- •Полупроводниковые приборы
- •Полупроводники
- •Электронно-дырочный переход
- •Вентильное свойство идеального p-n перехода
- •Емкость идеального p-n перехода
- •Полупроводниковый диод
- •Вольт-амперная характеристика реального p-n перехода. Пробой
- •Полупроводниковые приборы с одним выпрямляющим переходом
- •Биполярный транзистор
- •Полевые транзисторы
- •Особенности мощных высоковольтных транзисторов
- •Однопереходные транзисторы
- •Тиристоры
- •Усилители
- •Каскадирование как принцип построения электронных устройств
- •Классификация усилителей
- •Основные параметры усилителей
- •Обратные связи в усилителях
- •Усилители на биполярных транзисторах
- •Обеспечение начального режима работы усилителя
- •Усилитель с эмиттерной стабилизацией
- •Математические модели биполярного транзистора
- •Расчет усилителя с эмиттерной стабилизацией по переменному току
- •Усилитель с ок
- •Фазоинверсный каскад
- •Усилители постоянного тока
- •Дифференциальный усилитель
- •Выходные каскады
- •Операционный усилитель
- •Операционный усилитель как идеальный усилитель
- •Передаточная характеристика оу
- •Скорость нарастания оу
- •Упрощенная внутренняя структура оу
- •Основные схемы включения оу
- •Компенсация смещения
- •Ослабление синфазных сигналов
- •Частотная коррекция операционного усилителя
- •Использование оу при однополярном питании
- •Усилители с промежуточным преобразованием
- •Импульсные усилители
- •Общие требования к ключевым каскадам
- •Ключи на биполярных транзисторах
- •Общая характеристика
- •Расчет ключа на биполярном транзисторе
- •Повышение быстродействия ключей на биполярных транзисторах
- •Ключи на полевых транзисторах
- •Общая характеристика
- •Особенности управления мощными полевыми транзисторами
- •Регулирование мощности с использованием ключевых схем
- •Схемы формирования заданного тока и напряжения
- •Источники вторичного электропитания
- •Структура и основные параметры
- •Выпрямители
- •Устройства стабилизации мгновенных значений напряжения
- •Устройства стабилизации среднего значения напряжения
- •Импульсные стабилизаторы напряжения
- •Генераторы сигналов
- •Частотно-зависимые устройства
- •Аналоговые фильтры
- •Синтез корректирующих звеньев
- •Схемная реализация корректирующих звеньев
- •Схемная реализация регулятора
- •Библиографический список
- •Оглавление
-
Особенности управления мощными полевыми транзисторами
В связи с крайне незначительным током, который требуется для управления полевым транзистором, управление этим прибором можно организовать от слаботочного устройства, например, непосредственно от интегральной схемы (ИС). Рассмотрим вопрос построения схемы управления ключом на мощном МДП-транзисторе от двух типов интегральных схем: построенных на полевых транзисторах и имеющих следующую нагрузочную способность: выходное напряжение , выходной ток построенных на биполярных транзисторах и имеющих следующую нагрузочную способность: выходное напряжение , выходной ток
Рассмотрим две схемы включения мощного МДП-транзистора в ключевом режиме: схему с общим истоком (рис. 108,а), и схему с общим стоком — истоковый повторитель (рис. 108,б).
В случае управления мощным МДП-транзистором в схеме с общим истоком, когда требования к быстродействию ключа относительно низкие, основная задача управляющей схемы — формирование выходного напряжения с амплитудой, обеспечивающей минимальное сопротивление открытого МДП-транзистора. Очевидно, что для интегральных схем на полевых транзисторах указанное требование к амплитуде выполняется при непосредственной связи между ИС и мощным МДП-транзистором. При управлении от интегральной схемы на биполярных транзисторах необходимо повысить амплитуду ее выходного напряжения, что обычно достигается применением дополнительного биполярного транзистора, включенного по схеме ОЭ и питающегося напряжением не менее 15 В.
а) |
б) |
|
Рис. 108 |
лц2рис4 |
Если же основное требование к ключу на мощном МДП-транзисторе — максимальное быстродействие, то необходимость повышения скорости перезаряда входной емкости транзистора усложняет цепь управления. Это усложнение обычно сводится к постановке между ИС и входом полевого транзистора дополнительных эмиттерных повторителей, которые усиливают выходной ток ИС и ускоряют перезаряд входной емкости МДП-транзистора. В схеме, показанной на рис. 109,а, заряд входной емкости происходит через эмиттерный повторитель на транзисторе , а разряд — через эмиттерный повторитель на .
При управлении мощным МДП-транзистором, включенным по схеме с общим стоком, в целях повышения напряжения исток-затвор вводят форсирующие емкостные цепи. Принцип действия такой форсирующей цепи рассмотрим на примере схемы, показанной на рис. 109,б.
Пусть управление МДП-транзистором осуществляется от ИС, имеющей показанный на рисунке выходной каскад. Подобные каскады называют «открытым коллектором»; каскад с открытым коллектором не способен отдавать ток в нагрузку. Если транзистор выходного каскада ИС находится в открытом состоянии, то на выходе ИС присутствует низкий уровень напряжения, мощный МДП-транзистор закрыт, а конденсатор заряжается через диод до напряжения питания. Резистор ограничивает ток, потребляемый на выходе ИС от источника питания. Когда транзистор выходного каскада ИС закрывается, то напряжение заряженного конденсатора становится приложенным между истоком и затвором Полевого транзистора. В результате включение этого транзистора обеспечивается высоким напряжением и сопротивление открытого мощного МДП-транзистора быстро снижается до минимального значения. Длительность поддержания форсирующего напряжения определяется сопротивлением закрытого диода , через который разряжается форсирующий конденсатор во время открытого состояния МДП-транзистора. Минимальное значение емкости форсирующего конденсатора , где , — емкости затвор-исток и затвор-сток соответственно. Максимальная емкость ограничивается временем заряда конденсатора через диод.
а) |
б) |
|
Рис. 109 |
лц2рис5 |