昨天上网看某论坛,有位网友发了一个很有意思的电路,大概意思是自己搭了一个很基本,非常简单三极管驱动电路,本意是想将信号反向一下,但是输出并不像预期的那样,输出波形纹丝不动,并没有进行反向输出,查了之后看三极管导通频率为 100MHz,但是现在的脉冲才 1M 左右,非常郁闷,请求指导。

 

他的输入波形与输出波形如下:

 

 

大家先不要往下看,想想为什么?

有人觉得三极管是假的,有人建议降低 R3 的阻值,还有人觉得 8050 的开关速度不够,很多猜想。

 

其中有位网友(ID:lw2012)建议,R1 上面并联一个 100nF 的电容试试,楼主并联之后,果不其然,问题得到解决,如下图所示:

 

 

这里涉及到一个叫做“加速电容”的概念。(以下内容参考自电源研发精英圈)

由于电荷存储效应,晶体管 BE 之间有一接电容,与 Rb 构成 RC 电路,时间常数较大影响了晶体管的导通和截至速度(即开关速度)。

 

加速电容的作用:

  • 控制脉冲低电平时,电路达到稳态时,晶体管截至,电容两端电压为零。

  • 控制脉冲高电平到来时,由于电容电压不能突变,电容需继续保持零,这样,左边输入突变为高电平,晶体管基极 B 电压突变到高电平,使晶体管迅速导通;电容被充电到脉冲电平电压;进入到稳态,电容电压为脉冲电平电压。

  • 此后,当控制脉冲低电平到来时,由于电容电压不能突变,需继续保持脉冲电平电压,因此,基极电压从零(实际为 be 压降)跳变到负的脉冲电平电压,使得晶体管迅速从饱和状态转到截至状态;此后,电容通过 R 放电,达到稳态时,两端电压为零。

  • 然后,重复以上过程。

电路中,电容并联在 R1 上,称之为加速电容,目的是加快三极管导通和截至的转换速度。

 

再详细分析一下:

加速导通过程:当输入信号电压 Ui 从 0V 跳变到高电平时,由于电容 Cl 两端的电压不能突变,加到 VT1 基极的电压为一个尖顶脉冲,其电压幅值最大,如下图 3 所示,这一尖顶脉冲加到 VT1 基极,使 VT1 基极电流迅速从 OA 增大到很大,这样 VT1 迅速从截止状态进入饱和状态,加速了 VT1 的饱和导通,即缩短了 VT1 饱和导通时间(三极管从截止进入饱和所需要的时间)。

 

 

维持导通过程:在 t0 之后,对 Cl 的充电很快结束,这时输入信号电压 Ui 加到 VT1 基极的电压比较小,维持 VT1 的饱和导通状态。

 

加速截止过程:当输入信号电压 U 从高电平突然跳变到 0V 时,如图 3(b)所示的 tl 时刻,由于 Cl 上原先充到的电压极性为左正右负,加到 VT1 基极的电压为负尖顶脉冲。由于加到 VT1 基极的电压为负,加快了 VT1 从基区抽出电荷的过程,VT1 以更快的速度从饱和转换到截止状态,即缩短了 VT1 向截止转换的时间。

 

看到这里,大家应该都明白了吧,有不明白的欢迎留言交流。