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]

на 10%. Для активной облчсти согласно (2.52) условие «сильного» сигнала (2.60) можно записать в виде

AiVp < Л/б. (2.63)

Если выполняется условие сильного сигнала (2.63) при формировании фронта 4 (при отпирании транзистора), то, учитывая, что здесь Д1б = /б, Д/к = /кн, условие (2.63) можно записать в виде р/б > /кн; S » 1.

Согласно равенству (2.62), полагая Д/ = /ф, найдем

,0 бн /кн Тр /о Й/IV

к б «

так как AQ{At) = Q{t°ф) = xIбк = :Jкli Заметим, что соотношение (2.64) можно получить непосредственно из (2.56), если ограничиться первым членом разложения 1п[1 + l/(s-l)];wl/(s-I) ~ 1/s. Наконец, ф-ла (2.64) легко получается из подобия треугольников ОАВ и OCD (рис. 2.23).

При сильном запирающем сигнале, когда

/б I » (S - 1) /бн = /б - /бн, (2.65)

т. е. Ss S, можно непосредственно из ф-лы (2.57) найти приближенные выражения для длительности рассасывания:

r is-x (2.66)

а из ф-лы (2.58) -для длительности фронта запирания:

1\ Р \1

При сильном запирающем сигнале (2.65) общая длительность запирания транзистора с учетом неравенства /б /б

<зап = /р+4Тр--. (2.68)

Формула (2.68) непосредственно следует из (2.61), где следует

положить / =/з,„, С?(<зап) = 0, Qq = Уб

Учет конечной длительности фронта управляюиих перепадов

тока базы

Выше были определены длительности включения и выключения транзистора в предположении, что входной управляющий ток базы 1б(0 имеет формулу идеального (положительного или отрицатель-, ного) перепада, длительность фронта <фвх которого равна нулю,



Если же фвх=70, то время включения и время запирания транзистора t„ будут больше определенных ранее. Соответствующие длительности можно вычислить, например, путем применения интеграла Дюамеля. Однако при выполнении условия сильного сигнала (2.60) эти длительности можно легко оценить при помощи ф-лы (2.59).

Пусть, например, транзистор включается перепадом тока с фронтом, изменяющимся по линейному закону:

Согласно (2.59)

--1 при 0<<фзх,

/б, при >фвх.

(2.69)

Q(4)= i6it)dt, (2.70)

так как Qo = 0. Учитывая, что Q (<ф ) Убн = "/кн подставляя (2.69) в (2.70), найдем

t <*

фвх , ф , 2

ф вх

откуда ;° = тЛн + фвх/2-

Аналогично можно оценить и * при линейном (2.69) и других законах изменения фронта входного перепада тока 1б (t).

Сокращение длительности переключения транзисторного ключа

Длительность ф включения транзисторного ключа можно сократить увеличением отпирающего тока базы. Однако при большом токе базы велика степень насыщения транзистора, что приводит к увеличению задержки в выключении ключа. С другой стороны, длительность рассасывания и длительность фронта вв.г-

ключения 4 тем меньше, чем больше обратный запирающий перепад тока базы. Следовательно, желательно, чтобы управляющий ток имел форму, показанную на рис. 2.25а.

Амплитуда выброса /бф должна быть достаточно большой, чтобы получить требуемую длительность включения ф, причем ток базы должен поддерживаться на уровне /ед в течение времени, не меньшем ф. В стационарном режиме включения ток базы Должен поддерживаться на таком уровне /б, чтобы открытый



транзистор при минимальном значении Рмин работал на границе области насыщения.

Для выключения транзистора желательно, чтобы в базу был подан обратный ток /бф, достаточный для запирания транзистора в течение заданного промежутка времени 4ап.

Форма входного тока (тока базы 1б) транзисторного ключа,, близкая к желаемой, получается при помощи схемы, показанной

Е"-

0-Е.


1.

Момент

If запирания

транзистора

Рис. 2.25

на рис. 2.256. Когда e(t) ~Е, транзистор заперт. При подаче отрицательного уровня входного напряжения Е (рис. 2.25е) через цепь базы идет большой ток благодаря наличию конденсатора С. Начальное значение этого тока определяется величиной £i, входным сопротивлением /?вх открытого транзистора, выходным сопротивлением источника Rt и начальным напряжением на конденсаторе «с (0): /бф = [-£ -Ыс (0)]/(/?г +/?вх)- По мере заряда конденсатора С ток базы падает по экспоненциальному закону с постоянной времени Тс ~ С [/?(/?г + /?вх)] и стремится к уровню,

примерно равному/б = £7(/?г+ /?вх)-

Длительность выброса, равная f - Зтс, должна быть достаточной для включения транзистора в течение заданного интервала времени ф. Когда e(t) изменится скачком до £" (при этом внутреннее сопротивление Rt источника, как правило, также изменяет-



[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]

0.0011