Ключи на биполярных транзисторах

Стационарные состояния

1.Режим насыщения: возникает при положительном управляющем напряжении ( ), если создаваемый им базовый ток удовлетворяет условию:

,

где - коэффициент усиления базового тока; - ток насыщения коллектора.

При насыщении транзистора:

2.Режим отсечки (транзистор заперт): возникает при отрицательном управляющем напряжении ( ), которое обеспечивает запирание эмиттерного перехода ( ). В этом случае в цепи базы проходит вытекающий из нее обратный ток коллектора , то условие:

При отсечке:

Переходные процессы в ключе

Процесс перехода ключа из выключенного во включённое состояние имеет 2 стадии: задержку и фронт включения. Задержка включения обусловлена наличием входной ёмкости транзистора, заряжающейся через резистор , благодаря чему напряжение на эмиттерном переходе запаздывает относительно входного напряжения. Длительность фронта включения зависит от времени распространения носителей от эмиттера через базу к коллектору, значения коллекторной ёмкости уменьшаются с увеличением базового тока.

Процесс перехода из включённого состояния в выключенное содержит 2 стадии: задержка выключения и фронт выключения. Задержка выключения связана с рассасыванием заряда, накопившегося в базе при насыщении транзистора. Длительность рассасывания увеличивается с повышением степени насыщения транзистора и уменьшается с увеличением базового тока. Длительность фронта выключения зависит от тех же факторов, что длительность фронта включения, и уменьшается с увеличением базового тока.