1、使用加速電容

圖 3 使用加速電容時的電路

圖 4 加速電容對基極電壓的影響

圖 3 是對圖 1 基極限流電阻 R1 添加并聯(lián)小容量電容器的電路。這樣，當(dāng)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(dǎo)通狀態(tài)變化到截止?fàn)顟B(tài)時能夠迅速從基區(qū)取出電子（因為R1 被旁路），消除開關(guān)的時間滯后。這個電容的作用是提高了開關(guān)速度，所以稱為加速電容。

圖 5 加了加速電容的輸入輸出波形

圖片 5 是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(guān)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(guān)波形決定。

2、肖特基鉗位

提高晶體管開關(guān)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(shù)字IC TTL的內(nèi)部電路所采用的技術(shù)。

圖 6 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(jié)，而是由金屬與半導(dǎo)體接觸形成具有整流作用的二極管，其特點是開關(guān)速度快，正向壓降 VF比硅 PN 結(jié)小。

圖 6 進(jìn)行肖特基鉗位的電路

圖 7 加了肖特基鉗位的輸入輸出波形

如上圖 7 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 5）時相同，晶體管開通關(guān)斷邊沿明顯變陡峭。

分析圖 6 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(yīng)該流過晶體管的大部分基極電流現(xiàn)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(rèn)為這時晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)接近截止?fàn)顟B(tài)。

3、減小基基電阻R1

圖 8 R1=100Ω時的電路

圖 9 R1=100Ω時的輸入輸出波形

如上圖 9 所示，減小 R1 電阻至 R1=100Ω 時的輸入輸出波形較圖 2 明顯變陡峭，這是因為 R1 減小時，其與晶體管密勒效應(yīng)構(gòu)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(guān)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(yīng)影響，提高開關(guān)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(dāng)驅(qū)動開關(guān)電路的前級電路的驅(qū)動能力較低時，采用這種方法很有效。

在設(shè)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）。
責(zé)任編輯人：CC