常用的加速晶體管開關方法分享-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2021-02-23
1、加速晶體管開關：使用加速電容
使用加速電容時的電路
加速電容對基極電壓的影響
基極限流電阻R1添加并聯小容量電容器的電路。這樣，當輸入信號上升、下降時能夠使R1電阻瞬間被旁路并提供基極電流，所以在晶體管由導通狀態變化到截止狀態時能夠迅速從基區取出電子（因為R1被旁路），消除開關的時間滯后。這個電容的作用是提高了開關速度，所以稱為加速電容。
加了加速電容的輸入輸出波形
添加了加速電容之后的輸入輸出波形圖，可以看出晶體管開關速度明顯提升，邊沿變得陡峭，由于所使用的晶體管以及基極電流、集電極電流值等原因，加速電容的最佳值是各不相同的。因此，加速電容的值要通過實際電路的開關波形決定。
2、加速晶體管開關：肖特基鉗位
提高晶體管開關速度的另一個方法是利用肖特基二極管鉗位。這種方法是74LS、74ALS、74AS等典型的數字ICTTL的內部電路所采用的技術。
下圖是對圖1添加肖特基鉗位的電路。所謂的肖特基鉗位是在基極與集電極之間接入肖特基二極管。這種二極管不是PN結，而是由金屬與半導體接觸形成具有整流作用的二極管，其特點是開關速度快，正向壓降VF比硅PN結小。
進行肖特基鉗位的電路
加了肖特基鉗位的輸入輸出波形
如上圖是加入了肖特基鉗位的輸入輸出波形，可以看出其效果與接入加速電容（圖3）時相同，晶體管開通關斷邊沿明顯變陡峭。
分析圖5可知，肖特基二極管的正向電壓降VF比晶體管的VBE小，所以本來應該流過晶體管的大部分基極電流現在通過D1被旁路掉了。這時流過晶體管的基極電流非常小，所以可以認為這時晶體管的導通狀態接近截止狀態。
3、加速晶體管開關：減小基基電阻R1
R1=100Ω時的電路
R1=100Ω時的輸入輸出波形
如上圖所示，減小R1電阻至R1=100Ω時的輸入輸出波形較圖3明顯變陡峭，這是因為R1減小時，其與晶體管密勒效應構成的低通濾波器的截止頻率升高，所以輸出波形的上升速度加快了。
加速電容是一種與減小基基電阻值等效的提高開關速度的方法。肖特基鉗位可以看做是改變晶體管的工作點，減小電荷存儲效應影響，提高開關速度的方法。
由于肖特基鉗位電路不像接入加速電容那樣會降低電路的輸入阻抗，所以當驅動開關電路的前級電路的驅動能力較低時，采用這種方法很有效。
在設計這種電路時要注意肖特基二極管的反向電壓VR的最大額定值（因為晶體管截止時電源電壓會原封不動的加在肖特基二極管上）。
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