Транзистора напряжения

Быстродействие импульсных схем невозможно оценить, пользуясь упомянутыми выше малосигнальными параметрами. Здесь важное значение имеет время восстановления транзистора, находящегося в насыщенном состоянии. В результате инжекции носителей в базу полностью открытого' биполярного транзистора в ней накапливается довольно значительный заряд. Время восстановления транзистора, т. е. время перехода его из

Для транзистора, находящегося в режиме насыщения, потенциалы его коллектора, эмиттера и базы примерно одинаковы, а напряжение коллектор—эмиттер

Ток базы транзистора, находящегося в режиме насыщения, должен удовлетворять условию

На 2.8, а представлена зонная энергетическая диаграмма транзистора, находящегося в условиях термодинамического равновесия, т. е. при отсутствии электрического смещения. Электроны эмиттера и коллектора, а также дырки базы такой структуры находятся в потенциальных ямах, причем переход в смежную область могут совершать только носители заряда, обладающие достаточно высокой тепловой энергией. Кроме того, электроны базы, а также дырки эмиттера и коллектора находятся на потенциальных барьерах, с которых они могут свободно переходить в смежные области. При отсутствии смещения на обоих р-я-пере-

В действительности значение установившегося тока коллектора транзистора, находящегося в режиме насыщения, несколько превышает значение тока насыщения, вычисленного по (4.169), так как кроме ЭДС источника питания надо еще учесть падение напряжения на объемном сопротивлении базы. При прохождении через эмиттер тока в прямом направлении падение напряжения на объемном сопротивлении базы, как это видно на 4.44, должно складываться с ЭДС источника питания в коллекторной цепи:

Таким образом, приближенно мо.жно считать, что все электроды транзистора, находящегося в режиме насыщения, накоротко замкнуты.

Характеристики транзистора, находящегося в динамическом режиме, отличаются от характеристик статическо'го режима, так как они определяются не только свойствами самого транзистора, но и свойствами элементов схемы.

Важной добавочной функцией оконечного усилителя является защита силового транзистора. Из-за больших потерь мощности в транзисторе при перегрузках по току, когда транзистор выходит из режима насыщения, его перегрузочная способность оказывается значительно меньше, чем, например, тиристора. Поэтому защита должна обеспечивать быстрое выключение транзистора, находящегося в проводящем состоянии, при резком увеличении тока. Это можно осуществить путем контроля напряжения между коллектором и эмиттером силового транзистора и при выходе транзистора из насыщенного состояния обеспечить его выключение путем подачи через оконечный усилитель соответствующего сигнала на базу.

зона регулирования состояния проводимости транзистора и падения напряжения от остаточного тока транзистора, находящегося в отключенном состоянии.

Задача 7.18. Рассчитать схему симметричного триггера, показанного на 7.50 [46], если ?„=12 В и ток коллектора транзистора, находящегося в состоянии проводимости, равен 10 мА. Коэффициент усиления транзистора Вно1ч=100. Степень насыщения транзисторов, находящихся в состоянии проводимости, N=\,2.

Считать, что fVB9np = 0,2 и ^к;Энас =0 для транзистора, находящегося в проводящем состоянии, и /ко = 0 для транзистора в запертом состоянии. Принять обратное напряжение на базе запертого транзистора ^вэобр =—1>5 В, а падение напряжения на

поскольку дальнейшее снижение Ек сравнительно мало отражается на показателе его надежности. Напряжение смещения Есм должно быть с запасом больше напряжения на переходе эмиттер — база транзистора С/бэо, при котором обеспечивается надежная его работа в режиме отсечки [см. (5.6)]. С другой стороны, это напряжение в сумме с Ек должно быть меньше допустимого для данного типа транзистора напряжения цепи база — коллектор ?/б.к.дош так как при минимальной рабочей температуре обратный ток коллектора пренебрежимо мал и падение напряжения на резисторе смещения •отсутствует. Это ограничение можно не учитывать, если цепь эмиттер— база транзистора шунтируется диодом (см. 5.8). Обычно

8.16. На 8.1 показана зависимость концентрации дырок от расстояния в базе р-л-р-транзистора. Напряжения смещения равны: (/эв = 0,3 В, (7КБ= — 7В, а ток /к= = 7э=1,ОмА. Начертите в одинаковом масштабе кривые изменения концентрации дырок для каждого из следующих случаев: a) t/KB = -7B; /э = 2 мА; б) ?/Эв = 0,ЗВ. f/KB = = -0,1 В; в) 7э = 2мА, С/КБ = -0,1В; г) ?/ЭБ = 0,ЗВ, ^УКБ = -ЗОВ.

К воздействию помех наиболее чувствительны микросхемы, имеющие разброс входных характеристик и низкий перепад логических уровней. Поэтому помехоустойчивость логических ИМС зависит от типа схемы, режима работы транзистора, напряжения источников питания и топологии (особенно для схем с большой степенью интеграции). Часто используют не абсолютные значения напряжений максимально допустимых статических помех по входу, а их отношения к напряжению минимально допустимого перепада логических уровней &Umm- В этом случае помехоустойчивость микросхемы характеризуется безразмерной величиной — коэффициентом статической помехоустойчивости:

При подаче на вход транзистора напряжения сигнала мвх происходит изменение тока базы, а следовательно, и изменение тока коллектора /к и напряжения на сопротивлении нагрузки RH. Амплитуда выходного тока

При подаче на вход транзистора напряжения сигнала мвх происходит изменение тока стока, а следовательно, и выходного напряжения на нагрузке Кя: мси = /с/?н.

Простейшая схема — непосредственная гальваническая связь между каскадами (коллектор третьего транзистора — база четвертого). Иногда такой вариант оказывается неприемлем: для обеспечения необходимой стабильности трехкаскадного усилителя напряжение в коллекторе третьего транзистора должно быть большой величиной, следовательно, большой величиной будет падение напряжения на эмиттерном сопротивлении четвертого транзистора и, как следствие, малая величина выходного неискаженного сигнала.

При малом токе, протекающем через стабилитрон (ток базы четвертого транзистора) напряжения стабилизации сильно изменяется, большая величина сопротивления стабилитрона уменьшает передаваемый сигнал, заметны шумы лавинного пробоя стабилитрона после усиления их четвертым каскадом усилителя.

Ток нагрузочного инжектора /Ин, поступающий в коллекторную цепь насыщенного транзистора ( 7.35), можно рассчитать по известной формуле, как ток коллектора горизонтального р-п-р-транзистора, напряжения на и коллекторном переходах которого равны U: соответственно. Таким образом,

Если на вход транзистора подавать импульсы про-модулированного напряжения НБЭ такой амплитуды, что транзистор может войти в режим насыщения /Б = /внас (см. 5.24), то в коллекторной цепи транзистора и через сопротивление нагрузки в моменты насыщения транзистора (или транзисторов в двухтактной схеме) протекает импульсный ток JR. форма которого совпадает с формой подаваемого на вход транзистора напряжения «вэ. Напряжение на коллекторе транзистора «кэ повторяет входное напряжение ИБЭ, но находится с ним в противофазе. Временные диаграммы напряжений и тока, показанные на 5.24, наглядно иллюстрируют работу одного транзистора оконечного каскада в ключевом режиме. Импульсный ток в нагрузку поступает через ФНЧ, в котором отфильтровываются все высшие гармонические составляющие и остается только среднее значение тока.

К воздействию помех наиболее чувствительны микросхемы,. имеющие разброс входных характеристик и низкий перепад логических уровней. Поэтому помехоустойчивость логических ИМС зависит от типа схемы, режима работы транзистора, напряжения источников питания и топологии (особенно для схем с большой степенью интеграции). Часто используют не абсолютные значения напряжений максимально допустимых статических помех по входу, а их отношения к напряжению минимально допустимого перепада логических уровней At/mm. В этом случае помехоустойчивость микросхемы характеризуется безразмерной величиной — коэффици-

В зависимости от вида долевого транзистора напряжения питания цепей стока и затвора могут быть как одинаковой, так и раЗ-НОЙ ПОЛЯРНОСТИ.