CN210201802U - 一种便于加速晶体三极管开关的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便于加速晶体三极管开关的系统，包括：晶体三极管，还包括：基极限流电阻、加速电容和开关二极管，所述晶体三极管包括基极和集电极。该系统通过在晶体三极管的外围增加一个合理容量的加速电容和一个快速开关二极管来加速晶体三极管的开关速度，从而提供电路的运行效率，缩短开关延迟，适应快速发展的社会。

Description

一种便于加速晶体三极管开关的系统

技术领域

本实用新型涉及一种开关领域，特别提供了一种便于加速晶体三极管开关的系统。

背景技术

晶体三极管是最重要的半导体器件之一，在高速电路、模拟电路、功率放大等方面具有广泛的应用。其中在晶体三极管用作开关作用时，此时晶体三极管工作在饱和区（导通）或者截止区（断开），晶体三极管的开关时间需要一定的延迟时间，影响电路的运行效率，因此对于上述问题也是亟待于需要解决的。

实用新型内容

鉴于此，为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种便于加速晶体三极管开关的系统。

本实用新型提供的技术方案是：一种便于加速晶体三极管开关的系统，包括：晶体三极管，还包括：基极限流电阻、加速电容和开关二极管，所述晶体三极管包括基极和集电极，所述开关二极管位于所述晶体三极管中基极和集电极之间、且相互之间通过导线连接，所述基极限流电阻与所述加速电容并联、且并联输出端与集电极导线连接。

优选地，所述开关二极管为快速开关二极管。

本实用新型提供的便于加速晶体三极管开关的系统，通过在晶体三极管的外围增加一个合理容量的加速电容和一个快速开关二极管来加速晶体三极管的开关速度，从而提供电路的运行效率，缩短开关延迟，适应快速发展的社会。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1为本一种便于加速晶体三极管开关的系统的结构示意图；

图2为本一种便于加速晶体三极管开关的系统的电路连接示意图；

图中：1、晶体三极管；2、基极限流电阻；3、加速电容；4、开关二极管。

具体实施方式

下面将结合具体的实施方案对本实用新型进行进一步的解释，但并不局限本实用新型。

如图1-2所示，本实用新型提供了一种便于加速晶体三极管开关的系统，包括：晶体三极管1，还包括：基极限流电阻2、加速电容3和开关二极管4，所述晶体三极管1包括基极和集电极，所述开关二极管4位于所述晶体三极管1中基极和集电极之间、且相互之间通过导线连接，所述基极限流电阻2与所述加速电容3并联、且并联输出端与集电极导线连接,

作为技术方案的改进，所述开关二极管4为快速开关二极管。

其中图2中的Vi为加到晶体三极管1基极的输入信号电压，是一个矩形脉冲信号。当Vi为高电平时，晶体三极管1饱和导通；当Vi为低电平时，晶体三极管1截止。

当输入信号电压Vi从低平跳变到高电平时，电容器由于无法瞬间充电，故形同短路，基极限流电阻2被旁路，此时却有瞬间的大电流由加速电容3流向基极，因此也就加快了开关导通的速度；充电完成后，加速电容3形同开路，并不影响晶体三极管1的正常工作，加速电容3左端为正，右端为负，因此在输入电压从高电平跳变到低电平时，加速电容3两端的电压无法瞬间改变扔将维持于定值，故输入电压的下降立即使基极电压随之下降，而迅速令晶体三极管1截止。消处开关的时间滞后，提高开关速度。

由于所使用的晶体三极管1以及基极电流、集电极电流等因素，加速电容3的最佳值是不同的，所以，加速电容3的值要通过实际电路测试开关波形选择最佳值。

在晶体三极管1外围加上加速电容3之后为了进一步缩短晶体三极管1的存储时间，以加快晶体三极管1的开关速度，在晶体三极管1的基极和集电极之间并联一个快速开关二极管4，使晶体三极管1的导通时间处于临界饱和状态。在临界饱和区，电流增益开始下降，但晶体三极管1扔保持发射结正偏、集电极正偏的状态，这要比将深度饱和导通的晶体三极管1转为关断状态要快的多。

当晶体三极管1进入饱和状态后，其集电极正偏，与它并接的高速开关二极管4也正偏。高速开关的导通压降与晶体三极管1集电极上的压降几乎相同，所以高速的开关二极管4对晶体三极管1的基极电流起到分流作用，这就避免了晶体三极管1导通时进入深度饱和状态，从而缩短了存储时间，加快了开关速度。

下面结合实际作业，其中快速开关二极管不能被肖特基二极管替换，虽然肖特基二极管压降小导通快，但高温下漏电流随着温度升高而增大，从而导致开关信号上升沿波形发生大的衰减，影响信号传输。

在无加速电容3和快速的开关二极管4时，开关时，有的晶体三极管产生的脉冲信号为下图形态：

在仅有加速电容3时，开关时，产生的脉冲信号为下图形态：

在仅有开关二极管4时，开关时，产生的脉冲信号为下图形态：

在全有加速电容3和快速的开关二极管4时，开关时，产生的脉冲信号为下图形态：

根据上述脉冲信号图形来看，在有加速电容以及快速的开关二极管4时，脉冲信号占空比为50%，且无延时，脉冲上升时间和下降时间都最快。

不同情况下晶体三极管1输出波形见上图；

现在有编码器产品在使用这种电路设计，选择的加速电容值为1nF，电容值越小脉 冲信号上升时间越快。

上升、下降时间定义：脉冲峰值的10%——90%之间

上面结合附图对本实用新型的实施方式做了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (2)

1.一种便于加速晶体三极管开关的系统，包括：晶体三极管（1），其特征在于，还包括：基极限流电阻（2）、加速电容（3）和开关二极管（4），所述晶体三极管（1）包括基极和集电极，所述开关二极管（4）位于所述晶体三极管（1）中基极和集电极之间、且相互之间通过导线连接，所述基极限流电阻（2）与所述加速电容（3）并联、且并联输出端与集电极导线连接。

2.根据权利要求1所述的一种便于加速晶体三极管开关的系统，其特征在于，所述开关二极管（4）为快速开关二极管。

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