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开关三极管,加速电容的分析!

导读: 由于电荷存储效应,晶体管BE之间有一接电容,与Rb构成RC电路,时间常数较大影响了晶体管的导通和截至速度(即开关速度)

开关三极管,加速电容的分析!

1、由于电荷存储效应,晶体管BE之间有一接电容,与Rb构成RC电路,时间常数较大影响了晶体管的导通和截至速度(即开关速度)。

2、加速电容作用。

(1) 控制脉冲低电平时,电路达到稳态时,晶体管截至,电容两端电压为零。

(2) 控制脉冲高电平到来时,由于电容电压不能突变,电容需继续保持零,这样,晶体管基极B电压突变到高电平,使晶体管迅速导通;电容被充电到脉冲电平电压;进入到稳态,电容电压为脉冲电平电压。

(3) 此后,当控制脉冲低电平到来时,由于电容电压不能突变,需继续保持脉冲电平电压,因此,基极电压从零(实际为be压降)跳变到负的脉冲电平电压,时得晶体管迅速从饱和状态转到截至状态;此后,电容通过R放电,达到稳态时,两端电压为零。

(4)然后,重复以上过程。

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1.典型的加速电容电路   T491D475M050AT 图2所示是脉冲放大器(一种放大脉冲信号的放大器)中的加速电容电路。

电路中的VT1是三极管,是脉冲放大管,Cl并联在Rl上,Cl是加速电容。Cl的作用是加快VT1导通和截止的转换速度,所以称为加速电容。

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2.电路工作原理分析

电路中的三极管VT1工作在开关状态下(相当于一个开关),Ui为加到三极管VT1基极的输入信号电压,是一个矩形脉冲信号。当U为高电平时,三极管VT1饱和导通;当Ui为低电平时,三极管VT1截止。

加速电容Cl与三极管VT1输入电阻Ri构成如图3(a)所示的等效电路。

(1)加速导通过程。当输入信号电压Ui从OV跳变到高电平时,由于电容Cl两端的电压不能突变,加到VT1基极的电压为一个尖顶脉冲,其电压幅值最大,如图3 (b)所示。这一尖顶脉冲加到VT1基极,使VT1基极电流迅速从OA增大到很大,这样VT1迅速从截止状态进入饱和状态,加速了VT1的饱和导通,即缩短了VT1饱和导通时间(三极管从截止进入饱和所需要的时间)。

(2)维持导通过程。在t0之后,对Cl的充电很快结束,这时输入信号电压Ui加到VT1基极的电压比较小,维持VT1的饱和导通状态。

(3)加速截止过程;当输入信号电压U从高电平突然跳变到OV时,如图3(b)所示的tl时刻,由于Cl上原先充到的电压极性为左正右负,加到VT1基极的电压为负尖顶脉冲。由于加到VT1基极的电压为负,加快了VT1从基区抽出电荷的过程,VT1以更快的速度从饱和转换到截止状态,即缩短了VT1向截止转换的时间。

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由于接入电容Cl,VT1以更快的速度进入饱和状态,同样也是以更快的速度进入截止状态,可见电容Cl具有加速VT1工作状转换的作用,所以将Cl称为加速电容。

这种加速电容电路主要出现在电子开关电路(用三极管作为开关的电路)或脉冲放大器电路中,音频放大器不用这种电路。

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