Припускаючи, що під час заряджання конденсатора струм через нього
має протікати протягом інтервалу Dt, з урахуванням, що iс=I1б.с-Iб, дістаємо
(3.45)
де Dt – мінімально припустимий потрібний час вмикання або вимикання; Iб »Iб.н=Iк.н/h21e.мiн.
3.2.4. Ескізний розрахунок транзисторних ключів
Вибір параметрів ТК є багато в чому універсальним щодо розрахунку будь-яких ключових схем, наприклад, пристроїв формування та генерування імпульсних сигналів тощо. Після вибору елементів схеми ТК докладний розрахунок його статичних та динамічних характеристик доцільно виконувати на ЕОМ за допомогою стандартних комплектів прикладних програм. Змінюючи вхідні дані, можна оптимізувати технічне рішення, дослідити вплив розкиду параметрів, дестабілізівних чинників і т. ін. Проте необіхідно орієнтуватися в ескізному розрахунку ТК ручним способом, методика якого може бути такою.
1) Напругу джерела живлення Eж вибирають з ряду стандартних значень виходячи з потрібного рівня лог. 1 на виході ТК Eж³U1 або амплітуди Um вихідного сигналу Eж>Um.
2) Вибір транзистора здійснюють з таких міркувань.
а) Щодо вибору його типу за функційним призначенням враховують, що для імпульсних та універсальних транзисторів контрольованими є параметри, важливі для ключового режиму їх роботи: напруги насичення Uк.н, Uпр, ємність колекторного переходу Ск, час розсмоктування tр, який вимірюється, здебільшого, за коефіцієнта насичення S=2 та базовому струму зачинення |Iб-|= =(0,1...1)Iб1.
б) Вибір типу транзисторів за матеріалом виготовлення здійснюють з ураховуванням, що через малу напругу відтину Uбо та значний зворотний тепловий струм Iко германійових транзисторів необхідно вживати схемних заходів щодо забезпечення режиму відтину ключових схем.
в) З точки зору надійності транзистор має задовольняти вимоги граничних експлуатаційних параметрів. У першу чергу враховують допустимі максимальні напруги між колектором і емітером та базою: Uк.е.макс³Eж; Uк.б.макс³Eж. Слід звернути увагу також на максимально допустиму зворотну напругу на базовому переході Uе.б.макс, яка для сплавних транзисторів близька до допустимих колекторних напруг, а для дифузійних та планарних транзисторів становить від часток вольта до кількох вольт. Цей параметр має особливе зна-чення для схем, на вході яких можуть виникати сплески напруги зачиняльної полярності як, наприклад, у ключі з пришвидшувальним конденсатором. Щодо вибору транзистора за експлуатаційними параметрами враховують також, що робота його в граничному режимі знижує надійність пристрою, а експлуатація в граничних режимах двох і більше параметрів є неприпустимою.
г) Для забезпечення потрібної швидкодії враховують, що в режимі великого сигналу стала часу дібраного транзистора має бути сумірною із заданою тривалістю Dtдоп вмикання або вимикання: Dtдоп»tae»tbe/h21e=ta+CкRк. Якщо ємність колекторного переходу Cк0 наведено для деякої напруги U0, то визначити її значення Cк1 для іншої напруги U1 можна за допомогою довідкових графіків, а за їх відсутності – зі співвідношення Cк1=Cк0(U0/U1)m, де m=1/2 для сплавних та m=1/3 для дифузійних транзисторів. Природно, час розсмоктування tр транзистора має задовольняти вимогу tр<tвим, інакше вдаються до схемних заходів його зменшення.
3) Щодо вибору струму насичення Iк.н виходять із того, що його збільшення сприяє підвищенню швидкодії ТК, проте надмірне збільшення Iк.н призводить до зниження величини h21e і підвищення споживаної потужності. Загалом Iк.н має не перевищувати Iк.доп. Природно, для ощадливих щодо споживаної потужності схем величину Iк.н необхідно зменшувати. Найдоцільніше вибирати Iк.н за довідковим графіком залежності h21e(Iк), а за відсутності такого графіку – за даними типового режиму, де гарантуються паспортні параметри транзистора.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.