294 (40)

- 294

Tranzystor bipolarny

Niech w chwili t₀ (punkt O na rys. 5.46b oraz 5.47) nastąpi skokowa zmiana napięcia wejściowego e_g od wartości —E_R do E_P. Z uwagi na spełnienie warunku sterowania prądowego podczas włączania tranzystora prąd bazy osiąga natychmiast wartość I_BF = E_FjR_B. Zmiana natomiast polaryzacji złącza E-B z kierunku

t

Rys. 5.47

Przebiegi czasowe napięć i prądów podczas włączania i wyłączania tranzystora

zaporowego do kierunku przewodzenia nie jest natychmiastowa, gdyż zmiana napięcia U_BE łączy się z koniecznością zmiany ładunku warstwy zaporowej Q_Jt. Aby napięcie U_BE zmieniło się od wartości —E_R (w przybliżeniu) do zera, konieczne jest zmniejszenie ładunku Q_je o wartość AQ_Je pokazaną na rys. 5.45b, czyli warstwa zaporowa złącza E-B musi być częściowo rozładowana. Ponieważ prąd rozładowania jest ograniczony (jest to prąd bazy I_BF, a ściśle biorąc część tego prądu), zatem dopiero po pewnym czasie napięcie U_BE osiąga wartość zerową i punkt pracy tranzystora przechodzi z zakresu odcięcia do zakresu normalnego aktywmego (od 0 do 1). Czas ten jest nazywany czasem opóźnienia. Wyjaśnijmy teraz, dlaczego stwierdzono wyżej, że — ściśle biorąc—tylko część prądu I_BF „idzie” na rozładowanie warstwy zaporowej złącza E-B ? Otóż należy pamiętać, że przy zmianie potencjału bazy zmienia się napięcie U_BC (potencjał kolektora jest w tym czasie stały, gdyż prąd kolektora jest, praktycznie biorąc, równy zeru), czyli zmienia się rówmież ładunek Q_Jc. Waśnie dlatego część prądu I_Bf przeładowuje warstwę zaporow^rą złącza E-B, a pozostała jego część przeładowuje warstwę zaporową złącza B-C.

Zwróćmy teraz uwagę na wykres rozkładu koncentracji n_b(x) dla chwili t_y (rys, 5.46c) odpowiadającej punktowi pracy 1. Nachylenie tego rozkładu przy kolektorze (dla współrzędnej x = W_B) jest prawie rówme zeru, co oznacza, że dopiero od tej chwili rozpoczyna się wzrost prądu kolektora. Przypomnijmy, że prąd dyfuzji jest proporcjonalny do gradientu koncentracji nośników. W okresie od t_l do <_3l reprezentowanym przez jeden wykres dla chwili t₂ (punkt pracy 2), nachylenie