提高晶體管開關(guān)速度的途徑,方法圖文-KIA MOS管

晶體管的增速電容器

在BJT采用電壓驅(qū)動(dòng)時(shí)，雖然減小基極外接電阻和增大基極反向電壓，可以增大抽取電流，這對(duì)于縮短存儲(chǔ)時(shí)間和下降時(shí)間都有一定的好處。但是，若基極外接電阻太小，則會(huì)增大輸入電流脈沖的幅度，將使器件的飽和程度加深而反而導(dǎo)致存儲(chǔ)時(shí)間延長(zhǎng)；若基極反向電壓太大，又會(huì)使發(fā)射結(jié)反偏嚴(yán)重而增加延遲時(shí)間，所以需要全面地進(jìn)行折中考慮。

為了通過增大基極驅(qū)動(dòng)電流來減短延遲時(shí)間和上升時(shí)間的同時(shí)、又不要增長(zhǎng)存儲(chǔ)時(shí)間和產(chǎn)生其它的副作用，理想的基極輸入電流波形應(yīng)該是如圖所示階梯波的形式，這樣的階梯波輸入即可克服上述矛盾，能夠達(dá)到提高開關(guān)速度的目的。

實(shí)際上，為了實(shí)現(xiàn)理想的基極電流波形，可以方便地采用下圖所示的基極輸入回路（微分電路），圖中與基極電阻RB并聯(lián)的CB就稱為增速電容器。在基極輸入回路中增加一個(gè)增速電容器之后，雖然輸入的電流波形仍然是方波，但是通過增速電容器的作用之后，所得到的實(shí)際基極輸入電流波形就變得很接近于理想的基極電流波形了，于是就可以減短開關(guān)時(shí)間、提高開關(guān)速度。

肖特基箝位

利用肖特基箝位也是提高晶體管開關(guān)速度的另外一種方法，如圖，肖特基箝位在基極-集電極之間，這種二極管開關(guān)速度快，正向壓降比PN結(jié)小，準(zhǔn)確來說叫做肖特基勢(shì)壘二極管。

由于肖特基二極管的正向壓降比晶體管的Vbe小，因此，本來應(yīng)該流過晶體管的大部分基極電流通過D1被旁路掉了，這時(shí)候流過晶體管的基極電流非常小，所以可以認(rèn)為這時(shí)晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)很接近截止?fàn)顟B(tài)。

如下圖，上面的B點(diǎn)的波形，下面的是A點(diǎn)的波形，可以看出來，晶體管由導(dǎo)通到截止的滯后時(shí)間幾乎為零，由截止到導(dǎo)通上升沿不是很抖是因?yàn)槊芾招?yīng)增加了晶體管的輸入電容的結(jié)果。

肖特基箝位可以看做是改變晶體管的工作點(diǎn)，減小電荷存儲(chǔ)效應(yīng)的影響，提高開關(guān)速度的方法，肖特基箝位電路不像接入加速電容那樣會(huì)降低電路的輸入阻抗，所以當(dāng)驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路的前級(jí)電路的驅(qū)動(dòng)能力較低時(shí)，并且要求關(guān)斷速度快但是開啟速度不做要求的場(chǎng)合。

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