Cтраница 3
При определенной плотности тока коллектора, которую обозначим через / яь приложенное к транзистору напряжение U кэ полностью падает на прямосмещенном эмиттерном переходе и на толщине высокоомной области коллектора. Напряжение на коллекторном переходе становится при этом равным нулю. С дальнейшим ростом плотности тока коллекторный переход смещается в прямом направлении и транзистор выходит из активного режима работы. [31]
В последнее время большое внимание уделяется таким показателям усилителей мощности, как энергопотребление, масса и габаритные размеры. Поскольку энергопотребление практически полностью определяется КПД оконечного каскада, то в качестве оконечных каскадов с высоким КПД стали применять усилительные каскады с РИП. В этих каскадах мощные выходные транзисторы работают в граничном активном режиме, что позволяет снизить потери энергии в мощных выходных транзисторах до минимально возможных, не увеличивая коэффициент нелинейных искажений усиливаемого сигнала, как это имеет место в усилителях класса D. Граничный активный режим работы усилительных элементов с РИП рассмотрен в разд. [32]
Схема включения паразитного транзистора представлена на рис. 3.3. Его коллекторный ( изолирующий) переход всегда смещен в обратном направлении. Активному режиму основного транзистора VTOCH соответствует режим отсечки паразитного транзистора VTnap. В этом случае его влияние невелико, так как токи утечки р-п переходов при обратных напряжениях малы. Режиму насыщения VTOCH соответствует активный режим работы VTnap. При этом ток утечки / ут возрастает, что приводит к уменьшению базового тока основного транзистора: / Б / Б - / ут. Скрытый слой в коллекторе создает тормозящее электрическое поле для дырок, инжектированных в коллектор из базы. [33]
Схему первоначально использовали при ра - Готе с малым сигналим, при котором ее параметры не зависят от амплитуды входного сигнала. Трудность проведения математического анализа заключается в учете зависимости параметров эквивалентной схемы от напряжения ( тока) входного сигнала. Особенно сильно изменяются параметры схемы при переходе транзистора из активного режима работы Б ре / лнм отсечки и обратно. [34]
На передаточной характеристике f / BMxf ( Bx) на рис. 3.5 6 в разомкнутом состоянии ключа транзистор находится в режиме отсечки. Замкнутому состоянию ключа соответствует режим насыщения. Эти два состояния ключа являются стационарными. При переходе ключа из одного состояния в другое транзистор быстро проходит через активный режим работы. Чем быстрее осуществляются такие переключения, тем выше быстродействие ключа. [35]
Источник тока передает в нагрузку постоянный ток только до определенного конечного напряжения на нагрузке. В противном случае источник тока был бы способен генерировать бесконечную мощность. Диапазон выходного напряжения, в котором источник тока ведет себя как следует, называется рабочим диапазоном. Для рассмотренных только что транзисторных источников тока рабочий диапазон определяется из того, что транзистор должен находиться в активном режиме работы. Так, в первой схеме напряжение на коллекторе можно понижать до тех пор, пока не будет достигнут режим насыщения, т.е. до 12 В. Вторая схема, с более высоким напряжением на эмиттере, сохраняет свойства источника лишь до значения напряжения на коллекторе, равного приблизительно 5 2 В. [36]
Источник тока передает в нагрузку постоянный ток только до определенного конечного напряжения на нагрузке. В противном случае источник тока был бы способен генерировать бесконечную мощность. Диапазон выходного напряжения, в котором источник тока ведет себя как следует, называется рабочим диапазоном. Для рассмотренных только что транзисторных источников тока рабочий диапазон определяется исходя из того, что транзистор должен находиться в активном режиме работы. Вторая схема, с более высоким напряжением на эмиттере, сохраняет свойства источника лишь до значения напряжения на коллекторе, равного приблизительно 5 2 В. [37]
Рассмотренные схемы ключевых каскадов, обладая существенным достоинством - большим, приближающимся к единице коэффициентом использования питающего напряжения / Си, в то же время имеют и недостаток - большую задержку выключения. В ключевых каскадах с форсирующей емкостью ( см. рис. 3.95) этот недостаток только ослаблен, но не устранен, так как перед выключением / 6 / 6н, и выключение, как и в других схемах, начинается с этапа рассасывания неосновных носителей. Этап рассасывания, а следовательно, и задержку выключения можно было бы устранить, если создать транзистору во включенном состоянии не насыщенный, а активный режим работы. Однако недосред-ственное использование активного режима транзистора в схеме рис. 3.87 вызывает новые трудности. UKI, , что приводит к уменьшению амплитуды выходного импульса и снижению коэффициента / Си, Но этот недостаток не единственный. Более существен тот факт, что UK3 осг зависит от коэффициента усиления В транзистора. Если отпирающий ток / б, создаваемый входным источником мвх ( /), неизменен, то ток / к В16 оказывается прямо пропорционален В. Так как разброс значений В биполярных транзисторов весьма велик, повторяемость выходных параметров ключевого каскада оказывается неудовлетворительной. [38]
Рассмотренные схемы ключевых каскадов, обладая существенным достоинством - большим, приближающимся к единице коэффициентом использования питающего напряжения / С, в то же время имеют и недостаток - большую задержку выключения. В ключевых каскадах с форсирующим конденсатором ( см. рис. 3.89) этот недостаток только ослаблен, но не устранен, так как перед выключением / б / бн, и выключение, как и в других схемах, начинается с этапа рассасывания неосновных носителей. Этап рассасывания, а следовательно, и задержку включения можно было бы устранить, если создать транзистору во включенном состоянии не насыщенный, а активный режим работы. Однако непосредственное использование активного режима транзистора в схеме рис. 3.81 вызывает новые трудности. [39]
В базе транзистора TI с этого момента времени начинается процесс рассасывания избыточных неосновных носителей. После окончания стадии рассасывания избыточных носителей транзистор TI начинает запираться. Этот этап переходного процесса называется стадией предварительного формирования фронта импульса. Его длительность ta показана на рис. 5.65, в. По мере того как напряжение MKI становится более отрицательным, транзистор Т2 выходит из отсечки. Положительное напряжение на базе транзистора Т2, начальная величина которого равнялась бо, уменьшается. Стадия предварительного формирования фронта импульса заканчивается, когда напряжение 62 достигает величины, равной нулю ( рис. 5.65, д), и транзистор Т2 переходит Б активный режим работы. Этап рассасывания неосновных носителей и предварительного отпирания называется стадией подготовки. [40]