t1ф.с » 3CнRк . (3.41)
Проте після моменту t6 навантажувальний ключовий елемент почне перемикатися по досягненні на виході uк порогової напруги Uп через час
(3.42)
де tз=CнRк. Або з урахуванням інтервалу tр час затримки поширення під час вимикання за умови Eж»Uп становить
(3.43)
Затягування фронту напруги під час вимикання може звести нанівець усі заходи щодо підвищення швидкодії, якщо ємність навантаження значна. Через це сталу tз=CнRк зменшують шляхом заступлення резистора Rк емітерним повторювачем з малим вихідним опором як це робиться, наприклад, у БЕ ТТЛ.
Слід відзначити, що вплив ємності навантаження на процес вмикання неістотний, бо при цьому відбувається її розряджання струмом ip через дуже малий вихідний опір насиченого транзистора Rвих.н»0 (через замкнений перемикач S на рис. 3.9,в).
3.2.3. МетодипідвищенняшвидкодіїТК
Шляхом аналізу перехідних процесів з'ясовано, яким чином можна зменшити окремі етапи й тим самим підвищити швидкодію ТК. Крім вибору високочастотних транзисторів та зменшення паразитних ємностей схеми основний принцип підвищення швидкодії полягає у вмиканні та вимиканні ТК великим базовим струмом, проте, аби не збільшувався час розсмоктування, по ввімкненні базовий струм бажано зменшувати до величини Iб.н. Оптимальну форму струму iб.опт зображено на рис. 3.10,а: під час вмикання протягом tвм струм відчинення бази Iб1»Iб.н та протягом вимикання tвим струм зачинення |Iб-|» »Iб.н. Через те, що до моменту вимикання S=1, час розсмоктування згідно з (3.38) tp=0.
Форму базового струму, близьку до оптимальної, можна здобути за допомогою нелінійного зворотного зв’язку або пришвидшувального конденсатора. Інші способи підвищення швидкодії, що застосовуються в інтегрованих мікросхемах, наводяться в наступній главі.
1. Ключ на транзисторі Шотткі. Транзистор з бар’єром Шотткі (рис.3.10,б) моделюється схемотехнічно транзистором VT та діодом Шотткі VD (рис. 3.10,в), виконаними в єдиному технологічному циклі. З надходженням до входу ключа на транзисторі Шотткі (ТКШ) стрибкоподібної напруги е (момент t1 на рис. 3.10,а) процес вмикання відбувається як і в звичайному ТК: вхідний струм I1 зростає стрибком і втікає до бази транзистора, базовий перехід якого відчиняється і фіксує напругу на базі uб=Uпр, а діод Шотткі залишається зачиненим, бо Eж>Uпр.
Коли, в міру зростання колекторного струму до величини I 'к.н, дещо меншої за Iк.н, та зменшення колекторної напруги до uк=Uпр (момент t2) робоча точка опиняється на лінії навантаження дещо правіше точки Н (див. рис. 3.6,г), де транзистор виявляється на грані насичення, діод Шотткі відчиняється, бо його напруга відтину Uдо»0. Через те, що вхідний опір rб.н»Rвих.н, вхідний струм I1 починає частково відгалуживатися через діод (суцільна стрілка iд на рис. 3.10,в) у колектор транзистора, тому базовий струм спадає до величини Iб»Iб.н. Колекторна напруга при цьому фіксується на рівні
u0=Uпр-Uдо (3.44)
і становить біля u0»0,3 В, тобто дещо перевищує напругу насичення Uк.н у звичайному ТК.
Отже, по ввімкненні транзистор залишається в активному режимі, точніше на грані насичення з коефіцієнтом S»1. Незважаючи на це, вихідна напруга виявляється стабільною, бо вона фіксується згідно з (3.44) двома p-n-переходами. Крім того, завдяки дії нелінійного негативного зворотного зв’язку робоча точка автоматично підтримується на грані насичення. Якщо під дією дестабілізівних чинників вона зрушується правіше по лінії навантаження, себто напруга на колекторі збільшується, діод VD дещо причиняється й вхідний струм перерозподіляється в бік збільшення базового струму, що повертає робочу точку на місце. І, навпаки, входження транзистора до режиму більш глибокого насичення зменшує напругу на колекторі та вихідний опір Rвих.н, що сприяє перерозподілу вхідного струму в бік збільшення струму через діод і зменшенню базового, тобто повертає режим до грані насичення.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.