常用的加速晶體管開關方法分享-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2021-02-23
1、加速晶體管開關：使用加速電容
使用加速電容時的電路
加速電容對基極電壓的影響
基極限流電阻R1添加并聯(lián)小容量電容器的電路。這樣，當輸入信號上升、下降時能夠使R1電阻瞬間被旁路并提供基極電流，所以在晶體管由導通狀態(tài)變化到截止狀態(tài)時能夠迅速從基區(qū)取出電子（因為R1被旁路），消除開關的時間滯后。這個電容的作用是提高了開關速度，所以稱為加速電容。
加了加速電容的輸入輸出波形
添加了加速電容之后的輸入輸出波形圖，可以看出晶體管開關速度明顯提升，邊沿變得陡峭，由于所使用的晶體管以及基極電流、集電極電流值等原因，加速電容的最佳值是各不相同的。因此，加速電容的值要通過實際電路的開關波形決定。
2、加速晶體管開關：肖特基鉗位
提高晶體管開關速度的另一個方法是利用肖特基二極管鉗位。這種方法是74LS、74ALS、74AS等典型的數(shù)字ICTTL的內部電路所采用的技術。
下圖是對圖1添加肖特基鉗位的電路。所謂的肖特基鉗位是在基極與集電極之間接入肖特基二極管。這種二極管不是PN結，而是由金屬與半導體接觸形成具有整流作用的二極管，其特點是開關速度快，正向壓降VF比硅PN結小。
進行肖特基鉗位的電路
加了肖特基鉗位的輸入輸出波形
如上圖是加入了肖特基鉗位的輸入輸出波形，可以看出其效果與接入加速電容（圖3）時相同，晶體管開通關斷邊沿明顯變陡峭。
分析圖5可知，肖特基二極管的正向電壓降VF比晶體管的VBE小，所以本來應該流過晶體管的大部分基極電流現(xiàn)在通過D1被旁路掉了。這時流過晶體管的基極電流非常小，所以可以認為這時晶體管的導通狀態(tài)接近截止狀態(tài)。
3、加速晶體管開關：減小基基電阻R1
R1=100Ω時的電路
R1=100Ω時的輸入輸出波形
如上圖所示，減小R1電阻至R1=100Ω時的輸入輸出波形較圖3明顯變陡峭，這是因為R1減小時，其與晶體管密勒效應構成的低通濾波器的截止頻率升高，所以輸出波形的上升速度加快了。
加速電容是一種與減小基基電阻值等效的提高開關速度的方法。肖特基鉗位可以看做是改變晶體管的工作點，減小電荷存儲效應影響，提高開關速度的方法。
由于肖特基鉗位電路不像接入加速電容那樣會降低電路的輸入阻抗，所以當驅動開關電路的前級電路的驅動能力較低時，采用這種方法很有效。
在設計這種電路時要注意肖特基二極管的反向電壓VR的最大額定值（因為晶體管截止時電源電壓會原封不動的加在肖特基二極管上）。
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