тиристорах та ін
У інтегральної схемотехніці найбільш широко використовується електронний ключ на біполярному транзисторі (рис. 2.1).
Рис. 2.1 - Насичений електронний ключ
Вхідний імпульс напруги Uвх позитивної полярності подається на базу транзистора VT через струмообмежуючі резистор Rб. Вихідна напруга у вигляді негативного імпульсу U вих знімається з колекторної навантаження Rк. Міжелектродні ємності транзистора показані у вигляді конденсаторів СБЕ, СБК, СКЕ. Ємність навантаження, а також паразитная ємність монтажу об'єднані в конденсаторі Сн.
Транзисторний ключ (рис. 2.1) може знаходитися в одному з трьох режимах: режим відсічення, активний режим, режим насичення. У режимі відсічення обидва переходу транзистора (база-емітер і базаколлектор) знаходяться в закритому (нетокопроводящих) стані. В активному режимі перехід база-емітер відкритий, а перехід база-колектор - закритий. У режимі насичення - обидва переходу відкриті.
Дуже рідко в деяких схемах використовується інверсний режим, при якому перехід база-емітер закритий, а перехід база-колектор відкритий.
Рис. 2.2 - Вхідна Вольт-амперна характеристика транзистора
На вхідних Вольт-амперна характеристика (ВАХ) кремнієвого біполярного транзистора (рис. 2.2) виділимо три області:
лівіше точки А - область відсічення; через перехід база-емітер протікає дуже маленький (частки микроампер) тепловий струм не основних носіїв I;
нелінійний ділянку між точками А і В - квадратичний ділянку (у деяких книгах він називається - експонентний ділянка);
щодо лінійна ділянка вище точки В, на якому струм бази різко зростає при збільшенні напруги Uбе.
На вихідний Вольт-амперна характеристика (ВАХ) (рис.2.3) виділимо робочу область, обмежену зверху максимальним струмом колектора (Ік макс), праворуч обмежену максимально допустимою напругою колектор-емітер (Uке макс), а також обмежену гіперболою максимально допустимої потужності розсіювання (Рк макс).
Рис. 2.3 - Вихідна Вольт-амперна характеристика транзистора
В межах робочої області будуємо навантажувальну пряму, що проходить через дві точки: (рис. 2.3).
на горизонтальній осі через точку Uке=Ек;
на вертикальній осі через точку Ік=Ек / Rк.
На цій прямій виділимо точку режиму відсічення «О» і точку режиму насичення «Н».
. (2.1)
Відрізок навантажувальної прямої між точками «О» і «Н» відповідає активному режиму роботи транзистора.
На вхідних Вольт-амперні характеристики (рис. 2.2) режиму насичення відповідає ділянка вище точки «Н». У цій точці струм бази дорівнює:
де: h21 - коефіцієнт посилення транзистора по струму
Між точками «А» і «Н» (На рис. 2.2) знаходиться ділянка активного режиму роботи транзистора.
Розглянемо роботу електронного ключа з режиму відсічення (до моменту часу t0 на рис. 2.4).
Рис. 2.4.1
Рис. 2.4.2
Рис. 2.4.3
Рис. 2.4.4
Рис. 2.4.5
