三极管开关加速电容学习

三极管都已有它自己的开关频率特性&＃xff0c;这个特性外界改变不了&＃xff0c;在管子符合这个电路的频率后&＃xff0c;我们只能提高管子的开关瞬时性&＃xff0c;即提高开与关的速度&＃xff0c;缩短波形上升沿和下降沿的时间&＃xff0c;不让管子在开与关转换时进入放大状态

电路图如下

输入电压为1V&＃xff0c;100K的方波&＃xff0c;参数调制到接近临界饱和&＃xff0c;仿真波形如下&＃xff1a;

由于三极管的寄生参数&＃xff0c;从截至进入饱和需要0.5微秒&＃xff0c;退出饱和到截至需要的时间比较小。

截止到导通时间取决于基极电流的大小&＃xff08;充电速度&＃xff09;&＃xff0c;饱和到截止取决于放电速度&＃xff0c;可以通过一个电容来达到目的&＃xff0c;原理图如下&＃xff1a;

简单的说明一下实现原理&＃xff0c;在输入信号上升或下降时&＃xff0c;R1被C1旁路掉&＃xff0c;并提供低阻抗通路&＃xff0c;这时三极管基极的电流就会瞬间很大&＃xff0c;截止到导通和饱和到截止时间变短&＃xff0c;实现开关速度的加快。

具体导通过程&＃xff1a;当输入信号从0到1V时&＃xff0c;由于C1两端电压不能突变&＃xff0c;到三极管的电压瞬间为VIN&＃xff0c;基极电压为一个尖峰脉冲&＃xff0c;三极管基极的电流就会瞬间很大&＃xff0c;截止到导通时间变短。

具体截止过程&＃xff1a;当输入信号从1到0V时&＃xff0c;由于C1电压极性为左正右负&＃xff0c;基极将受到负方向的电压尖峰&＃xff0c;三极管基极的电流就会瞬间很大&＃xff0c;饱和到截止时间变短。

仿真波形如下&＃xff1a;很明显导通和截止的时间变短了。

总结&＃xff1a;增加C1可以提高三极管开关速度&＃xff0c;但作用还是很有限&＃xff0c;最好的方法还是避免三极管进入深度饱和区&＃xff0c;和截止区。