Способы ускорения переключения ключа

Как было сказано в предыдущем пункте лекции процесс включения и выключения транзистора происходит с некоторой задержкой t. Рассмотрим способы уменьшения этого времени. Рассмотрим подробнее принципиальную схему насыщенного транзисторного ключа на рисунке 3.3. Для ускорения переключения транзисторного ключа добавим параллельно резистору емкость С_доп (рис.3.7).

Рисунок 3.7 – Включение транзистора по схеме с общим эмиттером с ускоряющей цепью

Это приведет к тому, что одновременно действует две цепочки: R_б-С_доп – дифференцирующая и интегрирующая цепочка, состоящая из R_б и входной емкости. В точке А напряжения складываются. Емкость С_доп называется ускоряющей цепью. Временные диаграммы включения транзистора по схеме с общим эмиттером с ускоряющей цепью изображены на рисунке 3.8.

Кроме подключения ускоряющего конденсатора есть и другие способы ускорения переключения ключа. Для того, чтобы уменьшить время запаздывания, надо уменьшить степень насыщения базы транзистора неосновными носителями заряда. Для этого используют диоды, чаще всего диоды Шотки, у которых U_ма≤0,5 В (рис.3.9). Кроме того эти диоды имеют малую емкость и, как следствие, быстро переключаются.

При наличии VD () лишние заряды будут перетекать из базы через открытый переход коллектор-эмиттер на общий провод. Так как

U_{пр VD}≤0,5 В, а U_{кэ нас}≤0,1 В, то максимальное напряжение на базе транзистора не будет превышать 0,6 В. При отсутствии диода величина напряжения U_бэ может достигать 1÷1,1 В. Следовательно подключение диода уменьшает степень насыщения транзистора и его время выключения. Чтобы ускорить процессы включения и выключения максимально, нужно включить параллельно R_б дополнительный ускоряющий конденсатор.

Рисунок 3.9 – Схема для ограничения степени насыщения

Сокращение длительности включения можно осуществить увеличением отпирающего тока базы, однако это приводит к увеличению степени насыщения транзистора и, как следствие к увеличению времени выключения. Чтобы ускорить рассасывание неосновных носителей необходимо подать в базу ток обратного знака. Для ускорения включения и выключения транзистора форма базового тока должна иметь вид показанный на рис. 3.10.

Рисунок 3.10 – Форма базового тока для ускорения включения и выключения транзистора

5.Логические функции. Минимизация функций логических функций. Методы минимизации.

Логический элемент ТТЛ типа (2И-НЕ). Принципиальная схема и описание ее работы. Использование логических элементов для усиления аналоговых сигналов. Пример схемы усилителя и описание его работы.

Логические схемы с тремя состояниями на выходе. Принципиальная схема, особенности работы схемы в различных режимах, примеры применения элементов с тремя состояниями на выходе.

Особенности построения выходных каскадов ТТЛ-схем с открытым коллектором. Принципиальная схема и описание ее работы. Примеры использования схем с открытым коллектором.

Отличия ТТЛ и КМОП логических элементов (привести сравнительную характеристику по различным параметрам). Как сказываются различия в характеристиках ТТЛ и КМОП схем на схемотехнике устройств с их применением. Привести примеры.

Понятие о комбинационных логических устройствах
Типовые элементы логических устройств служат основой для создания цифровых вычислительных машин и автоматов дискретного действия.
В логических устройствах сигнал на входе и выходе каскада является двоичным, бинарным.

Дата добавления: 2015-03-29