в справочниках время рассасывания tpac задается в различной форме (одна форма задания рассмотрена выше), иногда указывается одно значение тока базы I--это надо понимать так: /б1 = = /б, а =-1ъ ; иногда ток базы не указывается вообще, а приводится только ток /к нас - В ЭТОМ случас fpac опредслялось при

/Б1 = нас/кнас/Р; /б2 = - (/нас/кнас)/Р, ГДе Кгтс = 2.

В тех случаях, когда вообще отсутствуют какие-либо сведения о-режиме измерения и величине tac, для ориентировочных расчсг тов нужно принять ТнакТрас (0,8-1,0)тр ДЛЯ бсздрсйфовых тран-зисторов (например, для сплавных германиевых) и ТпакгТрасЯ: «s (2-6)тр для дрейфовых транзисторов (например, диффузионных по технологии). В анализируемой схеме Трас= (175/48)тр=3,65 тр.

Пример 2.11 (продолжение). Определим время рассасывания в анализируемой схеме транзисторного ключа. В ней I=I =0,132 мА. После того как входное напряжение ключа скачком уменьшается до £"=0,2 В, напряжение

транзистора поддерживается избыточным зарядом на постоянном уровне

нас = 0,648 В, поэтому

Б2 = (п - бв.„ас)/(г + б) = -0.0444 мА. (2.150)

Время рассасывания будем определять на уровне 0,1 экп, тогда, приняв Тнак=1,3 Трас И учитывая, ЧТО /кнас=4,72 мА, ИЗ (2,148) полз чим рас=90 НС.

Из сказанного следует, что рассасывание неосновных неравновесных носителей из базы насыщенного транзистора осуществляется благодаря отрицательному перепаду тока базы от уровня Ii до уровня /б2.. Если этот перепад незначительный, то транзистор может и не выйти из режима насыщения (в этом случае изменится только его коэффициент насыщения) или может оставаться в активном режиме (в этом случае резко увеличивается время рассасывания).

Пример 2.11 (продолжение). Покажем это на нашей анализируемой схеме. Пусть входное напряжение скачком уменьшилось ие до £ri=0,2 В, а до £ri = = 1,26 В (/?pj =0), тогда в установившемся режиме /з.=/б2=0,062 мА. В этом случае ток базы не изменил направления, а просто уменьшился скачком от положительного значения 1т\=1 „а(,=0,132 мА до положительного значеннл /б2=0,062 мА. Расчеты по формуле (2.148) дают tp=2Ti не.

Заканчивая рассмотрение этапа рассасывания избыточного заряда, отметим, что характер рассасывания зависит от значения запирающего тока 12- Рассасывание будет нормальным, когда после выхода транзистора из насыщения в обратном направлении смещается коллекторный переход, и инверсным - когда сначала в обратном направлении смещается эмиттерный переход, а коллекторный остается в прямом смещении и только после этого транзистор переходит опять в активный режим, т. е. эмиттерный переход смещается в прямом.направлении, а коллекторный - в обратном. Процесс закрывания транзистора усложняется. Инверсное расса-

сывание рассматривать не будем, а укажем только условие его существования (см. [2]):

I -/б2 1 >К„ас(1+Ш (2.151)

В тех случаях, когда длительность имп отпирающего импульса (рис. 2.18, б) меньше Зтнак, вместо (2.159) нужно использовать формулу

рас- fpac П jQg

(2.152)

Формирование времени перехода t°-K Н.а этом этапе происходит рассасывание активного заряда неосновных носителей в базе. Так как транзистор здесь вновь становится активным, то справедлива и расчетная эквивалентная схема, представленная на рис. 2.17, если учесть отрицательное значение входного тока /вх.выкл при закрывании транзистора. Однако эта схема применима только до тех пор, пока транзистор активен, т. е. до момента достижения нулевого значения тока коллектора, так как при t-colj стремится к теоретическому отрицательному значению тока, равному - /вх.выклР, который реально не может существовать.

г, ЗЗзаир

&.6вр JSh

-зкв

Рис. ,2.19. Расчетные схемы транзисторного ключа на этапе формирования времени перехода при /к = 0:

а - полная; б, в - приближенные

После того как ток коллектора станет равным нулю, активная схема па рис. 2.17 вырождается в пассивную схему, показанную на рис. 2.19, а, где Гдд закр - динамическое сопротивление эмиттерного перехода в схеме ОЭ закрытого транзистора (это сопротивление велико и им можно пренебречь); Сэ.бар - усредненная барьерная емкость эмиттерного перехода, определяемая при Ufyi Оэмор и Uf,2-Eru Ск.бар - усредненная барьерная емкость коллекторного перехода, определяемая при /кб1=/*вых- Uta.nop и /кб2=Ьэкв-• -Eri (где f/*Bbix - выходное напряжение, при котором /к=0).

Так как Сэ.бар эмиттерного перехода, смещенного в прямом направлении, больше Ск.бар коллекторного перехода, смещенного в обратном направлении, то схему на рис. 2.19, а можно упростить (рис. 2.19, б). Это справедливо для случая, когда закрытый тран-

зистор находится в активном режиме при малых токах, т. е. для анализируемой схемы. Если транзистор закрывается напряжением, меньшим (/отс (режим отсечки), то Сэ.бар будет одного порядка с Ск.бар, поэтому при анализс надо использовать схему, представлен-Hyjo на рис. 2.19, а. Практически в большинстве случаев СнСк.бар и Сэ.бар, поэтому расчстная схема еще более упрощается и принимает вид, показанный на рис. 2.19, в.

Процесс формирования времени перехода. °>* в целом происходит сложнее, чем процесс формирования времени перехода из-за того, что выключающий входной ток /вх.выкл непостоянен при закрывании транзистора. Для упрощения анализа принято считать, что транзистор в ключе закрывается постоянным выключающим входным током /вх=/вх. выкл==/б2, гдс /g - числовое значение тока базы, определяемое по (2.150) на этапе рассасывания избыточного заряда. Таким образом, схема на рис. 2.17 анализируется при постоянном входном выключающем токе /вх, а не при постоянном выключающем токе базы 1, так как последний изменяется при

закрывании транзистора, в то СкМр.пР время как /вх постоянен вплоть

до момента, при котором ток коллектора становится равным нулю.

Особенностью этапа формирования времени перехода 1° является также и то, что при анализе надо пользоваться двумя значениями усредненной емкости Ск.бар: одним - для схемы, изображенной на рис. 2.17, и другим - для схемы, показанной на рис. 2.19, а; эти значения можно определить, зная величину (/*вых, которая зависит от величины Ск.бар, определенной для схемы, представленной на рис. 2.17. Таким образом, при определении *вых необходимы методы итерации. Однако в реальных схемах ключей, когда С,: (1--р) Ск.бар, значения (/*вых близки к /экв, а Ск. бар нeзJaчитeльнo изменяется при изменении (/*вых (рис. 2.20), поэтому Ск.бар можно опрсдслять, подстзвляя вместо (/*вых значение Екъ.

Итак, анализ этапа формирования перехода f- нужно производить в следующем порядке:

1. Принять /б2 постоянным и численно равным, вычисленным на этапе рассасывания избыточного заряда.

2. Вычислить усредненную емкость Ск.бар, приняв (/кб1 =

К2 ~ (экв-(/бэ.нас) И (/кб2-/бэ.нас-f/.nac-

3. Решить (2.130) с использованием начальных условий вых (0) = (/кэ.нас, dUBbixIdt=0, заменив в нем коэффициент Ci на С/, а Сг -на С/,

Рис. 2.20. График зависимости Скбар от f/*BHx в расчетной схеме транзисторного ключа (см. рис. 2,18, а) на этапе формирования времени перехода f" при /к>0