Розрахунок транзисторних ключових каскадів

3 РОЗРАХУНОК ТРАНЗИСТОРНИХ КЛЮЧОВИХ КАСКАДІВ

3.1 Мета заняття

Вивчити методи розрахунку ключових каскадів на транзисторах.

3.2 Методичні вказівки для  самостійної підготовки до заняття.

Транзисторні ключі – елементи схемотехніки, що здійснюють під впливом керуючих сигналів різні комутації: вмикання/вимикання пасивних і підсилювальних елементів, джерел живлення і т.д. [3,5,9,11]. У статичному режимі ключ знаходиться в одному з двох станів: замкнутому (включеному) або розімкнутому (виключеному).

Ключі на біполярних транзисторах. Типова схема ключа на біполярному транзисторі в схемі з СЕ наведена на рис.3.1.

Рисунок 3.1 – Типова схема ключа на біполярному транзисторі

Біполярний транзистор може знаходитися в трьох режимах.

Режим відсічення. Емітерний і колекторний переходи транзистора зміщені в зворотному напрямку.

                                U_вих = U_КЕ = U_жив – I_К0·R_К.                                         (3.1)

 

Струм бази транзистора дорівнює току зворотно-зміщеного колекторного переходу І_Б = –І_К0. Умова режиму відсічення для n-p-n транзистора: U_Б<0 , для p-n-p транзистора: U_Б>0.

Режим насичення. Емітерний і колекторний переходи транзистора зміщені в прямому напрямку. Умова переходу транзистора в режим насичення:

                                      I_Б≥I_Б нас=U_ПИТ / βR_К.                                                                          (3.2)

Активний режим. Емітерний перехід зміщений у прямому напрямку, ко-лекторний перехід зміщений у зворотному напрямку і

                               .                                             (3.3)

Ключі на польових транзисторах. Сьогодні відбувається активне витиснення біполярних транзисторів з області ключових пристроїв. Значною мірою альтернативою служать польові транзистори. Польові транзистори не споживають статичної потужності в колі керування, у них відсутні неосновні носії, а, виходить, не потрібний час на їх розсмоктування.