Главная  Линейные элементы 

[0] [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]

ратном направлении. Транзистор типа р-п-р будет выключен, если

«бэ>0, Ыбк>0, (2.42а>

где «бэ - напряжение между gasofi и эмиттером, «бк - напряжение между базой и коллектором.

Транзистор типа п-р-п будет выключен, если

Ибэ<0, х/бк<0. (2.42б>

Практически в импульсных устройствах на дискретных компонентах применяется обычно так называемый режим глубокой отсечки, когда обратное напряжение на переходах во много раз больше температурного потенциала фт, т. е. когда \(Jk\Wt и

/э фт и можно считать е т <S I и е т <g 1.

Напряжения \Uk\ и \Us\ отличаются соответственно от «„б и Ыэб незначительно - только на величину падения напряжения на объемных сопротивлениях. Поэтому очевидно, что при обратных напряжениях /бэз = (3-f-5)фт и /бкз = (3-f-5)фт можно считать, что выключенный транзистор работает в режиме глубокой отсечки. При комнатной температуре (Г = 300 К) температурный потенциал для германиевых транзисторов фт « 0,026 В и, следовательно, пороговые уровни /бэз и f/6K3 запирающих напряжений на переходах в режимах глубокой отсечки равны примерно 0,1 В.

Таким образом, условие глубокой отсечки транзисторов типа р-п-р можно записать в.. виде Ыбэ 0,1 В; ик бкз ~ 0,1 В.

Если в ур-ниях (2.39) пренебречь ет и ет по сравнению с единицей, то с учетом ф-лы (2.41) получим для токов электродов закрытого транзистора:

. (1+Р)(Р + Р,)

Следовательно, в режиме выключения токи базы и эмиттера отрицательны, т. е. текут в направлениях, обратных выбранны.м на рис. 2.13. При этом ток базы равен по абсолютной величине сумме токов эмиттера и коллектора: /бз = /кз + /эз.

Если транзистор несимметричный, то Рт < Р (например, если а = 0,98, ai = 0,8, то р = 49, Рт = 4); тогда

1бз ~ - ко! кз ~ /ко!

/эз1-/кв</к0

tf 89

(2.43)



в симметричном транзисторе Pi Р и /кз ~ /эз ~/ко/2.

/ко-

Ток /ко зависит от температуры f: с ростом последней ток /ко

растет по закону /ко(О =/ко(/н)(*~*н) - 1гипгратур\{ът коэффициент. Практически считают, что и у германиевых, и у кремниевых транзисторов /ко удваивается при изменении температуры на 10° С, т. е.

о о

/ко(/°С) = /ко(/°нС)2 0° .

Однако и при весьма высоких температурах тепловой ток кремниевых транзисторов невелик.

Следует отметить, что токи электродов транзистора в режиме выключения, помимо температурных составляющих, содержат составляющие, зависящие от величины напряжений на переходах.

Входное /?вхз и выходное /?выхз сопротивления запертого транзистора, определяемые в основном обратными сопротивлениями эмиттерного и коллекторного переходов, не столь велики, чтобы

6 0-


Рис. 2.17 ,

С ними можно было не считаться во всех случаях. Как показано в гл. 8, при использовании ключей в генераторах пилообразного напряжения для учета шунтирующего действия запертого транзистора на входную цепь и в некоторых других случаях эти сопротивления принимаются во внимание; эквивалентные схемы входной и выходной цепей транзистора в режиме выключения показаны на рис. 2.17а, б (напомним, что у кремниевых транзисторов тепловая составляющая обратного тока неЁелика и, как правило, не может считаться основной; именно этим объясняется тот факт, что в ключах ИС практически не учитывается изменение /ко в заданном температурном интервале).

Однако при анализе большинства импульсных устройств имеют место столь сильные неравенства /?вхз/?б и вых з =/"к /?к, что вход и выход запертого германиевого транзистора рассматриваются соответственно как генераторы токов /бэ=/ко и /кз = /ко, величины которых не зависят от обратных напряжений на переходах. (Заметим, что в справочниках через /ко обозначается коллекторный ток, измеренный при определенных значениях коллекторного напряжения. Поэтому при использовании этих значений /ко в практических расчетах в какой-то мере учитываются токи утечки.)



Для дрейфовых транзисторов характерен .обратный пробой эмиттерного перехода при небольших обратных напряжениях (порядка 1-=-2В), в результате чего ток /бз резко возрастает. Если,. .. однако, в цепи базы включено достаточно большое сопротивление /?б, то ток базы ограничен невысоким уровнем и свойства эмиттерного перехода после пробоя восстанавливаются.

Напряжение на базе запертого транзистора в схеме ключа (рис. 2.13а) «бз = £° - /ко?б, где f" -уровень входного запирающего напряжения (положительного для транзистора типа р-п-р и отрицательного для транзистора типа п-р-п). Обычно в схемах на дискретных компонентах этот уровень получают путем введения в-цепь базы специального источника положительного (или отрицательного для п-р-п-транзисторов) смещения (параграф 2.2.3); ясно, Что величина «бз не должна превосходить допустимого обратного напряжения эмиттерного перехода. Из последней формулы видно, что условие запирания (2.42) удовлетворяется при /к о максб где /к о макс -максимальное значение обратного тока (при наивыс-щей температуре заданного температурного диапазона).

Напряжение на коллекторе закрытого транзистора (рис. 2.13а) «кз = -к + кок- Если сопротивление Rk достаточно мало, так что /комакск < Lk, то «кз ~-Е, В схсме на п-/7-п-транзисторе-«кз+к- Напряжение на коллекторном переходе «бк = = ыб -Ик ~ £" + Lk; ясно, что оно не должно превосходить допустимого обратного напряжения на переходе.

Рассмотрим особенности режима выключения для интегрального транзистора.

Обычно в ИС не используется специальный источник смещения,, и поэтому запирающий уровень Е° оказывается положительным для транзистора типа п-р-п (или отрицательным для транзистора типа р-п-р). Однако уровень Е° мал относительно отпирающего уровня и коллекторный ток транзистора при воздействии Е также довольно мал. Таким образом, закрытый транзистор в ИС работает не в режиме отсечки, а в активном режиме, но при малом коллекторном токе (обычно при токе /кз, составляющем несколько процентов тока открытого транзистора). Необходимо отметить, что уровень напряжения Е°, при котором коллекторный ток равен /кз, зависит от температуры - с повыщением температуры на ГС уменьшается примерно на 2мВ напряжение Ыбэ между базой и эмиттером и соответственно уменьшается f.

Заметим, что, когда основной транзистор ИС в структуре с изолирующим п-р-переходом работает в режиме отсечки или «выключен» в только что указанном смысле (т. е. работает в активной области при малом токе /кз), оба перехода паразитного транзистора смещены в обратном направлении и с его влиянием на режим основного транзистора можно практически не считаться, "у"? ежим включения. При прямом смещении эмиттерного перехода транзистор включен и через его электроды протекают

Ш 91



[0] [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]

0.0012