三极管驱动电路中的加速电容

王志洋-12级-电气

加速电容.zip (1.32 MB, 下载次数: 4)

2015-6-28 17:28 上传

点击文件名下载附件

在三极管驱动电路中，三极管的开关驱动波形的上升沿和下降沿应该是越陡越好，才能很好的还原理想的驱动波形。那怎样才能把沿变陡呢？
共集电极驱动波形，电路图如下图，输出端加100欧电阻作为负载，下图中，左图没有加加速电容，右图加了C3，为加速电容。
  
得到的输出驱动波形如下图，左图为没加加速电容的输出，右图为加加速电容的输出。

         

实测的波形。NPN用的8050 PNP用的8550
200K  上图为不加加速电容，下图为加加速电容

500K

1M

上面由于电荷存储效应，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），

所以可以看到不加加速电容的输出波形在高频下有明显的充放电的过程。加入加速电容，利用电容两端不能突变的原理，在上升沿来的时候

直接沿导通，使管子快速开通。

至于为什么会这样，大家可以看下附件中“加速电容”中的分析，讲解的很详细

王志洋-12级-电气

所谓的加速电容，是借助电容两端不突变的原理，让上升沿直接加在B极，为何不直接把沿加在B极呢？这样就省去不必要的电阻电容了。而且得到的效果和上面发的是一样的。

加速电容可以用在共射极放大电路中，因为要保护三极管，防止短路，基极必须加限流电阻，这时开关速度就会因为极间的寄生电容减小，所以可以在此电路中加入加速电容，提高开关速率。

李维强-15级

对于以上电路，会在信号源往高跳变的时候产生一个尖峰电流，这个电流会很大，虽然在实际应用中对于一些好电源可能不觉得，但是一旦差点点的电源就有可能出现问题，如下图：


该尖峰产生的原因，我个人理解为，信号源跳变瞬间，三极管BE结极间电容起作用，基极上面的电容C1起作用，那么这个时候两个电路串联在电源回路上，就看成瞬间短路，所以电流会很大，但是由于BE结极间电容很小，所以很快就反向饱和，所以看到是一个尖峰，持续时间短。
然而剩下的时间是C1通过R1放电，减小3V的电压差（V2信号源产生了3V电压），而这个减小过程可看做RC回路放电，这个放电时间要大于整个周期才行，不然基极同样会导通。

至于为什么会快速关断的原因，从定性上分析，就是快速让BE结没有电流，能够做到的就是这一点了。然而全部关断还要看BC结之间的电流，这个可以看成BC结的电容和R2产生的RC回路，R2越小关断越快，但是R2小了电流就大。

所以通过上面分析，可以把C1减小，R1增加，这样同样保证方向放电时间大于1个周期，在左边串一个1K的R3，这样消除了尖峰电流并且也不影响关断，具体如下图：


把信号源加在发射级，个人感觉会更考验信号源的推动能力，因为它是顶着电源电压强行把电压抬高的，这个具体要好大能力，我说不清，但是通过以上原理，把9V电源变成信号源，同样可以保持快速关断和去除尖峰电流。这样信号源也不需要之前那么强的驱动能力。

杨川-11级-测控

学习了 王学长棒棒的