Транзисторы

(4-108)

Определим соотношения, описывающие форму импульса тока коллектора при передаче транзистором скачков базового тока (рис. 4-25). Переходные процессы в схеме с насыщенными транзи­сторами удобно рассчитывать так называемым методом заряда, в основе которого лежит принцип нейтральности базы. Перемножив правые и левые части уравнения (1-35) на qS и проинтегрировав в пределах от 0 до w, получим уравнение заряда базы

Сравнивая соотношения (4-112) и (4-113), получаем:

Q{t) = ЈlK{t).

(4-114)

Отсюда следует, что в активной области характеристик вре­менные изменения заряда неравновесных носителей в базе про­порциональны изменениям тока коллектора.

Если Б0А1б! </к.н>то время нарастания тока коллектора до «установившегося» значения [(0,95 -4- 0,99) X X /к(=:0О] составляет Јф1 (Зч-5)тв.

Если ВйМь^> 1К. н, то максимальный ток коллектора ог­раничивается значением /к. н. Время нарастания тока кол­лектора до уровня 0,9 /к. н (передний фронт импульса) можно определить из уравнений (4-111) и (4-114). Подставив в них значения t = *ф1, /к (Јф1) = 0,9 /к. K, Q (0) = 0 и i6 = AI6l, получим следующее выражение:

Время нарастания тем меньше, чем меньше тв и IK. н и чем больше А/б! и В0.

Поскольку в режиме насыщения в активной и периферийной частях базы (в дрейфовых транзисторах с высокоомным коллек­тором также и в толще коллектора) накапливается избыточный заряд неосновных носителей, то при анализе процессов в насыщен­ном транзисторе следует пользоваться постоянной времени на­копления tj. Величина %i определяется в основном процессами в периферийной области базы. Величина Т/ близка к постоянной времени коэффициента передачи тока базы Bi при инверсном вклю­чении транзистора (для дрейфовых транзисторов Т/ > тв). На­копление неравновесных носителей заряда продолжается в те­чение времени taaK = (3 5) tj. При этом в базе накапливается заряд Q (*и) = Т/А/б1.

После окончания входного насыщающего импульса тока базы Д7б1 с длительностью ta > + tHaK и подачи запирающего импульса ток коллектора начинает изменяться через некоторое время, необходимое для рассасывания избыточного заряда. Время рассасывания tp определяется как интервал времени между моментом подачи на базу насыщенного транзи­стора запирающего импульса и моментом, когда напряжение на келлекторе достигает уровня 0,1 Ек. Рассасывание неравновесных носителей производится в основном за счет поверхностной и объ­емной рекомбинации. Ток базы при этом может значительно пре­вышать величину тока базы в режиме отсечки.