Задержка включения транзистора

Теоретические сведения

В процессе переключений электронного ключа из закрытого состояния в открытое и обратно транзистор может находиться в одном из трех состояний: закрытом, активном и насыщения. Рассмотрим динамические параметры, характеризующие поведение транзистора во всех этих режимах.

Задержка включения транзистора

При отпирании транзистора включающим током базы наблюдается задержка его включения (рис. 1.1). Последнее объясняется тем, что эффективная инжекция неосновных носителей из эмиттера в базу начинается не мгновенно, а после достижения такого напряжения на переходе база–эмиттер, которое приводит к существенному изменению тока коллектора транзистора [1, 2]. Примем за это напряжение величину [3].

Рис. 1.1

Полная расчетная схема на этапе задержки включения показана на рис. 1.2, где – барьерные емкости эмиттерного и коллекторного переходов. Так как в большинстве реальных схем выполняется соотношение , то коллектор можно по переменному току закоротить с эмиттером через ; таким образом, схему можно упростить, представив ее в виде эквивалентной схемы рис. 1.3, где – внутреннее сопротивление источника ; – внутреннее сопротивление базы транзистора.

Рис. 1.2

Рис. 1.3

Напряжение в схеме рис. 1.3 изменяется во времени по экспоненте. Учитывая это, целесообразно привести общую формулу для определения временного интервала (рис. 1.4), справедливую как для возрастающей, так и для спадающей экспоненты [2, 4]:

.

Рис. 1.4

Приняв следующие обозначения: , , , , можно записать соотношение для времени задержки включения (задержки фронта) транзистора

.

 

Например: 1) , , , В, , следовательно, .

2) , , , , , следовательно, .