Pobierz - Zakład TwT WT PW

Transkrypt

Pobierz - Zakład TwT WT PW
2012-01-06
TRANZYSTOR UNIPOLARNY JAKO KLUCZ
RD jest rezystorem drenu decydującym o
nachyleniu prostej obciążenia
rezystancja Rg symbolizuje wewnętrzną
rezystancją źródła sygnału wejściowego eg
Klucz z wykorzystaniem tranzystora
MOSFET z kanałem typu n normalnie
wyłączonym.
pojemność CL reprezentuje pojemność
obciążającą elektrodę drenu a praktycznie
jest to pojemność wejściowa kolejnego
tranzystora MOS podłączanego do wyjścia
rozpatrywanego klucza
Pojemności wewnętrzne tranzystora:
Cgs pojemność występującą pomiędzy bramką a źródłem tranzystora
Cgd pojemność pomiędzy bramką a kanałem i drenem
1
Wojciech Wawrzyński - wykład Elektronika
obszar nienasycenia
(liniowy, triodowy)
obszar nasycenia
(pentodowy)
obszar odcięcia
Wojciech Wawrzyński - wykład Elektronika
2
Przy napięciu -ER tranzystor jest odcięty. Punkt
pracy jest w punkcie R na charakterystyce
wyjściowej.
Wojciech Wawrzyński - wykład Elektronika
3
1
2012-01-06
Całkowity czas włączenia tranzystora unipolarnego określony jest:
tON=td+tr+t2+t3
Czas opóźnienia td jest to czas w którym napięcie na
bramce osiąga wartość UOFF przy której zaczyna płynąć
prąd drenu. Napięcie to narasta ze stałą czasową równą
iloczynowi rezystancji Rg i sumy pojemności Cgs i Cgd
1  R g (Cgs  Cgd )
Wojciech Wawrzyński - wykład Elektronika
4
Czas tr jest czasem narastania prądu drenu. Prąd
drenu narasta do wartości IDS odpowiadającej napięciu
EF na bramce.
Narastanie napięcia na bramce przenosi się przez
dzielnik pojemnościowy Cgd i CL na elektrodę drenu
tworząc na wyjściu charakterystyczne przepięcie ΔUD.
Wojciech Wawrzyński - wykład Elektronika
5
Wojciech Wawrzyński - wykład Elektronika
6
2
2012-01-06
Czas t3 jest to zakres znacznego malenia prądu
drenu aż do wartości IDF.
Osiągnięty jest punkt pracy F na charakterystyce
wyjściowej tranzystora w którym napięcie na
drenie wynosi UDF równą spadkowi napięcia na
otwartym kanale tranzystora.
7
Wojciech Wawrzyński - wykład Elektronika
Po upływie czasu włączenia tON=td+tr+t2+t3
następuje całkowite otwarcie kanału.
Rezystancja kanału spada do najniższej
możliwej wartości rD i płynie duży prąd drenu:
od źródła ED przez rezystor RD, elektrody dren
i źródło tranzystora do drugiej elektrody
zasilania (masy).
Napięcie wyjściowe osiąga wtedy wartość
określoną zależnością na dzielnik napięciowy
złożony z ww. elementów obwodu:
U DF  ED
Wojciech Wawrzyński - wykład Elektronika
rD
rD  RD
8
W chwili przyjścia ujemnej części impulsu wejściowego
początkowany jest proces wyłączania. tOFF=2,2 𝛕1 + tpass
Czas tf jest to zakres w którym napięcie na bramce zmniejsza się
opadając ze stałą czasową 𝛕1
Prąd drenu zmniejsza się i maleje do zera, gdy UGS osiąga
wartość UOFF
Czas 2,2 𝛕1 jest to zakres w którym napięcie na bramce opada ze
stałą czasową 𝛕1 aż ustali się na poziomie –ER.
Napięcie drenu pozostaje przez krótki czas tf na poziomie UDF. a
po odcięciu tranzystora na elektrodzie drenu pojawia się
przepięcie ΔUD podążające za ujemną tym razem zmianą napięcia
bramki.
Należ zwrócić uwagę, że odcinek czasu 2,2 𝛕1 zawiera w sobie
czas tf.
Wojciech Wawrzyński - wykład Elektronika
9
3
2012-01-06
Czas tpass jest czasem ładowania pojemności CL i
pojemności Cgd w pasywnym układzie odciętego
tranzystora.
Po tym czasie napięcie dren-źródło ustala się
wartość równą napięciu zasilania ED.
na
Punkt pracy przechodzi do punktu R.
Całkowity czas wyłączenia tranzystora unipolarnego
określony jest:
tOFF=2,2 𝛕1 + tpass
Wojciech Wawrzyński - wykład Elektronika
10
4