2.1). Така схема називається інтегратор Міллера raquo ;. Струм бази і струм колектора лінійно зростають до режиму насичення. Напруга Uке (рис. 2.4.5) зменшується від максимального значення в момент часу t1 (трохи меншого напруги джерела живлення Ек) до мінімального значення (Uке нас ў 0,2 ... 0,4В) в момент часу t2.
В подальшому (до моменту t3) струм колектора Ік і напруга Uке не змінюються, а струм бази зростає до максимального значення:
б вх=Uвх/Rб. (2.3)
Відношення:
Кнас=Іб вх/Iб нас (2.4)
називається коефіцієнт насичення. Це відношення показує у скільки разів реальний вхідний струм бази (Iб вх) більше необхідного для насичення струму бази - Іб нас (див. Формулу (2.2)).
У момент часу t3 закінчується перехідний процес і електронний ключ знаходиться в другому стані. У режимі насичення напруга на базі Uбе=0,7 ... 0,8 В, а напруга на колекторі Uке=0,2 ... 0,4В.
У момент часу t4 закінчується вхідний імпульс. Однак накопичилися в конденсаторі СБЕ заряди будуть поступово розряджатися через перехід база-емітер із зменшенням струму бази до величини Іб нас (див. Рис. 2.4.2 та рис. 2.4.3). При цьому струм коллекторак і напруга Uке (див. Рис. 2.4.4 і рис. 2.4.5) не змінюються, тобто транзистор продовжує залишатися в режимі насичення. Інтервал часу між t4 і t5 називається часом розсмоктування. Цей час буде тим більше, чим більше коефіцієнт насичення (див. Формулу (2.4)).
З моменту часу t5 до моменту часу t6 транзистор знаходиться в активному режимі з поступовим зменшенням струму бази (ріс.2.4.3) і струму колектора (рис. 2.4.4).
При закриванні транзистора (з моменту часу t5 до t7) зростання напруги Uке сповільнюється за рахунок заряду конденсаторів СКЕ і Сн (див. рис. 2.1) від джерела живлення + Ек через резистор Rк.
У момент часу t7 можна вважати перехідною процес завершеним, електронний ключ повертається в початковий стан. Зазвичай час закривання електронного ключа (від моменту t4 до t7) значно більше часу відкривання електронного ключа (від t0 до t3).
При виборі елементів електронного ключа необхідно враховувати, що амплітуда напруги вхідного імпульсу дорівнює амплітуді напруги вихідного імпульсу (тобто майже дорівнює напрузі джерела живлення + Ек). З урахуванням формул (2.1) - (2.4) можна записати:
(2.5)
(2.6)
Коефіцієнт посилення по струму h21 у транзисторів навіть однієї пачки може змінюватися в кілька разів (наприклад, від 40 до 120). Тому коефіцієнт насичення електронного ключа (Кнас), залежний від параметрів застосовуваного транзистора, може змінюватися в широких межах. З ростом коефіцієнта насичення збільшується час розсмоктування електронного ключа. Отже, швидкодія ключових схем сильно залежить від параметрів застосовуваних транзисторів.
Для підвищення бистродей?? твія ключових схем бажано не доводити транзистор до насичення, а працювати в активному режимі - при цьому час розсмоктування дорівнюватиме нулю. На рис. 2.5 наведена схема ненасиченого електронного ключа з діодом Шотки (VD) в ланцюзі зворотного зв'язку.
Діод Шотки реалізований на переході метал-напівпровідник (p-типу або n-типу). Такий діод відкривається при напрузі 0,1 ... 0,2В.
Рис. 2.5 - Ненасичений електронний ключ з діодом Шотки
Робота ненасиченого ключа до моменту часу t2 аналогічна роботі насиченого ключа (див. рис. 2.4). Однак, в режим насичення такий ключ (рис. 2.5) не ввійде, бо при напрузі Uбе=0,6 ... 0,7 Вольт транзітстор майже відкритий, напруга на переході колектор-емітер становить: Uке=0,4 ...0,5 В - тому відкриється діод Шотки VD і весь додатковий вхідний струм потече не в базу транзистора, а через відкритий діод Шотки і перехід колектор-емітер транзистора VT.
Тому транзистор знаходиться в активному режимі і, по закінченні вхідного імпульсу Uвх, відразу переходить до етапу закривання транзистора, минаючи стадію розсмоктування (рис. 2.4).
Необхідно відзначити, що напруга Uке відкритого ненасиченого ключа (рис. 2.5) більше, ніж в насиченого ключа, і становить 0,4 ... 0,7 Вольт.
Підвищення швидкодії ключових схем досягається також зменшенням часу перезарядження конденсаторів СБЕ, СБК, СКЕ і Сн (див. рис. 2.1) за рахунок збільшення струмів в схемі, тобто за рахунок зменшення номіналів резисторів Rк і Rб. При цьому збільшення швидкодії ключових схем супроводжується пропорційним збільшенням споживаної потужності.
Максимальна швидкодія, тобто мінімальна відстань між сусідніми імпульсами визначається тривалістю фронту наростання імпульсу і тривалістю фронту спаду імпульсу. Тому одним із шляхів підвищення швидкодії є зменшення амплітуди імпульсів, тобто зменшення пере...
