为什么图腾柱结构上不发生直通?


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我正在设计BJT的图腾柱,以驱动MOSFET。我研究了几个在线示例,并根据对它们的了解建立了自己的电路。但是,有一个细节被我牢记。我想知道为什么在时钟脉冲的转变时间不直通发生在该电路中(例如,当)?换句话说,为什么在过渡期间两个BJT不能同时打开?Vclk=~6V

原理图

模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图

仿真结果:
在此处输入图片说明
V tp和V gs重叠。


请,您可以补充问题,在Vb(R2的右侧)添加图吗?为了方便起见,您可以将图解删除到Vclk并将其包括在内。我的建议是研究基极电压的行为(例如,QH晶体管是否饱和)。我没有做模拟,但是从我能直观检查,电压VCE,VCLK高的时候,是aproximadamete 0.125 V.
迪尔塞乌·罗德里格斯JR

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@DirceuRodriguesJr不幸的是,没有。CircuitLab不允许我编辑电路。一旦原理图窗口打开,它就会显示传单,上面写着“谢谢您使用演示。现在您需要付钱给我们进一步使用。”。
hkBattousai 2014年

Answers:


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除非NPN的Vbe> 0.6V,PNP的Vbe <-0.6V,否则这些晶体管不会导通。而且,由于基极和发射极是绑在一起的,因此这两个条件不可能同时成立。因此,当一个晶体管导通时,另一个晶体管截止。

然而

如果R2太低,则导通的晶体管将“饱和”。并且当饱和时,移除基极电流后将需要大量时间才能将其关闭。这个问题和答案讨论了该问题的一种著名解决方案。

但是,R2的当前值限制了基极电流,因为R2两端的电压会相对较低,因此晶体管不会硬饱和,并且会相对快速地关断。


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饱和度在这里不是问题。由于关闭的晶体管将在另一个晶体管开始导通时对其施加一个BE降负偏压。即使处于饱和状态,这也将很快关闭晶体管。无论如何,基极都不能驱动超过集电极电压,而基极电流将始终仅是维持发射极电流所需的电流。这些晶体管在这种配置下不会饱和,R2与之无关。低Ro可能会引起问题,但实际上不会引起饱和度恢复问题。
Olin Lathrop 2014年

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另外,请记住,在这样的容性负载下,每次过渡后都会有大量电流流过,而在下一次过渡之前实际上有零电流。在关闭的晶体管中不需要耗散高浓度的载流子(即使R2的值很低)。
Dave Tweed 2014年

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两个非常好的点否定了此种特定构造饱和度的重要性(如果你认为他们是来自同一个供电而VBE的不超过的Vce,和电容性负载。
布莱恩·德拉蒙德

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在真正的图腾柱配置中,直通通常会在切换期间很短的时间内发生。

但是,您拥有的不是图腾柱配置。您有两个背对背的发射器跟随者。在这种情况下,您将无法直通。为了使每个晶体管导通,基极必须是从发射极朝向集电极电压的一个结点。因此,您的双发射极跟随器具有两个结压降(约1.2-1.4 V)的死区,两个晶体管都不会导通。

例如,假设Vtp为6 V,并且每个晶体管至少需要600 mV BE电压才能以有意义的方式导通(PNP实际上为-600 mV,但这在这种情况下是隐含的)。这意味着,当R2的右侧在5.4至6.6 V的范围内时,两个晶体管均处于截止状态。如果该电压超过6.6 V,则顶部晶体管将开始变为1,从而导致电流从其发射极流出,这将Vtp升高至低于驱动电压600-700 mV。底部晶体管的相反符号也是如此。当驱动电压低于5.4 V时,底部晶体管开始导通并通过其发射极吸收电流,这又将Vtp拉低,以保持低于驱动电压600-700 mV。


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实际上,即使在音频放大器中使用,此处所示的配置即使与发射极和集电极电阻复杂,也是众所周知的失真源,因为它的“死区”约为零。解决方案是AB级放大器。
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