晶體管的增速電容器

在采用電壓驅(qū)動(dòng)的 BJT（雙極型晶體管）應(yīng)用中，調(diào)整基極外接電阻和基極反向電壓是影響抽取電流的關(guān)鍵因素。減小基極外接電阻以及增大基極反向電壓能夠在一定程度上增大抽取電流，這對(duì)縮短存儲(chǔ)時(shí)間和下降時(shí)間是有益的。然而，若基極外接電阻過(guò)小，會(huì)使輸入電流脈沖幅度增大，反而加深器件的飽和程度，導(dǎo)致存儲(chǔ)時(shí)間延長(zhǎng)；而基極反向電壓過(guò)大，則會(huì)使發(fā)射結(jié)反偏嚴(yán)重，增加延遲時(shí)間。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，需要對(duì)基極外接電阻和基極反向電壓進(jìn)行全面的折中考量。

為了在減短延遲時(shí)間和上升時(shí)間的同時(shí)，避免存儲(chǔ)時(shí)間延長(zhǎng)以及其他副作用的產(chǎn)生，理想的基極輸入電流波形應(yīng)為階梯波形式。這種波形能夠有效克服上述矛盾，提高晶體管的開(kāi)關(guān)速度。

在實(shí)際電路設(shè)計(jì)中，為了實(shí)現(xiàn)理想的基極電流波形，可以采用基極輸入回路（微分電路），其中與基極電阻 RB 并聯(lián)的電容器 CB 即為增速電容器。當(dāng)輸入電流波形為方波時(shí)，增速電容器 CB 的加入能夠使實(shí)際基極輸入電流波形接近理想的階梯波波形，從而有效減短開(kāi)關(guān)時(shí)間，提升晶體管的開(kāi)關(guān)速度。

肖特基箝位技術(shù)

肖特基箝位是另一種提高晶體管開(kāi)關(guān)速度的有效方法。肖特基二極管以其快速的開(kāi)關(guān)速度和較小的正向壓降（相較于 PN 結(jié)）而著稱(chēng)，因此被廣泛應(yīng)用于晶體管的開(kāi)關(guān)速度提升中。

在基極 - 集電極之間接入肖特基二極管作為箝位元件，由于肖特基二極管的正向壓降小于晶體管的 Vbe，大部分基極電流會(huì)通過(guò)肖特基二極管 D1 被旁路，使得流過(guò)晶體管的基極電流非常小，此時(shí)晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)接近截止?fàn)顟B(tài)。

從 B 點(diǎn)和 A 點(diǎn)的波形變化可以看出，晶體管由導(dǎo)通到截止的滯后時(shí)間幾乎為零。而在截止到導(dǎo)通的上升沿不夠陡峭，這是由于密勒效應(yīng)導(dǎo)致晶體管輸入電容增加所致。

肖特基箝位技術(shù)的實(shí)質(zhì)是改變晶體管的工作點(diǎn)，減小電荷存儲(chǔ)效應(yīng)對(duì)晶體管開(kāi)關(guān)速度的影響。與接入加速電容的方法不同，肖特基箝位電路不會(huì)降低電路的輸入阻抗。因此，在驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路的前級(jí)電路驅(qū)動(dòng)能力較低，且要求關(guān)斷速度快而對(duì)開(kāi)啟速度要求不高的場(chǎng)合，肖特基箝位技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

通過(guò)增速電容器和肖特基箝位等技術(shù)手段，可以有效提升晶體管的開(kāi)關(guān)速度，滿(mǎn)足現(xiàn)代電子設(shè)備對(duì)高速開(kāi)關(guān)性能的需求。在實(shí)際的電路設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)具體的電路要求和性能指標(biāo)，合理選擇和應(yīng)用這些技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)晶體管的最佳工作狀態(tài)。
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