Главная Импульсный режим работы



нату f =t - Т~. При t - О начальное условие Q(0) = 1бнЧ Q(°°) = s/ghTh (правильнее полагать Q(oo) = =Q.r+(/б-/бнЮ- Подставляя эти значения в формулу (61), получим

Q (Ds/e, т,-(5/б, Тн-/бнтр) е-/н

{f = t-T7>0). (8.63а)

Закон Q(f) показан на рис. 30, б сплошной линией. Практически уже при f Зт„ можно принять Q Q(oo) s/биТн-Согласно формуле (54), функция (63) позволяет выразить ток коллектора ненасыщенного транзистора (рис. 30, в) в виде

i„(0 = = Bs/gH(l-e-*/P) (tT-), (8.64)

где принято во внимание, что тр Вт.,.

При tT7 ток коллектора гк = / кв = S/бн = const.

Длительность фронта тока коллектора = 77- Для определения Т7 учтем, что при t =Т7 ток «к В/бн-Подставляя эти значения в функцию (64) и решая полученное уравнение, найдем

Т7 =t = x\n-. (8.65)

При S = 1 из формулы (65) получаем = оо; в этом случае уместно говорить об активной длительности фронта - = 2,2тр. Уже при s==l,5 длительность снижается до l,ltp. При S > 1 (практически при s > 5) из разложения функции (65) в ряд находим

Тн" = фо - тр In (1 + 4- + -f ...) . (8.66)

При входе транзистора в насыщение можно считать ТК замкнутым (Гднл = TZ)- Из формул (65) и(66) вытекает, что с увеличением коэффициента насыщения длительность включения ТК сокращается. Из этих же формул следует, что при заданном s в отношении уменьшения длительности включения ТК предпочтительнее применять транзисторы с меньшей величиной времени жизни ТрВт/. При этом требуемая величина тока базы /б тем меньше, чем больше В.

*> Этот вывод справедлив, если можно пренебречь влиянием емкостей ключевой схемы; учет такого влияния сводится к замене в формулах (63) и (64)-(66) постоянной времени тр на постоянную времени 6р > Тр (см. пп. 34-36).



28. Анализ процесса запирания транзистора. Пусть при < О транзистор находился в насыщенном состоянии, характеризуемом представленными на рис. 31 диаграммами («б =

~ It = sIbh, Q = /Тн, «к = / кн)*- Рассмотрим процесс, возникающий при перепаде в момент t = О тока базы от значения до /бс (на рис. 31 показан типичный случай /бо<0).

Переходный процесс изменения заряда базы также описывается уравнением (60), которое представим в виде

(8.67)


Правая часть уравнения (67) отрицательна. Отрицательная производная dQ/di означает, что заряд базы уменьшается. Если /бс ~0, то это уменьшение обусловлено только рекомбинацией (см. рис. 22); если же /бс<0, то уменьшение заряда обязано также и высасыванию из базы электронов.

Решение уравнения (67) выражается функцией (61), в которой согласно исходным данньмС2(0)=5/бнТн, а согласно равенству (62), (оо)=/бсТн; здесь учтено, что до выхода транзистора из насыщения (/ < Т")Тр = Tjj. Таким образом,

Рис. 31.

-8/бнТн)е

(0<<Г+). (8.68)

Хотя при /бс<0 заряд базы стремится к физически невозможному значению Q(oo)-<0 (рис. 31,6), но это несущественно, так как функция (68) описывает процесс только до момента Та выхода транзистора из насыщения. В этот момент согласно формуле (55) заряд базы = /бнн-ри /< TfT ток коллектора «к = / кн = const (рис. 31, в).

*> Правильнее полагать Q~Q (0)=/бнТр +(/J -бн}Тн-



29. Найдем длительность TZ рассасывания заряда базы до значения Qt = /бнн (рис. 31, б). Подставляя это значение в функцию (68) и решая полученное уравнение, найдем

S + Sc

Г+-т InSH-/бс I

где обозначено

бсбн-

(8.69)

(8.70)

Длительность определяет задержку в срезе тока коллектора, т. е. задержку в выключении ТК; из формулы (69) видно, что эта задержка пропорциональна постоянной г, причем коэффициент пропорциональности зависит от соотношения величин S и Sc-

Ins при Sc = 0,

2s 1+s

при Sc = S,

(8.71)

Из формул (71) видно, что при So = О длительность Tt наиболее сильно зависит от коэффициента насьщения s, но и в этом случае при s > 1,5 эта зависимость из-за логарифмического характера ее не очень сильна. В типичном случае, когда Sc = s, длительность Tt < OJa- случае же Sc + 1 > S - 1 (практически при Sc > 4s - 5), длительность Tt С Тн. Таким образом, при Sc > s задержка в срезе тока коллектора, обусловленная насыинием транзистора, сравнительно невелика.

30. После выхода транзистора из насыщения закон Q{t) изменения заряда базы также подчиняется уравнению (67), но в нем следует принять Тр = тр. Из решения этого уравнения вытекает, что заряд базы при Tt уменьшается по экспоненциальному закону с постоянной времени тр, стремясь к значению Q(oo) = /бср. График функции Q(i) изображен на рис. 31, б до момента Т+ сплошной линией, а при t> Т+ - штрих-пунктирной линией. Закон Q(t) имеет смысл только до момента Т+, в который заряд базы истощается до значения Q(T+) Qpo 0.

В соответствии с изменением заряда базы ток коллектора начиная с момента Tt спадает от значения /цПо экспо-



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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195


0.0096