Процесс включения транзистора. В закрытом состоянии режим работы транзистора характеризуется точкой А (см

В закрытом состоянии режим работы транзистора характеризуется точкой А (см. рис. 5.18, в). В момент времени t₀ напряжение генератора скачком изменяет­ся от значения u_зи0 до значения u_зи1 (рис. 5.18, б). В течение интервала времени % ⁼ t\ ~ А)- называемого временем задержки включения, происходит заряд паразит­ной емкости С_вх.экв:

(5.61)

Если внутреннее сопротивление R_г небольшое, то время задержки τ_з пренебрежимо мало. Время задержки уменьшается также при снижении порогового напряжения.

В момент t₁ напряжение на затворе достигает порогового значения, транзистор открывается, появляется ток стока (рис. 5.18, г) и начинается разряд емкости С_н через открывшийся транзистор. В интервале времени τ_н = t₂ — t₁ происходит фор­мирование проводящего состояния канала, в ходе которого ток стока быстро нарастает с постоянной времени τ_s = C_з.к*R_к, и в момент времени t₂ ток достигает значения I_р, при этом рабочая точка переходит из положения А в положение A₁.

С момента времени t₂ емкость С_н разряжается практически постоянным током I_р, величина которого определяется уравнением (5.44):

(5.62)

При этом для тока разряда конденсатора справедливо соотношение

(5.63)

По мере разряда конденсатора С_н напряжение на нем уменьшается и в интервале времени τ_р = t₃ - t₂ транзистор находится в режиме насыщения, рабочая точка переходит из положения А₁ в положение А₂. Интервал времени можно определить, переходя в формуле (5.63) к конечным приращениям, приняв , тогда

Учитывая, что напряжение насыщения u_нас = u_эи – u_пор, а ток определяется форму­лой (5.62), получаем:

Или

Учтем формулу (5.45). Тогда получим:

(5.64)

В момент Ц транзистор переходит в линейный режим, и в интервале времени τ_к =t₄ - t₃ разряд емкости происходит током, определяемым уравнением (5.41). Б момент t₄ процесс включения завершается, и на выходе схемы устанавливает­ся напряжение u_си0, определяемое точкой В (рис. 5.18, в). Длительность времен­ного интервала ориентировочно можно определить с помощью соотношения для элементарной RС-цепочки:

(5.65)

Здесь R_к0 — сопротивление канала, через который происходит разряд конденса­тора. Эта величина может быть найдена из формулы (5.46):

Отсюда следует, что для уменьшения времени включения необходимо применять транзисторы с высокой крутизной S.

Таким образом, полное время включения транзистора

Во многих случаях величины τ_з и τ_н пренебрежимо малы. Тогда

Для ориентировочных расчетов время включения можно оценить, поделив накоп­ленный емкостью С_н заряд, равный E_и.п*C_н, на постоянный ток разряда I_р:

(5.66)