Цифровые ключи на биполярных транзисторах. Схемотехника, принципы работы, параметры и характеристики

Содержание

Слайд 2

ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354 Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна 2016 Ключевые схемы

ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна

2016

Ключевые схемы

Слайд 3

ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354 Цифровые ключи на биполярных

ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна

2016

Ключ на биполярном транзисторе (насыщенный)

IБнас>IК/h21Э =IБгр qНАС=IБнас/IБгр

Слайд 4

ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354 Цифровые ключи на биполярных

ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна

2016

Начальный участок ВАХ биполярного транзистора

Iк≤0.1IКнас (транзистор выключен)
Режим пассивного запирания: 0

Слайд 5

ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354 Цифровые ключи на биполярных

ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна

2016

Ключ на биполярном транзисторе (насыщенный)

URу=RУIК0 UБЭзап=Uзап-IК0RУ Режим глубокой отсечки: UБЭ<0 IБ=-IК0 RУ

Слайд 6

ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354 Цифровые ключи на биполярных

ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна

2016

CЭ(dUБЭ/dt)+CК(dUБК/dt)+dQБ/dt+QБ/τБ=IБ QБ/τБ – рекомбинационная составляющая dQБ/dt - составляющая , связанная с изменением пространственного заряда базы CЭ(dUБЭ/dt)<

Зависимость тока базы от параметров транзистора

Слайд 7

ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354 Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна 2016 Входная характеристика

ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна

2016

Входная характеристика

Слайд 8

ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354 Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна 2016 Передаточная характеристика

ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна

2016

Передаточная характеристика

Слайд 9

ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354 Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна 2016 Выходная характеристика

ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна

2016

Выходная характеристика

Слайд 10

ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354 Цифровые ключи на биполярных

ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна

2016

Выходная характеристика

Высокий уровень выходного напряжения
IK=0
IRk=Iвых
Iвых=(Eп-Uвых)/RК
IК=IRк+Iвых
Для низкого уровня выходного напряжения Iб=IбН

Слайд 11

ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354 Цифровые ключи на биполярных

ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна

2016

Диаграммы включения транзистора

Слайд 12

ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354 Цифровые ключи на биполярных

ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна

2016

Процессы включения транзистора
tt=t0 Uу=Uу.зап+Uу.нас
Интервал задержки включения (t0-t1) tзад
UБЭ=Uу.нас-(Uу.нас-UБЭзап)е-t/τc
τc=(CЭ+CК)Rу

Слайд 13

ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354 Цифровые ключи на биполярных

ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна

2016

Процессы включения транзистора
Интервал формирования фронта коллекторного тока ( t1-t2) tФ dQБ/dt+QБ/τБ=Iбнас QБ (t=t0)=0 Iбнас=IКнас/h21Э
QБ(t)=IБнасτБ(1-e-t/τБ) IКнас=QБгр/τБ τБ=h21Э/2πfa

Слайд 14

ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354 Цифровые ключи на биполярных

ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна

2016

Процессы включения транзистора
Интервал накопления избыточного заряда в базе (t2-t3) tнак

QБнас=IБнасτнак tнак≈(2…3) τнак

Слайд 15

ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354 Цифровые ключи на биполярных

ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна

2016

Диаграммы выключения транзистора

Слайд 16

ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354 Цифровые ключи на биполярных

ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна

2016

Процессы выключения транзистора
Интервал рассасывания избыточного заряда базы (t0-t1) tрас QБнас=IБнасτнак QБгр=IКнасτнак/ h21Э

ΔIБ=IБнас-IБзап IБзап=(Uзап+UБЭ)/(Rу+rБ)

Слайд 17

ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354 Цифровые ключи на биполярных

ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна

2016

Процессы выключения транзистора
Интервал формирования спада коллекторного тока (t1-t2) tсп tСП=τБln(IКнас/h21Э-IБзап)/(-IБзап) Интервал установления стационарного закрытого состояния (t2-t3) tуст

Слайд 18

ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354 Цифровые ключи на биполярных

ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна

2016

Входной и выходной сигналы

Слайд 19

ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354 Цифровые ключи на биполярных

ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна

2016

Ненасыщенный биполярный ключ

Слайд 20

ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354 Цифровые ключи на биполярных

ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна

2016

Входная характеристика

UвхUК≤UБЭн
IБ=IВХ-IОС
UК=UБ-UДпр
UБЭнас≈UДпр
Uк≈0

Ненасыщенный биполярный ключ

Слайд 21

ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354 Цифровые ключи на биполярных

ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна

2016

Ненасыщенный биполярный ключ
Передаточная характеристика

Слайд 22

ХНУРЭ Факультет КИУ Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354 Цифровые ключи на биполярных

ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354

Цифровые ключи на биполярных транзисторах Весна

2016

Ненасыщенный биполярный ключ
Выходная характеристика