(495)510-98-15
Меню
Главная »  Промышленная электроника 

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

R6 протекает обратный (тепловой) ток коллекторного перехода Режиму закрытого состояния транзистора соответствует точка , (рис. 3.3, б). {

Протекание через нагрузку теплового тока /к0 связано с тем, I транзистор в закрытом состоянии не обеспечивает полного отклк) ния нагрузочного резистора Rs от источника питания. Малое зн ние /к0 является одним из критериев выбора транзистора для клй вого режима работы. \

Величину запирающего входного напряжения (7вх.зап выбир из расчета того, чтобы при протекающем через резистор R5 теплов токе было обеспечено выполнение условия

бэ = вх-зап - /коб>0. (

Напряжение и6э для германиевых транзисторов состав ет 0,5 - 2 В.

Режим открытого состояния транзист р а достигается изменением полярности входного напряжения (UB-< 0) и заданием соответствующего тока базы. Открытое состояв транзистора характеризует точка М0 на линии нагрузки.

Определим необходимые условия для создания открытого состо ния транзистора. С этой целью предположим, что при UEy, < 0 т, базы /б увеличивается постепенно.

Увеличению тока базы будет соответствовать увеличение тока ко лектора и перемещение рабочей точки из положения М3 вверх по л нии нагрузки. Напряжение UK3 транзистора при этом постепен уменьшается.

До некоторого граничного значения тока базы (/g.rp) сохраняет известная пропорциональная зависимость между /к и /б:

К = РсЛ + (1 + Рст) ~ Рот7б > (3-

где рот - статический (усредненный) коэффициен передачи тока транзистора в схеме ОЭ (а не дифференциал, ный коэффициент р\ действительный для малого входного сигнала!

Точка М0 при токе базы /б.гр характеризует полное открыт: транзистора. Через транзистор и резистор RK протекает ток

/к=(£к-Д^ 8.отКр) ?К. С3 3

где Ас/кэ.откр - падение напряжения (остаточное напр я ж е н и е ) на транзисторе в открытом состоянии.

Остаточное напряжение Д(7кэ.0ткр, являющееся существенным па раметром транзистора в импульсном режиме работы, должно быть минимальным. В зависимости от типа прибора напряжение Дс/кэ.откр лежит в пределах 0,05-1 В. Ввиду относительно малого остаточноШ напряжения по сравнению с Ек расчет тока /к открытого транзистор проводится по формуле

/ = EJRK. (3-4>

С учетом формулы (3.2) находят граничное значен



Т °ся пропорциональная зависимость тока коллектора от тока базы

базы /б.гр открытого транзистора, при котором наблюда-

(3.5)

Таким образом, точка М0 на рис. 3.3, б представляет собой точку пересечения линии нагрузки с начальным участком коллекторной характеристики транзистора при /б= F

= /б.гр-

При дальнейшем увеличении тока базы (/б> б.гр) остаточное напряжение Ас/кэ.откр остается почти неизменным, так как все коллекторные характеристики транзистора при /б>

> /б,гр практически проходят через точку М0 на рис. 3.3, б. Режим работы открытого транзистора при /б>

> /б.гр называют насыщенным,

отношение s = l6lh

гр

к о э

фициентом насыщения транзистора.

Режим насыщения широко используют для обеспечения открытого состояния транзистора. Его открытое состояние при этом становится более устойчивым к воздействию помех во входной цепи, а положение точки М0 не зависит от изменения коэффициента передачи тока 3СТ транзистора, в частности, с понижением температуры. В режиме насыщения ток базы транзистора

(3.6)

где коэффициент s для надежного насыщения транзистора в требуемом температурном диапазоне может составлять 1,5-3. Найденный ток ба-зыобеспечивается параметрами вход-цепи ключевой схемы:


Рис. 3.4. Диаграммы напряжений и токов ключевой схемы:

а -входной импульс напряжения; б - ток базы; в - ток коллектора; г - напряжение на коллекторе

НОИ

(3.7)

/в = (и-в)/Яб.

Рассмотрим процессы, протекающие в ключевой схеме при наличии на ее входе управляющего импульса напряжения (рис. а%, а. Это необходимо для выяснения свойств схемы при передаче импульсных сигналов. Примем входной импульс напряжения идеальной прямоугольной формы (длительности переднего и заднего фронтов импульса Равны нулю)

На интервале t0 - tu когда входной импульс напряжения отсут-



ствует, транзистор заперт напряжением UBX,SBn положительной лярности. Токи /б, / определяются тепловым током транзистора (рис. 3.4, б, в). Напряжение на транзисторе Vaa = -(ER - /1(0 (рис. 3.4, г).

С момента времени t± (рис. 3.4, а) процессы в схеме обусловл ются отпиранием транзистора входным импульсом напряжения рицательной полярности £/вх.отп- Это сопровождается изменен* тока iK и напряжения икэ транзистора (рис. 3.4, в, г). Как видн * диаграмм, характер изменения iK и икэ при отпирании транзис-отличается от вызвавшего их скачкообразного изменения в ходи; напряжения. Отличие обусловлено инерционностью транзистор проявляется в постепенных нарастании тока iK и уменьшении нап жения икэ. В первом приближении можно принять, что измене iK(t) и uH3(f) происходят по экспоненте. Тогда инерционность трак, стора может быть учтена эквивалентной постоянной времени тв

= тр+ тк (2.78) в предположении тк = СК(Э) jRk, где СК(Э> - и н т е р а л ь н а я (для большого сигнала) емкость коллект ного перехода транзистора в схеме ОЭ.

Если принять, что ток базы в интервале отпирания имеет пря:. угольную форму с амплитудой /б.отп ж UBX,0T /R6> I6rp (рис. 3.4, то вызванный им ток iK(t) будет изменяться по закону

iK(t) = Рст'б.отп V1 -е

Коллекторный ток возрастает по экспоненциальному загог стремясь к Зст/б.отп > EJRK (см. рис. 3.4, в). Однако, достигнув п дельного значения /к EH/RR, ток iK в дальнейшем не изменяете формирование фронта импульса iK заканчивается.

Положив в формуле (3.8) iK = /к, находим длительное фронта нарастания коллекторного тока транзистора:

= тв In

б. отп

б.отп ~ к/Рст

С учетом того, что /К/3СТ = /б.гр, a h.aJh

= тв In

s, имеем

S - 1

(3.1

Из соотношения (3.10), следует, что длительность фронта импул са сокращается с увеличением коэффициента насыщения транзисторе,. Это объясняется тем, что большему коэффициенту s соответствует больший отпирающий базовый ток, вследствие чего ток коллектора достигает установившегося значения за меньший интервал времени. Так, например, при тв = 5 мке и s = 3 получаем = 2,03 мкс.

При s = 1 (транзистор при отпирании работает в активном режиме) соотношение (3.10) не может быть использовано для определения Ар-В этом случае уместно говорить об активной длительности фронта, определяемой относительно уровней 0,1 и 0,9 установившегося значения коллекторного тока (3.8): /ф = тв In ~~~ = 2,2тв.



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



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.