トーテムポール構造でシュートスルーが発生しないのはなぜですか?


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MOSFETを駆動するために、BJTによるトーテムポールを設計しています。私はいくつかのオンライン例で勉強し、それらから理解したことに従って回路を構築しました。しかし、私の心にはまってしまった詳細があります。クロックパルスの遷移時間中にこの回路でシュートスルーが発生しない理由を知りたい(たとえば、)つまり、移行中に2つのBJTが同時にオンにならないのはなぜですか?Vclk=6V

回路図

この回路のシミュレーションCircuitLabを使用して作成された回路

シミュレーション結果:
ここに画像の説明を入力してください
V tpとV gsは重なります。


質問を補足して、Vb(R2の右側)にプロットを追加してください。容易にするために、Vclkへのプロットを削除して含めることができます。私の提案は、ベース電圧の動作を調査することです(たとえば、QHトランジスタの飽和の有無)。私は、シミュレーションをしませんでしたが、私は視覚的に確認することができるものから、のVCLK高のVce電圧は、aproximadamete 0.125 Vである
DirceuロドリゲスJrの

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@DirceuRodriguesJr残念ながら、ありません。CircuitLabでは、回路を編集できません。回路図ウィンドウが開くとすぐにチラシが表示され、「デモをご利用いただきありがとうございます。これ以上の使用についてはお支払いいただく必要があります。」などと言ってください。
hkBattousai 14年

回答:


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これらのトランジスタは、NPNでVbe> 0.6V、PNPでVbe <-0.6Vでない限り導通しません。また、ベースとエミッターが結び付けられているため、これらの両方の条件を同時に満たすことは不可能です。したがって、一方のトランジスタがオンになると、もう一方のトランジスタはオフになります。

しかしながら

R2が低すぎると、オンになるトランジスタが「飽和」します。また、飽和すると、ベース電流が除去されてからオフになるまでにかなりの時間がかかります。この質問と回答では、その問題の有名な解決策の1つについて説明します。

ただし、R2の電圧は比較的低いため、R2の現在の値はベース電流を制限します。したがって、トランジスタは激しく飽和せず、比較的速くオフになります。


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ここでは彩度は問題になりません。オフになっているトランジスタには、他のトランジスタがオンになり始めるときに1つのBEドロップ負バイアスが適用されるためです。これにより、トランジスタが飽和状態になっていても、トランジスタはすぐにオフになります。いずれにせよ、ベースはコレクタ電圧を超えて駆動することはできず、ベース電流は常にエミッタ電流を維持するために必要なものだけになります。これらのトランジスタはこの構成では飽和できません。R2はそれとは無関係です。低Roは問題を引き起こす可能性がありますが、実際には飽和回復の問題ではありません。
オリンラスロップ14年

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また、このような容量性負荷では、各遷移の直後に多くの電流が流れますが、次の遷移の直前には本質的に電流がゼロになることに注意してください。(R2の値が低い場合でも)オフになっているトランジスタで放散する必要がある電荷キャリアの高濃度はありません。
デイブツイード

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この特定の構成に飽和することの重要性を否定する2つの非常に良い点(Vbeとは、あなたがそれらが同じ電源から供給されていると仮定した場合のVceを超え、および容量性負荷することはできません。
ブライアン・ドラモンド

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真のトーテムポール構成では、通常、スイッチング中にシュートスルーが非常に短時間発生します。

ただし、持っているのはトーテムポール構成ではありません。2つのエミッターフォロワーが背中合わせにあります。この場合、シュートスルーはできません。各トランジスタをオンにするには、ベースからエミッタへのコレクタ電圧に向かって1ジャンクション降下する必要があります。したがって、ダブルエミッターフォロワーには、2つの接合点降下(約1.2〜1.4 V)の不感帯があり、どちらのトランジスタも導通しません。

たとえば、Vtpが6 Vであり、各トランジスタが意味のある方法でオンにするには少なくとも600 mVのBE電圧が必要であるとしましょう(実際には、PNPの場合は-600 mVですが、これはこの場合に暗示されています)。つまり、R2の右側が5.4〜6.6 Vの範囲にある場合、両方のトランジスタがオフになります。この電圧が6.6 Vを超えると、トップトランジスタが1になり始め、エミッタから電流が流れ出し、Vtpが駆動電圧より600〜700 mV低くなります。ボトムトランジスタの反対の符号でも同じことが機能します。駆動電圧が5.4 Vを下回ると、ボトムトランジスタが伝導を開始し、エミッタを介して電流をシンクし、Vtpを引き下げて駆動電圧より600〜700 mV低く保ちます。


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実際のところ、ここに示す構成は、エミッター抵抗とコレクター抵抗が複雑な場合でも、オーディオアンプで使用する場合の歪みの原因としてよく知られています。ソリューションはABクラスのアンプです。
WhatRoughBeast 14年
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