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?
模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图
仿真结果:
(V tp和V gs重叠。)
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?
模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图
仿真结果:
(V tp和V gs重叠。)
Answers:
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。
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。