開(kāi)關(guān)三極管，加速電容的分析！

 

1、由于電荷存儲(chǔ)效應(yīng)，晶體管BE之間有一接電容，與Rb構(gòu)成RC電路，時(shí)間常數(shù)較大影響了晶體管的導(dǎo)通和截至速度（即開(kāi)關(guān)速度）。

 

 

2、加速電容作用。

 

（1) 控制脈沖低電平時(shí)，電路達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，晶體管截至，電容兩端電壓為零。

 

（2） 控制脈沖高電平到來(lái)時(shí)，由于電容電壓不能突變，電容需繼續(xù)保持零，這樣，晶體管基極B電壓突變到高電平，使晶體管迅速導(dǎo)通；電容被充電到脈沖電平電壓；進(jìn)入到穩(wěn)態(tài)，電容電壓為脈沖電平電壓。

 

（3） 此后，當(dāng)控制脈沖低電平到來(lái)時(shí)，由于電容電壓不能突變，需繼續(xù)保持脈沖電平電壓，因此，基極電壓從零（實(shí)際為be壓降)跳變到負(fù)的脈沖電平電壓，時(shí)得晶體管迅速?gòu)娘柡蜖顟B(tài)轉(zhuǎn)到截至狀態(tài)；此后，電容通過(guò)R放電，達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，兩端電壓為零。

 

（4）然后，重復(fù)以上過(guò)程。

 

 

1．典型的加速電容電路   T491D475M050AT 圖2所示是脈沖放大器（一種放大脈沖信號(hào)的放大器）中的加速電容電路。

 

電路中的VT1是三極管，是脈沖放大管，Cl并聯(lián)在Rl上，Cl是加速電容。Cl的作用是加快VT1導(dǎo)通和截止的轉(zhuǎn)換速度，所以稱為加速電容。

 

 

2．電路工作原理分析

 

電路中的三極管VT1工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)下（相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)），Ui為加到三極管VT1基極的輸入信號(hào)電壓，是一個(gè)矩形脈沖信號(hào)。當(dāng)U為高電平時(shí)，三極管VT1飽和導(dǎo)通；當(dāng)Ui為低電平時(shí)，三極管VT1截止。

 

加速電容Cl與三極管VT1輸入電阻Ri構(gòu)成如圖3(a)所示的等效電路。

 

(1)加速導(dǎo)通過(guò)程。當(dāng)輸入信號(hào)電壓Ui從OV跳變到高電平時(shí)，由于電容Cl兩端的電壓不能突變，加到VT1基極的電壓為一個(gè)尖頂脈沖，其電壓幅值最大，如圖3 (b)所示。這一尖頂脈沖加到VT1基極，使VT1基極電流迅速?gòu)腛A增大到很大，這樣VT1迅速?gòu)慕刂範(fàn)顟B(tài)進(jìn)入飽和狀態(tài)，加速了VT1的飽和導(dǎo)通，即縮短了VT1飽和導(dǎo)通時(shí)間（三極管從截止進(jìn)入飽和所需要的時(shí)間）。

 

(2)維持導(dǎo)通過(guò)程。在t0之后，對(duì)Cl的充電很快結(jié)束，這時(shí)輸入信號(hào)電壓Ui加到VT1基極的電壓比較小，維持VT1的飽和導(dǎo)通狀態(tài)。

 

(3)加速截止過(guò)程；當(dāng)輸入信號(hào)電壓U從高電平突然跳變到OV時(shí)，如圖3(b)所示的tl時(shí)刻，由于Cl上原先充到的電壓極性為左正右負(fù)，加到VT1基極的電壓為負(fù)尖頂脈沖。由于加到VT1基極的電壓為負(fù)，加快了VT1從基區(qū)抽出電荷的過(guò)程，VT1以更快的速度從飽和轉(zhuǎn)換到截止?fàn)顟B(tài)，即縮短了VT1向截止轉(zhuǎn)換的時(shí)間。

 

 

由于接入電容Cl，VT1以更快的速度進(jìn)入飽和狀態(tài)，同樣也是以更快的速度進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)，可見(jiàn)電容Cl具有加速VT1工作狀轉(zhuǎn)換的作用，所以將Cl稱為加速電容。

 

這種加速電容電路主要出現(xiàn)在電子開(kāi)關(guān)電路（用三極管作為開(kāi)關(guān)的電路）或脈沖放大器電路中，音頻放大器不用這種電路。




推薦閱讀：
聚焦IoT及車(chē)載電子 理光微電子深耕中國(guó)市場(chǎng)