Почему на структуре тотемных столбов не происходит сквозной стрельбы?

11

Я разрабатываю тотемный столб с помощью BJT, чтобы управлять МОП-транзистором. Я учился на нескольких онлайн-примерах и построил свою схему в соответствии с тем, что я понял из них. Однако есть деталь, которая застряла у меня в голове. Я хотел бы знать, почему в этой цепи не возникает сквозной выстрел во время перехода тактового импульса (например, когда )? Другими словами, почему два BJT не включаются одновременно во время перехода? $V_{clk} \tilde= 6V$

схематический

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Результат моделирования:
введите описание изображения здесь
( V _tp и V _gs перекрываются. )

mosfet-driver shoot-through totem-pole

— hkBattousai
источник

Пожалуйста, не могли бы вы дополнить вопрос, добавив сюжет в Vb (правая сторона R2)? Для облегчения вы можете удалить сюжет Vclk и включить его. Мое предложение состоит в том, чтобы исследовать поведение базового напряжения (например, насыщение или нет для транзистора QH). Я не делал симуляцию, но из того, что я мог проверить визуально, напряжение Vce, когда Vclk высокое, составляет приблизительно 0,125 В.

— Dirceu Rodrigues Jr

1

@DirceuRodriguesJr К сожалению, нет. CircuitLab не позволяет мне редактировать схему. Как только откроется окно схемы, на экране появится надпись «Спасибо за использование демоверсии. Теперь вы должны заплатить нам за дальнейшее использование».

— hkBattousai

15

Эти транзисторы не проводят, если Vbe> 0,6 В для NPN, Vbe <-0,6 В для PNP. А поскольку базы и излучатели связаны друг с другом, невозможно, чтобы оба эти условия были выполнены одновременно. Поэтому, когда один транзистор включен, другой выключен.

ОДНАКО

Если R2 слишком низок, включаемый транзистор будет «насыщаться». А после насыщения потребуется значительное время для выключения после снятия базового тока. Этот вопрос и ответы обсуждают одно известное решение этой проблемы.

Однако текущее значение R2 ограничивает базовый ток, потому что напряжение на R2 будет относительно низким, поэтому транзисторы не будут насыщаться жестко и отключатся относительно быстро.

— Брайан Драммонд
источник

5

Насыщенность здесь не проблема. Поскольку к отключающему транзистору будет применен один отрицательный сдвиг BE, когда другой начнет включаться. Это отключит транзистор довольно быстро, даже если он был в насыщении. В любом случае, базы не могут быть выведены за пределы напряжения коллектора, и ток базы всегда будет только тем, что необходимо для поддержания тока эмиттера. Эти транзисторы не могут насыщать в этой конфигурации, с R2 не имеет никакого отношения к этому. Низкий Ro может вызвать проблемы, но не проблема восстановления насыщения.

— Олин Латроп

4

Кроме того, имейте в виду, что при такой емкостной нагрузке много тока течет сразу после каждого перехода, но по существу нулевой ток непосредственно перед следующим. Не существует высокой концентрации носителей заряда, которые необходимо рассеивать в отключающем транзисторе (даже если R2 имеет низкое значение).

— Дэйв Твид

1

Два очень хороших момента, отрицающих важность насыщения для этой конкретной конфигурации (Vbe не может превышать Vce, если вы предполагаете, что они питаются от одного источника питания и емкостной нагрузки.

— Брайан Драммонд,

11

В истинной конфигурации полюса тотема, как правило, выстрел происходит в течение очень короткого времени во время переключения.

Однако то, что у вас есть, не является конфигурацией полюса тотема. У вас есть два последователя излучателя спина к спине. В этом случае вы не получите стрелять через. Для каждого включенного транзистора база должна быть на одно падение перехода в сторону напряжения коллектора от эмиттера. Таким образом, ваш двойной эмиттер имеет зону нечувствительности с двумя переходами (около 1,2-1,4 В), по которой не будет проходить ни один из транзисторов.

Например, допустим, что Vtp составляет 6 В, и что для каждого транзистора требуется по крайней мере 600 мВ BE-напряжения для значимого включения (на самом деле -600 мВ для PNP, но это подразумевается в этом случае). Это означает, что когда правая сторона R2 находится в диапазоне от 5,4 до 6,6 В, оба транзистора выключены. Если это напряжение превысит 6,6 В, верхний транзистор начнет поступать так, что ток начнет вытекать из его эмиттера, в результате чего Vtp будет на 600-700 мВ ниже напряжения возбуждения. То же самое работает с противоположным знаком для нижнего транзистора. Когда напряжение возбуждения падает ниже 5,4 В, нижний транзистор начинает проводить и поглощать ток через свой эмиттер, что, в свою очередь, понижает Vtp, чтобы оставаться на 600-700 мВ ниже напряжения возбуждения.

— Олин Латроп
источник

1

Фактически, показанная здесь конфигурация, даже если она сложна с резисторами эмиттера и коллектора, является хорошо известным источником искажений при использовании в усилителях звука, поскольку она имеет «мертвую зону» около нуля. Решение - усилитель класса AB.

— WhatRoughBeast