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加速电容电路工作原理分析

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发表于 2021-7-13 10:39 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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1、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)。2 _! n$ V) l" |! e2 d3 J1 |
9 ~/ i& I2 h8 r7 M! _  r/ M
2、加速电容作用。  q" U8 F, y9 ]
(1) 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。
4 C7 K  M9 u  Z8 _(2) 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,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。
/ E9 ]6 _  @# B0 u+ F(3) 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,时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。3 C# S  W3 k. x
(4)然后,重复以上过程。
9 h- h- T+ p' m) q9 i  X: ~: X: p6 ~1.典型的加速电容电路
# w1 _; [5 P3 `7 z- s" z1 k; w9 yT491D475M050AT 图2所示是脉冲放大器(一种放大脉冲信号的放大器)中的加速电容电路。  s- j: r# T0 [: j& T

3 M9 P7 r% u) L5 L3 s" C8 j  o8 }6 F: r电路中的VT1是三极管,是脉冲放大管,Cl并联在Rl上,Cl是加速电容。Cl的作用是加快VT1导通和截止的转换速度,所以称为加速电容。
+ f9 J# R9 G8 f3 s0 Z0 \( h: Q4 x4 G2.电路工作原理分析
! t* `' z6 L4 t' ^6 W电路中的三极管VT1工作在开关状态下(相当于一个开关),Ui为加到三极管VT1基极的输入信号电压,是一个矩形脉冲信号。当U为高电平时,三极管VT1饱和导通;当Ui为低电平时,三极管VT1截止。! B0 h$ K0 g) a8 X& [2 `/ s2 X
* r( {1 B& n  I  k
加速电容Cl与三极管VT1输入电阻Ri构成如图3(a)所示的等效电路。! |  g, ^3 m( r
4 v$ J$ X0 f. a1 w/ g0 r- g
(1)加速导通过程。当输入信号电压Ui从OV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,如图3 (b)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)。
5 _7 h, Y/ V, X" r2 v% f4 s3 ^- R9 Q
(2)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。4 ?& Z+ k3 p, f( w# c- W
7 v- B( F/ g$ r  O/ P
(3)加速截止过程;当输入信号电压U从高电平突然跳变到OV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。
  D9 F- g1 {. L由于接入电容Cl,VT1以更快的速度进入饱和状态,同样也是以更快的速度进入截止状态,可见电容Cl具有加速VT1工作状转换的作用,所以将Cl称为加速电容。
% M) Q8 ~6 y# a6 S9 h* d# y: O+ X$ Z
这种加速电容电路主要出现在电子开关电路(用三极管作为开关的电路)或脉冲放大器电路中,音频放大器不用这种电路。0 l: ]5 R% c8 c2 C$ L3 @

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发表于 2021-7-13 13:11 | 只看该作者
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。

点评

是的,电路达到稳态时,晶体管截至,电容两端电压为零。  详情 回复 发表于 2021-7-13 18:00
是的,电路达到稳态时,晶体管截至,电容两端电压为零。  详情 回复 发表于 2021-7-13 17:56

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3#
发表于 2021-7-13 17:48 | 只看该作者
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,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。

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4#
 楼主| 发表于 2021-7-13 17:56 | 只看该作者
plug 发表于 2021-7-13 13:11
7 K2 \( E+ {3 H! v1 l, h& j) b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。

- N0 k4 S7 Q# W+ j是的,电路达到稳态时,晶体管截至,电容两端电压为零。4 I. H2 I4 M. H* S
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