Главная Импульсный режим работы



ненциальному закону с постоянной времени тр (рис. 31, е). Для выражения этого закона отнесем начало отсчета времени к моменту Tt (т. е. положим t" = t- Tt) и учтем, что при f = О и f = схз ток коллектора приниь(ает значения*):

отсюда, полагая BII., получим

/„(П - Se/„H + (Sc/KH + Ue-""p. (8.72)

Этот закон справедлив до момента t"=T+ - Ti\ в который ток коллектора падает до нуля. Подставляя это значение в функцию (72) и решая полученное уравнение относительно t" = 4о -Т+ - Tt, найдем длительность среза тока коллектора**:

/eo = Tpln?£is£±Z!SrpIn(l+-LV (8.73)

Из формулы (73) видно, что при Sc = О длительность t = оо; в этом случае уместно говорить об активной длительности среза tc = 2,2хр. При Sc > 4 практически можно принять

00. (8.73а)

При Sc > 4 длительность среза тока коллектора мала. Длительность выключения ТК (рис. 31) Тшп = Т+ =

==Tt + 4о-

Е. эквивалентные схемы тк

31. Упрощенная схема (без барьерных емкостей). При

анализе более сложных переходных процессов полезно располагать эквивалентной схемой ТК. Для обоснования такой схемы составим ее раньше без учета барьерных емкостей

*) Принимая два значения для Тр (Тр = Тр и Тр = Тн), следует соответственно принять два значения т,, = tp/B.

**) Формулы (73) и (73а) справедливы, если можно пренебречь влиянием емкостей ключевой схемы; учет такого влияния сводится к замене Тр на постоянную времени Ор > Тр (см. пп. 34-



транзистора, отправляясь непосредственно от соотношении (54) и (60):

Тт dt .

здесь применительно к активному режиму работы принято Тр = тр BT.j,. Дифференцируя первое из написанных равенств и исключая из всех этих равенств функцию Q{t), получим

(8.74)


TLI-

Рис. 32.

Перейдем от уравнения (74) к операционному уравнению. При этом, чтобы не учитывать начальные условия, будем оперировать с приращениями токов:

к-к(0) = »кА т-кл; «б(0) = бл-i-r-teA. (8.74а)

Применительно к приращениям токов составим, исходя из уравнения (74), операционное уравнение pTi + (i. Отсюда

1кл -В/бл, (8.75)

где операционный коэффициент передачи

На рис. 32, а изображена схема ТК, в которой через Zk и Zh обозначены операционные импедансы комплексных в общем случае элементов. Применительнно к задаче анализа приращений токов и напряжений следуег по-



лагать, что эти элементы не содержат начальных запасов энергии. По этой же причине источник питания заменяется короткозамкнутым элементом (КЗ). Данную схему на основании уравнения (75) можно заменить эквивалентной схемой (рис. 32, б). Основньм ее элементом является генератор тока Г, определяющий приращение тока коллектора в соответствии с равенством (75). Поскольку в схеме фигурируют только операционные изображения величин, ее можно назвать операционной схемой ТК-

32. Полная операционная схема ТК (с учетом барьерной емкости коллекторного перехода*). Рассмотрим показанную схематически на рис. 33 структуру транзистора. Здесь широкими стрелами обозначены токи 4, it, обусловленные перемещением дырок и электронов (без учета емкостных токов). Кроме этих токов (отмеченных для различия штрихом), широким пунктиром показано направление протекания тока ic

барьерной емкости Ск, замыкаемого через цепи коллектора и базы. Протекание этого тока связано с изменением толщины б к коллекторного перехода; при возрастании (в алгебраическом смысле) напряжения Ик-б на переходе толщина перехода уменьшается; это приводит к уменьшению положительного заряда Q4- = Qp, ионизированных доноров и отрицательного заряда Ql. = Qa ионизированных акцепторов в соответствующих частях перехода (рис. 33). С этим и связано протекание тока «с барьерной емкости С„**.

Вредное влияние тока ic проявляется в двух отношениях: во-первых, он уменьшает ток коллектора; во-вторых, что


*) Барьерная емкость эмиттерного перехода играет некоторую роль только в ТК наносекундного диапазона.

**) Нелинейная зависимость барьерной емкости от напряжения учитывается путем замены приводимого в справочниках дифференциального значения Сц (при обратном напряжении Ыц) средним (интегральным) по рабочему диапазону напряжений значением

Ск = тС-к ~/ \U\Ev,, где для ступенчатого перехода (типичного для сплавных транзисторов) т=2ип=2, а для плавного перехода (типичного для диффузионных транзисторов) m = 1,5 и п = 3 198. 126, 157].



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


0.0126