Dlaczego nie dochodzi do wystrzelenia w słup totemu?

11

Projektuję słup totemu przez BJTs do sterowania MOSFET. Studiowałem na kilku przykładach online i zbudowałem swój obwód zgodnie z tym, co z nich zrozumiałem. Jest jednak pewien szczegół, który utkwił mi w pamięci. Chciałbym wiedzieć, dlaczego nie występuje przebijanie w tym obwodzie w czasie przejścia impulsu zegarowego (np. Gdy )? Innymi słowy, dlaczego dwa BJT nie włączają się w tym samym czasie podczas przejścia?V.dolk=~6V.

schematyczny

symulacja tego obwodu - Schemat utworzony przy użyciu CircuitLab

Wynik symulacji:
wprowadź opis zdjęcia tutaj
( V tp i V gs pokrywają się. )

hkBattousai
źródło
Czy mógłbyś uzupełnić pytanie, dodając fabułę do Vb (prawa strona R2)? Aby to ułatwić, możesz usunąć fabułę do Vclk i dołączyć ją. Moją sugestią jest zbadanie zachowania się napięcia podstawowego (na przykład nasycenia lub braku tranzystora QH). Nie wykonałem symulacji, ale z tego, co mogłem zweryfikować wizualnie, napięcie Vce, gdy Vclk jest wysokie, wynosi około 0,125 V.
Dirceu Rodrigues Jr
1
@DirceuRodriguesJr Niestety nie. CircuitLab nie pozwala mi edytować obwodu. Pokazuje ulotkę, gdy tylko otworzy się okno schematu, mówiąc coś w stylu „Dziękuję za korzystanie z wersji demonstracyjnej. Teraz musisz zapłacić nam za dalsze korzystanie.”
hkBattousai

Odpowiedzi:

15

Tranzystory te nie przewodzą, chyba że Vbe> 0,6 V dla NPN, Vbe <-0,6 V dla PNP. A ponieważ zasady i emitery są ze sobą powiązane, niemożliwe jest spełnienie obu tych warunków jednocześnie. Więc kiedy jeden tranzystor jest włączony, drugi jest wyłączony.

JEDNAK

jeśli R2 jest zbyt niski, włączany tranzystor „nasyca się”. A po nasyceniu zajmie dużo czasu wyłączenie po usunięciu prądu podstawowego. To pytanie i odpowiedzi dotyczą jednego znanego rozwiązania tego problemu.

Jednak obecna wartość R2 ogranicza prąd podstawowy, ponieważ napięcie na R2 będzie względnie niskie, więc tranzystory nie nasycą się mocno i stosunkowo szybko się wyłączą.

Brian Drummond
źródło
5
Nasycenie nie jest tutaj problemem. Ponieważ tranzystor, który się wyłącza, będzie miał jeden ujemny efekt upuszczenia BE, gdy drugi zacznie się włączać. To całkiem szybko wyłączy tranzystor, nawet jeśli był nasycony. W każdym razie zasady nie mogą być przepuszczane przez napięcie kolektora, a prąd bazowy zawsze będzie tylko tym, co jest potrzebne do utrzymania prądu emitera. Tranzystory te nie mogą nasycać się w tej konfiguracji, a R2 nie ma z tym nic wspólnego. Niskie Ro może powodować problemy, ale tak naprawdę nie jest to problem z odzyskiwaniem nasycenia.
Olin Lathrop
4
Należy również pamiętać, że przy takim obciążeniu pojemnościowym tuż po każdym przejściu płynie dużo prądu, ale w zasadzie zero prądu tuż przed następnym. Nie ma wysokiego stężenia nośników ładunku, które należy rozproszyć w wyłączającym się tranzystorze (nawet jeśli R2 ma niską wartość).
Dave Tweed
1
Dwa bardzo dobre punkty negujące znaczenie nasycenia dla tej konkretnej konfiguracji (Vbe nie może przekroczyć Vce, jeśli założymy, że są zasilane z tego samego źródła i obciążenia pojemnościowego
Brian Drummond
11

W prawdziwej konfiguracji słupa totemowego strzelanie zwykle występuje przez bardzo krótki czas podczas przełączania.

Jednak to, co masz, nie jest konfiguracją bieguna totemu. Masz dwóch obserwujących emiter jeden po drugim. W takim przypadku nie będziesz strzelać. Aby każdy tranzystor był włączony, podstawą musi być jeden spadek złącza w kierunku napięcia kolektora z emitera. Dlatego twój obserwator z podwójnym emiterem ma pasmo nieczułości 2 złącz (około 1,2-1,4 V), przez które żaden tranzystor nie będzie przewodził.

Na przykład, powiedzmy, że Vtp wynosi 6 V i że każdy tranzystor potrzebuje napięcia co najmniej 600 mV BE, aby włączyć się w znaczący sposób (faktycznie -600 mV dla PNP, ale w tym przypadku jest to sugerowane). Oznacza to, że gdy prawa strona R2 jest w zakresie od 5,4 do 6,6 V, oba tranzystory są wyłączone. Jeśli napięcie przekroczy 6,6 V, zacznie się pojawiać górny tranzystor, co spowoduje wypływ prądu z jego emitera, co podnosi Vtp do wartości 600-700 mV poniżej napięcia sterującego. To samo działa z przeciwnym znakiem dla dolnego tranzystora. Kiedy napięcie sterujące spadnie poniżej 5,4 V, dolny tranzystor zaczyna przewodzić prąd opadający przez jego emiter, co z kolei powoduje obniżenie Vtp do poziomu 600-700 mV poniżej napięcia sterującego.

Olin Lathrop
źródło
1
W rzeczywistości pokazana tutaj konfiguracja, nawet jeśli jest skomplikowana z rezystorem emitera i kolektora, jest dobrze znanym źródłem zniekształceń, gdy jest stosowana we wzmacniaczach audio, ponieważ ma „martwą strefę” wokół zera. Rozwiązaniem jest wzmacniacz klasy AB.
WhatRoughBeast