Тс = т приводит к оригиналу, имеющему вид простейшей экспоненциальной функции с постоянной времени гс т. Соответственно время будет значительно меньше, чем в отсутствие емкости, так как в формуле (15-35) параметр т окажется замененным на гс. По той же причине уменьшится время накопления (15-39). В то же время степень насыщения, а значит, и избыточный заряд останутся такими же, как без емкости, поскольку они определяются стационарным током базы.

При подаче запирающей ступеньки Е процессы рассасывания и формирования заднего фронта тоже протекают форсированно, с постоянной времени <. При этом, как можно показать, условие Тс = т означает, что заряд на емкости в каждый данный момент равен заряду в базе, -Ей

т. е. Х

Cu,{t)Q{t).

Следовательно, в момент начала динамиче- L,

ской отсечки, когда в базе еще имеется остаточ- -W- ный заряд, напряжение на конденсаторе имеет

конечное значение, пропорциональное этому за---

ряду.

Анализ показывает, что при /?г + б б

остаточное напряжение близко к величине Р* - 22. Вклю-

чение защитного

£ диода в цепь базы

fcocT р . -. (15-54) дрейфового транзи-

pKr+ j стора.

Поскольку во время динамической отсечки ток базы очень быстро падает до нуля, он не успевает разрядить емкость. Поэтому напряжение (/ссст уменьшается лишь благодаря разряду конденсатора С через резистор Rt, т. е. с большой постоянной времени CR(,. Таким образом, после запирания транзистора на его базе имеет место динамическое (временное) смещение, которое накладывается на статическое смещение (/go ~ £бг-

Наличие динамического смещения приводит к некоторым осложнениям в работе ключа: суммарное напряжение f/g оказывается больше, чем в статическом режиме и, если очередной отпирающий импульс поступает до спада динамического смещения, то задержка и длительность положительного фронта будут больше, чем следует из формул (15-33) и (15-35).

Для того чтобы избежать указанных осложнений, часто используют диодную фиксацию базового потенциала на уровне Еф = Е или меньшем, вплоть до нуля (рис. 15-21, показано пунктиром). В этом случае, если идеализировать диод (т. е. пренебречь прямым падением напряжения на нем), потенциал базы не может стать вьш1е уровня фиксации Еф. В случае дрейфовых транзисторов, характерных малым напряжением пробоя эмиттерного перехода, диодная

фиксация можег предотвратить пробой, если < t/ po6. Однако поскольку главная опасность пробоя состоит в большом токе базы, использование дрейфовых транзисторов, независимо от наличия или отсутствия диодной фиксации, часто сопровождается включением так называемых защитных диодов (рис. 15-22), обратный ток которых ограничивает ток базы.

15-6. РАЗНОВИДНОСТИ НАСЫЩЕННЫХ КЛЮЧЕЙ

Помимо подробно изученного ключа ОЭ иногда встречаются, главным образом в качестве элементов импульсных схем, ключи ОБ, ОК и ключ-звезда.

Ключ ОБ (рис. 15-23, с) невыгоден тем, что входной управляющий ток должен превышать ток нагрузки, поскольку условие насыщения имеет вид:

Кроме того, напряжение Us на открытом ключе больше, чем Напряжение Ua в схеме ОЭ. Единственным, но не всегда существенным преимуществом ключа

t. Eg и к Ей S.

Is 1У

±

±

Рис. 15-23.

Разновидности ключей.

транзисторных

о - ключ ОБ; б - ключ ОК; е - ключ-звезда.

ОБ является минимальный входной ток в режиме отсечки [см. (15-1а)].

К достоинствам ключа О К (рис. 15-23, б) следует отнести минимальный ток в запертом состоянии ключа и минималь ное напряжение на ключе в открытом, насыщенном состоянии (см. § 15-3). Существенный недостаток ключа ОК состоит в том, что управляющее напряжение должно превышать напряжение питания. В самом деле, данная схема имеет структуру эмиттерного повторителя; значит, для того чтобы изменить выходное напряжение Ug ит нуля до Е нужно изменить входное напряжение иа такую же и даже несколько большую величину.

Ключ-звезду (рис. 15-23, е) можно рассматривать как своеобразную комбинацию ключей ОЭ и ОК, поскольку сопротивления и Rg включены как в коллекторную, так и в эмиттерную цепь транзистора. Условие запирания, как и в ключе ОЭ, требует положительной величины ,Е. Условие насыщения можно получить, принимая насыщенный транзистор ,за эквипотенциальную точку, выражая потенциал этой точки Ut по формуле (15-11в) и подставляя токи /к = (£ -Ut) & и /б = (£б - fJr) Вб в (15-7). Тогда