Теория работы транзистора в ключевом режиме

Рассмотрим процесс переключения транзистора из закрытого состояния в открытое по временным диаграммам. Для наглядности примем, что входной сигнал u_ВХ имеет трапециидальную форму.

Согласно схеме на вход подается напряжение смещения (рис. 9.4, б) и входной сигнал (рис. 9.4, а), поэтому результирующее напряжение между эмиттером и базой:

u_{ВХ РЕЗ} = Е_СМ + u_ВХ.

Так как напряжения Е_СМ и u_ВХ имеют разные знаки, то диаграмма u_{ВХ РЕЗ} имеет вид (рис. 9.4, в).

Рассмотрим процесс переключения транзистора.

Видно, что на участке 0-1' u_{ВХ РЕЗ}>0, т.е. на базу подается “+”. Следовательно, транзистор закрыт, поэтому I_К=0 и на выходе U_R=0, а U_ЭК=Е_К.

В момент 1' uВХ РЕЗстанет равным нулю (рис. 9.4, в). Транзистор начнет открываться (рис. 9.4, г), т.е. переходить из области отсечки в область насыщения через активную область (от точки А к точке В на рис. 9.3, в).

UВХрез=UЭБ= ECМ+uВХ;

Пока транзистор будет открыт (рис. 9.4, д), (рис. 9.4, е):

UR= IK∙RK = EK.

В момент 3 uВХначнет увеличиваться. Но до момента 3' IБ ≥ IБ НАС, поэтому транзистор остается в области насыщения. В момент 3' транзистор начнет закрываться и в момент 4' полностью закроется. Для этого состояния транзистора можно записать:

Все вышесказанное справедливо и для импульсного усилителя по рисунку 9.6.

Временные диаграммы напряжений входа

Рис. 9.4 – Диаграммы напряжений на элементах схемы импульсного усилителя с источником смещения

Временные диаграммы напряжений выхода

Рис. 9.4 – Диаграммы напряжений на элементах схемы импульсного усилителя с источником смещения