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

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

6 Rs

±

±

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



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.