Електронні ключі (Глава 3 навчального посібника), страница 7

                                                                                      (3.8)

і обмежується за законом Ома практично тільки зовнішнім опором Rк.

Вхідна характеристика в межах насичення наближається до вертикальноі лінії, за кутом її нахилу y можна оцінити вхідний опір транзистора, який зменшується приблизно до об’ємного опору бази в насиченому стані R_вх.н=r_б+h_21еr_е » r_б.н і становить звичайно від десятків до сотен омів. При цьому напруга прямого зміщення на p-n-переході, як і на кремнійовому діоді, становить звичайно U_б.н=U_пр» 0,8 В. Тому базовий струм можна визначити, не користуючись вхідною характеристикою:

                                                                                      (3.9)

де R_д – внутрішній опір джерела вхідного сигналу. Або при R_б»R_д

                                                                                      (3.10)

З огляду на те, що R_вх.н«R_б та R_вих.н«R_к часто внутрішні опори можна знехтувати й змоделювати насичений транзистор стягненим до точки (рис.3.6,д) з елементом Uпр, що репрезентує базовий перехід.

У режимі насичення базова напруга стає більшою за колекторну на величину, що перевищує напругу відтину колекторного переходу, тому цей перехід також зміщується в прямому напрямку й на ньому фіксується напруга U_бк.н»U_пр-U_к.н » 0,6 В. Отже, обидва переходи виявляються зміщеними в прямому напрямку, що й може бути якісним критерієм режиму насичення транзистора.

Іншим критерієм є перевищення базовим робочим струмом величини струму, потрібного для насичення: I_б1³I_б.н. Аби схарактеризувати ступінь насичення  транзистора кількісно, використовують коефіцієнт насичення

S=Iб1/Iб.н .                                                          (3.11)

Підставляючи до (3.11) значення

                                                                                 (3.12)

та I_б1 з (3.9), здобудемо величину базового опору, яка забезпечує за інших відомих величин перебування транзистора в режимі насичення із заданим коефіцієнтом S:

                                                       (3.13)

Для побудови ІС, а часто також і дискретних схем, ключі з’єднують ланцюжком, коли вихід одного є входом іншого, тобто в цьому  випадку в (3.13) E1=E_ж, R_д=R_к, крім того, звичайно E_ж»U_к.н, h_21е/S»1. Тоді (3.13) спрощується до

                                                       (3.14)

де останнє наближення зроблено, коли E_ж»U_пр. З урахуванням розкиду параметрів транзистора до (3.13, 3.14) необхідно підставляти найменше значення h_21е, тоді коефіцієнт насичення можна вибрати з невеликим запасом, у межах S»1,2...2.

Отже, увімкнений стан ТК характеризується параметрами: e=E1>U_пр, U_б=U_пр, I_б=(E1-U_пр)/R_б=SI_б.н, I_б.н=I_к.н/h_21е, S³1, I_к.н»E_ж/R_к, U0=U_к.н» 0, R_вх.н»r_б.н«R_б, R_вих.н«R_к.

Завадостійкість U_з1 при рівні лог. 1 на вході ТК можна знайти за вхідною характеристикою (див. рис. 3.6,в). Проте через малий розхил останньої  DU=U_пр–U_бо=0,1...0,2 В порогову напругу U_п перемикання ТК часто визначають за перетином лінії одиничного підсилення u=e з передатною характеристикою (рис. 3.6,е) і відносно Uп відлічують завадостійкість U_з0 та U_з1.

4. Особливості ТК на германійових транзисторах. Усе викладене для ТК на кремнійових транзисторах придатне й для ТК на германійових транзисторах. З урахуванням значно більшого впливу теплового струму I_ко та малої величини порогової напруги U_бо»0,2...0,3 В для надійного відтину транзистора в широкому температурному діапазоні застосовують зовнішнє зміщення від джерела E_зм полярності зачинення (рис. 3.6,є). Припускаючи U_бо» 0, за методом суперпозиції визначаємо

звідки дістаємо умову відтину транзистора

R_зм£E_зм/I_ко.                                                   (3.15)

Звичайно вибирають E_зм³1...2 В, а I_ко, природно, визначають за максимальної температури середовища.

3.2.2. Перехідні процеси