В результате расчёта импульсных характеристик должны быть определены времена включения tvklи выключения tvikl транзистора в схеме с общим эмиттером. Время включения состоит из времени задержки tzad (практически это время заряда барьерной ёмкости эмиттерного перехода) и времени нарастания tnar тока коллектора. Время выключения состоит из времени рассасывания заряда в базе tras и времени спада tsp. Рассасывание заряда в базе имеет место при работе транзистора в режиме насыщения. Для определения времени нарастания следует усреднить значение барьерной ёмкости эмиттера. Рекомендуется выбирать усреднённое значение Сesr = (1,5 - 2)Ce(0). Рассчитаем время задержки при заданном токе базы 0,5А, полагая, что установившееся значение напряжения на эмиттерном переходе Ueбудет равно 0,7 В.
В
А
пФ
с
Для определения времени нарастания тока коллектора необходимо знать сопротивление нагрузки Rn и напряжение источника напряжения коллектор-эмиттер. Поскольку они не заданы, примем значение напряжения равное максимальному напряжению коллектор-база. Сопротивление нагрузки найдём разделив это напряжение на заданный ток коллектора. Кроме этого для расчёта необходимо знать среднюю ёмкость коллекторного перехода, средний коэффициент передачи тока базы эффективное время жизни электронов в базе. При напряжении источника питания многим большим контактной разности потенциалов в коллекторном переходе для резкого коллекторного перехода среднее значение ёмкости коллектора принимается в два раза большим, ёмкости перехода при напряжении на коллекторе, равном источнику питания. Положим, что среднее значение коэффициента передачи соответствует половине заданного значения тока коллектора при напряжении равном половине максимального на коллекторном переходе. Допустим, что эффективное время жизни электронов в базе равно среднему времени жизни электронов при напряжении коллектор-база, равному половине максимального.
Ом
Ф
с
с
Определим ток базы Ibn, при превышении которого, происходит переход транзистора в режим насыщения.
Этот ток меньше заданного Ibvkl, поэтому транзистор будет работать в режим насыщения. Определим время нарастания тока и время включения.
А
с
с
Рассчитанное время включения меньше заданного 2,5 мкс.
Рассчитаем время выключения транзистора. Поскольку ток базы при выключении Ivikl не задан, положим его равным току базы включения Ivkl.
Вначале определим время рассасывания неравновесного заряда в базе. Рассасывание неравновесных зарядов происходит как в активной, так и пассивной базе, а также в высокоомной части коллектора. Основную часть рассасываемого заряда составляет заряд дырок в коллекторе, поскольку концентрация дырок на границе коллекторного перехода существенно выше концентрации электронов на границе коллекторного перехода. Поэтому вначале определим время жизни дырок в коллекторном переходе. Для этого определим подвижность и коэффициент диффузии дырок в коллекторе. Если длина высокоомной части коллектора без области пространственного заряда и запаса под окисление Lk1больше диффузионной длины дырок Lnв коллекторе, то следует в формуле для расчёта времени рассасывания использовать время жизни дырок в коллекторе. Если нет - то время пролёта дырок.
см
см
Поскольку Lk1< Lp, то рассасывание заряда неравновесных носителей в области коллектора будет определяться временем пролёта дырок tpr, а не временем жизни tp.
с
Определим время спада, когда ток коллектора уменьшается до 0,1 своего значения при выключении транзистора.
с
с
Рассчитаем время выключения как сумму времён рассасывания и спада.
В
А
пФ
с
Ом
с
см
см
с
