¿Qué son las frecuencias de corte?
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Para calcular la frecuencia de corte es necesario conocer las capacitancias de barrera de las uniones y las resistencias de la base, emisor y colector. Se conoce la capacitancia de la unión del colector. Calculemos la capacitancia de barrera de la unión del emisor. Para hacer esto, es necesario determinar el área de la superficie lateral del emisor.
Calculemos la capacitancia de barrera de la unión del emisor para un voltaje directo dado entre el emisor y la base U (0,5 V).
El cálculo mostró que la capacitancia del emisor es menor que la especificada. Si resultara ser mayor, habría que reducir el área del emisor o la concentración de impurezas en el emisor. Calculemos la resistencia del emisor. Es igual a la suma de la resistencia del cuerpo emisor rte y la resistencia diferencial en punto de operación rojo. Desde frecuencia de corte
se especifica con una corriente de emisor de 0,5 A, la resistencia diferencial se determina con esta corriente.
Encontremos la resistencia del cuerpo emisor.
Calculemos la resistencia diferencial del emisor.
Calculemos la resistencia del emisor.
Calculemos la resistencia del cuerpo colector rk. La velocidad del transistor y la caída de voltaje a través de él en estado saturado dependen de la resistencia del cuerpo del colector. Por tanto debe ser lo más pequeño posible. Supongamos que la movilidad de los electrones en la capa epitaxial del colector es nk = 1500 cm2(Vs). definamos resistividad
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Calculemos la resistencia no modulada de la capa epitaxial del colector, teniendo en cuenta la expansión del SCR en la región del colector. La frecuencia de corte se establece en un voltaje de base colector de 5 V. Por lo tanto, calcularemos la expansión del SCR en la región del colector a este voltaje. La resistencia base representa cierta resistencia efectiva para C.A.
base entre la almohadilla de contacto y el centro del emisor. Incluye tres resistencias conectadas en serie: la resistencia de los contactos de la base, la resistencia de la región pasiva de la base (entre el borde del emisor y el borde más cercano de la almohadilla), la resistencia de la región activa de la base ( entre el centro y los bordes del emisor). Calculemos la resistencia de la base activa, teniendo en cuenta lo que ocurre. nivel bajo inyección. En alto nivel
inyección, la resistencia de la base activa disminuye (modulación de la resistencia de la base). En este caso se puede calcular, por ejemplo, como en.
Calculemos la resistencia de los contactos de la base. ¿Valor típico de resistencia de contacto? c silicio p fuertemente dopado con aluminio 10-4 - 10-5 ohmios cm2
La resistencia total de la base es
Frecuencia de corte en un circuito con emisor común aproximadamente igual a la frecuencia límite en el circuito con base común. La frecuencia límite se puede calcular determinando la constante de tiempo. proceso de transición en un esquema con una base común. La constante de tiempo es la suma de la constante de tiempo del emisor Re Ce, la constante de tiempo del colector (rk + rb) Ck, el tiempo de vuelo base prb, el tiempo de vuelo SCR del colector?prk.
Calculemos el tiempo de vuelo de la unión del colector para el voltaje entre el colector y la base Ukbfg. Establezcamos la movilidad de los electrones en el colector en k = 1500 cm2/(Vs). Para calcular el tiempo de vuelo, primero determinamos el ancho del colector SCR Lk1.
El tiempo de vuelo de la unión colectora se encuentra de la siguiente manera
El valor obtenido puede ser erróneo si los electrones en el SCR alcanzan velocidad máxima en silicio Vs igual a 107 cm/s. Comprobemos esta condición. Determinemos la velocidad de deriva de los electrones en el SCR.
La velocidad de deriva excede el límite. Por lo tanto, para determinar el tiempo de vuelo, se debe partir del hecho de que la velocidad del transportista es igual al máximo. Para determinar el tiempo de vuelo, divida el ancho del SCR por la velocidad máxima.
Al calcular el tiempo de vuelo de un electrón en la base, es necesario tener en cuenta la distribución desigual de la impureza, lo que conduce a la aparición. campo eléctrico en la base de datos. Para tenerlo en cuenta se utiliza el concepto de factor de campo en la base. El factor de campo se introduce para estimar la fuerza de la influencia del campo acelerador en la base sobre el movimiento de los portadores minoritarios. Muestra cuántas veces la diferencia de potencial en la base, resultante del campo incorporado, es mayor que el potencial térmico t. El factor de campo sólo debe tenerse en cuenta en niveles de inyección bajos.
A medida que aumenta la frecuencia, los parámetros del transistor cambian drásticamente.
El más importante es la dependencia del coeficiente de transferencia de corriente del emisor α (o base β) de la frecuencia. Se puede demostrar que:
Esta es una cantidad compleja. Caracterizado por módulo α(ω) y fase φ α:
De la fórmula se desprende claramente que al aumentar ω α - disminuye, es decir A medida que aumenta ω, aumenta el proceso de recombinación de portadores en la base. Propiedades de frecuencia Los transistores mejoran al disminuir el espesor de la base. w y con un coeficiente de difusión creciente D
Portadores de carga minoritaria:
Cuanto mayor es la movilidad de los portadores de carga, mayores propiedades de frecuencia tienen los transistores.
Es por eso ppp Los transistores tienen una frecuencia más alta que r-p-r, porque La movilidad de los electrones es mayor que la de los huecos.
Los transistores de silicio tienen una menor movilidad de los portadores y, por lo tanto, son de menor frecuencia que los transistores de germanio, en igualdad de condiciones.
Las frecuencias a las que el módulo del coeficiente de transferencia de corriente del emisor α(ω) disminuye √2 veces (3 dB) en comparación con su valor a baja frecuencia se denomina frecuencia de corte del coeficiente de transferencia de corriente del emisor y se designa F α o ω α =2 π F α :
donde α 0 es el módulo del coeficiente de transferencia de corriente a baja frecuencia (ω=0).
Cabe señalar que los transistores fabricados del mismo material, pero con diferentes espesores de base, tendrán diferentes F α .
Se puede demostrar que la frecuencia de corte en un circuito con OB es igual a:
para recibir altas frecuencias, por ejemplo para el germanio Ge F α =100MHz requeridos Los transistores mejoran al disminuir el espesor de la base. < 4 micras.
Las frecuencias de corte están relacionadas con la capacitancia de difusión del emisor C ed relación:
Para cálculos de ingeniería, puede utilizar la fórmula:
Por lo tanto, las características de amplitud y frecuencia de fase del coeficiente de transmisión se ven como en la figura ( línea continua se indican las dependencias reales calculadas mediante fórmulas más precisas; la línea de puntos indica las calculadas):
Coeficiente base de transferencia de corriente (β) en un circuito emisor común depende de la frecuencia más que α en un esquema con una base común.
Esto no se debe a una disminución de α, sino a un aumento de φ α. En bajas frecuencias actual I A actual Y mi
están en fase: actual I A altas frecuencias la corriente actual Y comienza a retrasarse en la fase actual y disminución en valor absoluto, a b
crece varias veces:<0,1ω α (не превышает 7°) можно учесть поправочным коэффициентом:
Cambio de fase a frecuencia ω
La frecuencia de corte del coeficiente de transferencia de corriente en un circuito con OE es aproximadamente (1+β 0) veces menor que la frecuencia de corte del coeficiente de transferencia de corriente del emisor en un circuito con OB, es decir: β 0 disminuye a 0,7 β 0 en la frecuencia 0 ) F α (1-α y hasta 1 en | h | = 0,5.
21b
Los principales parámetros que caracterizan las propiedades de alta frecuencia de los transistores incluyen frecuencias límite y límite, a saber: F frecuencia límite t y hasta 1 en | ganancia de corriente en un circuito con un emisor común (en este caso β = =1);
21e =1;
frecuencia límite * ganancia de potencia a la que k p F α Dónde - en Hz;" y disminución en valor absoluto, a r CON - A
(PD). - en Hz;" y disminución en valor absoluto, a r CON .
Al determinar la frecuencia máxima de generación, la constante de tiempo del circuito de retroalimentación comienza a jugar un papel importante. F para mejorar máximo F α necesidad de aumentar - en Hz;" y disminución en valor absoluto, a r CON .
y reducir F α 3. frecuencia de corte
coeficiente de transferencia de corriente en un circuito con una base común, en el que α = 0,7 α 0: Dónde 1,2 para transistores sin deriva (difusión);
t= 1,6 para transistores de deriva.
4. frecuencia de corte F β ganancia de corriente en un circuito emisor común, en el que β = 0,7 β 0:
Elegir F α ≥(3÷ 4) F bigote superior
Al elegir el tipo de transistor para un amplificador de banda ancha, considere lo siguiente:
1. El transistor debe tener un valor suficientemente grande. F α , lo que reduce la distorsión de frecuencia de la etapa del amplificador. Generalmente F α ≥ (3÷4) F V , coeficiente de transferencia de corriente en un circuito con una base común, en el que α = 0,7 α 0: F V - la frecuencia superior especificada de la banda de paso del amplificador.
2. El transistor debe tener el valor más alto posible. F β , lo que aumenta la ganancia de la cascada. En este caso, es deseable tener la menor dispersión posible en este parámetro.
Eso. Para funcionar a altas frecuencias, el transistor debe tener un espesor de base pequeño. (Los transistores mejoran al disminuir el espesor de la base.), baja resistencia volumétrica de la base (- en Hz;" y disminución en valor absoluto, a ) y baja capacidad r CON . Estos requisitos son contradictorios porque:
disminuir Los transistores mejoran al disminuir el espesor de la base. provoca un aumento - en Hz;" y disminución en valor absoluto, a ;
disminuir GRAMO" y disminución en valor absoluto, a provoca un aumento r CON (ya que aumenta la concentración de impurezas en la base) y reduce el voltaje de ruptura del colector Ud. CON muestras .
En este sentido, las frecuencias límite de los transistores sin deriva son relativamente bajas.
A medida que aumenta la frecuencia, las propiedades de amplificación del transistor se deterioran. Esto sucede principalmente por dos razones. La primera razón es la inercia del proceso de difusión, que provoca el movimiento de los orificios a través de la base hasta el colector.
Para la transferencia direccional de partículas, es necesario que su concentración disminuya en la dirección de transferencia. La corriente de huecos cerca de las uniones del emisor y del colector es proporcional al gradiente de concentración de huecos en estas secciones, es decir es proporcional a la pendiente de la tangente trazada a la curva de distribución de concentración en los puntos correspondientes.
Con un cambio rápido en la corriente de inyección, cambia la concentración de agujeros en la unión del emisor. Pero el proceso de cambiar la concentración de agujeros no puede extenderse inmediatamente a toda la base y llegar a la unión del colector.
Los cambios rápidos en la concentración de huecos en la unión del emisor llegan a la unión del colector con un retraso y su amplitud se reduce. En amplitud de alta frecuencia corriente del colector disminuye y se retrasa en fase con la corriente del emisor (figura 4.18). En consecuencia, a medida que aumenta la frecuencia de oscilación, las propiedades de amplificación del transistor se deterioran.
Una disminución en las propiedades de amplificación de un transistor al aumentar la frecuencia se manifiesta en la dependencia de los coeficientes de transferencia de corriente del emisor y de la base de la frecuencia (figura 4.19).
La frecuencia a la que el módulo del coeficiente de transferencia de corriente del emisor cae en 3 dB (en un factor) en comparación con su valor de baja frecuencia se denomina frecuencia límite del coeficiente de transferencia de corriente del emisor o. Dependiendo de la frecuencia, hay baja frecuencia (< 3 МГц), среднечастотные
(3MHz< < 30 МГц), высокочастотные (30 МГц < < 300 МГц) и сверхвысокочастотные ( >300 MHz) transistores.
La frecuencia a la que el módulo del coeficiente de transferencia de corriente base cae en 3 dB (por un factor) en comparación con su valor de baja frecuencia se denomina frecuencia límite del coeficiente de transferencia de corriente base ().
Por ejemplo, sea = 0,99, entonces . A la frecuencia límite, a la misma frecuencia, lo que corresponde a una disminución de un factor.
De este ejemplo queda claro que las propiedades de frecuencia del transistor en el circuito con OE son peores. La frecuencia límite en el circuito con OE es aproximadamente varias veces menor que en el circuito con OB.
Al calcular circuitos, a menudo se utiliza como parámetro la frecuencia límite del coeficiente de transferencia de corriente en un circuito con OE (), en el que el módulo del coeficiente de transferencia de corriente base se convierte en igual a uno(Figura 4.19, y disminución en valor absoluto, a). La frecuencia es más fácil de medir que la frecuencia de corte. Por lo tanto, los libros de referencia suelen dar el valor . Existe una relación entre la frecuencia límite del coeficiente de transferencia de corriente en un circuito con OE () y la frecuencia límite correspondiente:
Gif align=right>El retraso de la corriente del colector con respecto a la corriente del emisor a altas frecuencias se ilustra mediante un diagrama vectorial de las corrientes en el transistor (figura 4.20). Una frecuencia de señal más alta corresponde a un ángulo de retardo mayor. En los diagramas vectoriales se puede ver que al aumentar la frecuencia, el ángulo de retardo aumenta, el módulo de corriente del colector disminuye y, por lo tanto, el módulo de coeficiente disminuye, pero el módulo de corriente base crece aún más rápido y, por lo tanto, el módulo de coeficiente disminuye con la misma rapidez:
La segunda razón que empeora las propiedades de amplificación de un transistor al aumentar la frecuencia es la capacitancia de barrera de la unión del colector.
EN circuito equivalente etapa amplificadora en un transistor con OB (Fig. 4.21) para altas frecuencias está claro que la capacitancia desvía la resistencia (las resistencias y pueden despreciarse, ya que son grandes en comparación con y ). Convencionalmente, podemos suponer que el efecto de derivación de una capacitancia se vuelve perceptible cuando su resistencia es menor que la de la derivación, es decir,
si aceptamos = 0, entonces las propiedades de frecuencia del circuito colector del propio transistor se pueden estimar utilizando la igualdad:
O, (4.41)
¿Dónde está la frecuencia circular a partir de la cual se debe tener en cuenta el efecto de derivación Sk? – parámetro del transistor llamado constante de tiempo del circuito de retroalimentación a alta frecuencia.
cuanto menos , cuanto más, es decir cuanto mayor sea la frecuencia de corte del circuito colector.
Cabe señalar que a estas frecuencias el transistor aún puede amplificar y generar vibraciones electricas. Un generador es un amplificador con un positivo cerrado. comentario, cuando una señal de la salida del amplificador se suministra a la entrada y el amplificador "se balancea".
Pero hay algunos frecuencia máxima(o frecuencia de generación), en la que la ganancia de potencia del transistor se vuelve igual a la unidad = 1. A frecuencias mayores que , el transistor finalmente pierde su propiedad amplificadora. Esta frecuencia es la misma para todos los circuitos de conmutación de transistores y se define como
. (4.42)
La frecuencia máxima de generación es la frecuencia más alta a la que un transistor es capaz de generar en un circuito autooscilador. .
En consecuencia, una de las principales razones para limitar el límite superior de frecuencia de funcionamiento del transistor es la presencia de una capacitancia de difusión en la unión del emisor y, como consecuencia, la inercia del proceso de difusión en la base. Esta claro que transistores de baja potencia con una unión de emisor puntual y una base delgada, frecuencia más alta que los transistores planos de alta potencia diseñados para altos voltajes, es decir, con una base más amplia.
Para mejorar las propiedades de frecuencia de los transistores, es necesario forzar a los portadores minoritarios inyectados en la base a moverse más rápido hacia la unión del colector. Para hacer esto, la base de algunos transistores se dopa de manera desigual: más en la unión del emisor y más débil en la unión del colector. en res
Como resultado, la concentración de los portadores mayoritarios en la unión del emisor aumenta y en la unión del colector se reduce.
Cuando se establece un estado de equilibrio dentro de la base, algunos de los portadores mayoritarios difunden desde la unión del emisor a la unión del colector. Cerca de la unión del emisor quedan iones de impurezas no compensados y cerca de la unión del colector se forma un exceso de portadores mayoritarios. Aparece un campo eléctrico de difusión en la base, que pag-norte-pag- El transistor se dirige desde la unión del emisor a la unión del colector. Este campo se está acelerando para los portadores minoritarios que se mueven desde la unión del emisor a la unión del colector.
Los orificios inyectados en la base se moverán desde la unión del emisor a la unión del colector no sólo debido a la difusión, sino también a la deriva, es decir, a la deriva. más rápidamente. Estos transistores se llaman deriva a diferencia de libre de deriva , cuya base está uniformemente dopada. Las propiedades de frecuencia de los transistores de deriva son significativamente mejores.
Conferencia 8. Propiedades de frecuencia de los transistores bipolares. Funcionamiento BT en modo clave. Procesos transitorios.
Características del trabajo transistores bipolares en altas frecuencias
Limitar la frecuencia al encender con una base común.
Limite la frecuencia cuando se enciende con un emisor común
Frecuencia de corte
Características estáticas de BT en modo clave.
El proceso de encender la corriente del colector. Tiempo de retardo y tiempo de subida.
El proceso de apagar la corriente del colector. Tiempo de reabsorción y tiempo de descomposición.
Pulse BT con diodo Schottky
Características del funcionamiento de un transistor bipolar a altas frecuencias. . Los procesos físicos en BT no ocurren instantáneamente. Cuando la frecuencia de la señal se vuelve proporcional al tiempo de aparición de los principales procesos físicos (tiempo de vuelo de los portadores a través de la base, tiempos de recarga de las capacitancias de las uniones p-n), las propiedades amplificadoras del BT se deterioran. Para analizar el funcionamiento de un transistor con señales de alta frecuencia se utilizan modelos dinámicos, que se diferencian de los estáticos al tener en cuenta la influencia de las capacitancias de unión. En este caso, las capacidades de barrera de las uniones describen procesos similares a la recarga de condensadores convencionales, y las capacidades de difusión, causadas por la acumulación y reabsorción de portadores en desequilibrio, tienen en cuenta simultáneamente la velocidad final de su movimiento.
Limitar la frecuencia al encender con una base común. . El tiempo finito de movimiento de los portadores de carga minoritarios en desequilibrio a través de la base conduce a un desfase de la corriente del colector con respecto a la corriente de la base, por lo tanto coeficiente directo de corriente del emisor se vuelve complejo:
donde y son las amplitudes complejas de la corriente del colector y la corriente del emisor, respectivamente.
Si denotamos 0 ganancia directa de baja frecuencia, entonces la aproximación de la dependencia de la frecuencia utilizando un enlace de primer orden se puede presentar como:
frecuencia límite * ganancia de potencia a la que k p j– unidad imaginaria,
F– frecuencia de la señal,
F – limitar la frecuencia BT en un circuito con una base común.
De la fórmula 8-2 encontramos módulo Y argumento integral coeficiente transferencias
La dependencia del módulo y argumento del coeficiente de transferencia directa de corriente del emisor con la frecuencia se muestra en la Fig. 8-1.
Los gráficos (Fig. 8-1) demuestran una disminución en el módulo del coeficiente de transmisión directa y un aumento en el desfase de la corriente del colector de la corriente del emisor al aumentar la frecuencia de la señal. A la frecuencia límite, el módulo del coeficiente de transmisión directa disminuye en un factor y el desfase es de 45.
Limitar la frecuencia F nos permite juzgar las propiedades amplificadoras de BT en un circuito con OB.
Limite la frecuencia cuando se enciende con un emisor común . En un circuito emisor común, las propiedades de amplificación del BT están determinadas por coeficiente complejo de transferencia directa de corriente base:
donde y son las amplitudes complejas de la corriente del colector y la corriente de la base, respectivamente.
Para ir a un circuito con un emisor común, lo expresamos mediante:
Sustituyendo (8-2) en la fórmula (8-6), obtenemos
. (8-7)
Transformemos la fórmula (8-7) introduciendo coeficiente de transferencia de corriente de base directa a baja frecuencia Y frecuencia límite en un circuito con OEF β = F (1 – 0 ) :
La fórmula (8-8) tiene la misma forma que (8-2), pero la frecuencia F β decenas a cientos de veces menor F . De hecho, y la fórmula para F β toma la forma:
Pero la mayoría tiene BT β 0 equivale a decenas - centenas.
Las gráficas de la dependencia del módulo y argumento del coeficiente de transferencia complejo de la corriente base con la frecuencia tienen la misma forma que en la Fig. 8-1 con suplente F en F β . Tenga en cuenta que la caída del módulo se produce a una frecuencia mucho más baja que la caída del módulo.
Frecuencia de corte . Para caracterizar las propiedades de frecuencia de BT, a menudo se utiliza la frecuencia de corte. Frecuencia de corte F GRAMO– esta es la frecuencia de la señal a la cual el módulo del coeficiente de transferencia de corriente base es igual a la unidad. La ecuación para la frecuencia de corte se obtiene de su definición:
Dónde .
Despreciar la unidad en comparación y usar fórmulas F β = F (1 – 0 ) , obtenemos F GRAMO = 0 F . considerando que 0 1 , podemos suponer que la frecuencia de corte es casi igual a la frecuencia de corte en el circuito con OB:
F GRAMO F . (8-10)
A menudo, los datos de referencia proporcionan el módulo del coeficiente de transferencia de corriente base a alta frecuencia. F. Bajo alto entender la frecuencia F, satisfaciendo la condición F β << F < F GRAMO. Bajo esta condición, la frecuencia de corte se puede calcular fácilmente usando la fórmula
F GRAMO = F . (8-11)
Para describir las propiedades de frecuencia de BT también se utiliza lo siguiente:
frecuencia máxima de generación F para mejorar, en el que la ganancia de potencia kp = 1;
constante de tiempo del bucle de retroalimentación - en Hz; B" do I .
Características estáticas de BT en modo clave. . Los BT se utilizan ampliamente en tecnología electrónica como interruptores de transistores. La tarea de la llave es proporcionar el voltaje máximo a través de la carga en el estado abierto y la corriente de carga mínima en el estado cerrado.
Consideremos un circuito interruptor de transistor basado en un transistor bipolar n-p-n (Fig. 8-2). Corriente básica actual B creado aplicando voltaje positivo Ud. B a resistencia R B(). Voltaje Ud. SER El transistor de silicio en estado abierto es de aproximadamente 0,7 V. La corriente de base hace que aparezca la corriente del colector. actual I fluyendo a través de la resistencia de carga R I .
Cuando la llave está abierta, el voltaje en el transistor mismo es Ud. CE debe ser lo más pequeño posible, lo que corresponde al modo de saturación.
Si la corriente de base es cero, entonces el transistor está en modo de corte y una corriente de fuga insignificante igual a actual KB0 (B+1). Este estado del interruptor del transistor está cerrado.
Para analizar un transistor en modo de conmutación, construiremos una línea recta de carga según la familia de características de salida I-V del BT en el circuito OE (Fig. 8-3). La figura muestra que existe una cierta corriente base mínima. actual bg, llamada corriente de base límite, en la que el transistor entra en modo de saturación. A corrientes de base más bajas actual B
<
actual bg el transistor está en modo activo ( actual B1 ,
actual B2 ,
actual B3 en la figura. 8-3). A corrientes de base más altas actual B
>
actual bg el transistor permanece en modo de saturación. La corriente límite base se puede calcular conociendo la corriente de saturación del colector. actual kn según la fórmula válida para el modo activo. Tensión entre colector y emisor en modo saturación Ud. CONOCIDO normalmente asciende a décimas de voltio y depende débilmente de la corriente de base.
Obviamente, para poner el transistor en modo de saturación, es necesario aplicar una corriente de base que supere la corriente límite. La característica que muestra cuántas veces la corriente base excede la corriente límite es profundidad de saturación:
El proceso de encender la corriente del colector. Tiempo de retardo y tiempo de subida. . Apliquemos un paso de voltaje a la entrada del interruptor del transistor. Ud. B >> Ud. SER. En este caso, la corriente base aumentará inmediatamente de 0 a (Fig. 8-4 (a)). Supervisemos el cambio en la corriente del colector (Fig. 8-4 (b)). La corriente del colector aparece con retraso. t . h En este caso, la corriente base aumentará inmediatamente de 0 a (Fig. 8-4 (a)). Supervisemos el cambio en la corriente del colector (Fig. 8-4 (b)). La corriente del colector aparece con retraso. t tiempo de retraso En este caso, la corriente base aumentará inmediatamente de 0 a (Fig. 8-4 (a)). Supervisemos el cambio en la corriente del colector (Fig. 8-4 (b)). La corriente del colector aparece con retraso. debido al hecho de que los electrones inyectados desde el emisor a la base requieren algún tiempo para viajar hasta la unión del colector. Más durante un período de tiempo F actual kn . En este caso, la corriente base aumentará inmediatamente de 0 a (Fig. 8-4 (a)). Supervisemos el cambio en la corriente del colector (Fig. 8-4 (b)). La corriente del colector aparece con retraso. debido al hecho de que los electrones inyectados desde el emisor a la base requieren algún tiempo para viajar hasta la unión del colector. Más durante un período de tiempo Hay un aumento casi exponencial en la corriente del colector hasta que alcanza la corriente de saturación. llamado tiempo de frente actual kn y generalmente se cuenta entre niveles de corriente del colector de 0,1 actual kn y 0,9 . El tiempo de frente está determinado por el proceso de acumulación de portadores minoritarios en desequilibrio en la base y depende de la profundidad de saturación. s B. El tiempo de ascenso es proporcional a la vida útil de los portadores minoritarios en desequilibrio en la base. En este caso, la corriente base aumentará inmediatamente de 0 a (Fig. 8-4 (a)). Supervisemos el cambio en la corriente del colector (Fig. 8-4 (b)). La corriente del colector aparece con retraso. debido al hecho de que los electrones inyectados desde el emisor a la base requieren algún tiempo para viajar hasta la unión del colector. Más durante un período de tiempo .
y disminuye al aumentar la profundidad de saturación. La capacidad del colector también aumenta. El proceso de apagar la corriente del colector. Tiempo de reabsorción y tiempo de descomposición. Ud. B salta a cero o toma un valor negativo, la corriente base no se detiene inmediatamente. Los portadores de desequilibrio acumulados en el modo de saturación crean una corriente de base, que ahora tiene la dirección opuesta (figura 8-5 (a)). Durante el proceso de resorción, el transistor aún permanece en modo de saturación durante tiempo de reabsorción En este caso, la corriente base aumentará inmediatamente de 0 a (Fig. 8-4 (a)). Supervisemos el cambio en la corriente del colector (Fig. 8-4 (b)). La corriente del colector aparece con retraso. r, mientras que la corriente del colector permanece prácticamente constante e igual a la corriente de saturación: actual I = actual kn(Figura 8-5 (b)). Durante En este caso, la corriente base aumentará inmediatamente de 0 a (Fig. 8-4 (a)). Supervisemos el cambio en la corriente del colector (Fig. 8-4 (b)). La corriente del colector aparece con retraso. r la concentración de cargas minoritarias en desequilibrio en la base disminuye casi uniformemente y llega a cero primero cerca de la unión del colector. Por lo tanto, una vez transcurrido el tiempo de reabsorción, el transistor cambia al modo activo. Una vez finalizado el proceso de reabsorción, la corriente del colector comienza a disminuir. En este caso, cerca de la unión del emisor todavía queda una cierta carga de portadores en desequilibrio, que disminuye tanto por procesos de recombinación en la base como por su fuga desde la base. Este proceso ocurre a lo largo tiempo de declive En este caso, la corriente base aumentará inmediatamente de 0 a (Fig. 8-4 (a)). Supervisemos el cambio en la corriente del colector (Fig. 8-4 (b)). La corriente del colector aparece con retraso. empresa conjunta(Figura 8-5 (b)). Como resultado, la unión del emisor también está polarizada en la dirección opuesta y la corriente del colector se detiene. El tiempo de reabsorción es proporcional a la vida útil de los portadores minoritarios en la base. B y aumenta al aumentar la profundidad de saturación . El tiempo de frente está determinado por el proceso de acumulación de portadores minoritarios en desequilibrio en la base y depende de la profundidad de saturación..
Pulse BT con diodo Schottky
. El encendido y apagado rápido del interruptor del transistor impone exigencias opuestas a la profundidad de saturación. Con profundidad de saturación creciente . El tiempo de frente está determinado por el proceso de acumulación de portadores minoritarios en desequilibrio en la base y depende de la profundidad de saturación. El tiempo frontal disminuye, pero al mismo tiempo aumenta el tiempo de reabsorción cuando se apaga. El hecho es que una vez que la corriente del colector alcanza la saturación, el proceso de acumulación de portadores de desequilibrio en la base no se detiene y la inyección se produce desde las uniones del emisor y del colector (ambas uniones están polarizadas en directa). La tarea es evitar una mayor acumulación de portadores de desequilibrio en la base después de que el transistor entra en modo de saturación. Una solución bastante eficaz a este problema es utilizar un BT con un diodo Schottky (fig. 8-6). Una variante de un transistor bipolar con un diodo Schottky suele denominarse transistor Schottky. La tecnología moderna para la fabricación de circuitos integrados hace que sea bastante fácil implementar dicha combinación.
Dado que el voltaje de la unión del colector de un transistor de silicio en modo de saturación es 0,7 V, y el de un diodo Schottky (0,2...0,4) V, la unión del colector polarizada por un voltaje directo tan bajo prácticamente no causa la inyección. de portadores en desequilibrio, reduciendo así el tiempo de resorción En este caso, la corriente base aumentará inmediatamente de 0 a (Fig. 8-4 (a)). Supervisemos el cambio en la corriente del colector (Fig. 8-4 (b)). La corriente del colector aparece con retraso. r .
