1MHzでのトランジスタS8050 D 331

まず、回路内のトランジスタに関する知識はあまりありません。トランジスタS8050 D 331を使用していますが、下の図のように接続されています。私が抱えている問題は、300 KHzを超える入力方形波信号を適用するときです。トランジスタはその速さに従っていません。それは正常ですか？データシートには、150 MHzの遷移周波数が記載されています。

^{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図}

入力信号の100 kHzでの出力：

入力信号の300 kHzでの出力：

入力信号の500 kHzでの出力：

ここでは、トランジスタのターンオフ速度と、寄生容量を持つ抵抗の終端での立ち上がり時間という2つのことが行われます。

BJTは、特に飽和状態から抜け出すときにゆっくりオフになります。ベースを駆動する回路は、2つの方法でこれを支援できます。トランジスタを飽和状態にすることを回避でき、フローティング状態のままにするだけでなく、ベースをアクティブにローに駆動してトランジスタをオフにすることができます。

飽和を回避する1つの方法は、トランジスタを動作範囲の中央付近にバイアスし、出力が実際には下限に近づくが、実際には下限にならない程度に十分に強い信号を入力することです。別の方法は、ベースからコレクタへのショットキーダイオードです。これにより、コレクターが低くなりすぎるとトランジスタを飽和させるベースから電流が流れます。

寄生容量の影響を減らすには、電流を消費できる範囲でできるだけ低いインピーダンスを使用します。たとえば、抵抗値を10分の1に減らしてから、トランジスタ電流を10分の1に増やして、同じ電圧になりますか？もしそうなら、それを試してください。

彼らが言ったのは、

だが

「立ち上がり時間」は約1/3マイクロ秒以上のようです。これは、約1000オームの実効インピーダンスでは、実効静電容量はC ~~~ = T / R = 0.3 x 10 ^ -6 / 1000 =〜300 pFであることを意味します。回路がどのように構築されたか、スコーププローブのモデルとその設定を知ることは、この種の容量レベルで重要になります。たとえば、ベロボードまたはブレッドボードのプラグに配線が配線されているかどうか、「ビットオブワイヤ」を使用しているか、100 MHzプローブを使用しているか... プローブおよびオシロスコープのブランドとモデルとしてかもしれない問題では。回路自体がこれらすべての効果を圧倒している可能性がありますが、このレベルでは潜在的に重要になり始めます。

それぞれの場合の水平（タイムベース-uS / div）および垂直（振幅V / div）設定は何ですか？
表示された結果の間でそれらを変更しましたか？（水平=はい！、垂直=多分。以下を参照）。

写真は有用であり、何が起こっているのか、あなたが部分的にあなた自身とおそらくあなたの見るものによってあなたの視聴者をだましていることの両方を見せてくれます。
100 kHz信号から500 kHz信号に変更すると、波形は両方の場合で2分割を占有します。これは、タイムベースを5倍から5 uS / divから1 uS / divに変更したことを意味します。これは、最初の写真の立ち上がり波形が、視覚的な比較を行う場合に明らかな立ち上がりより5倍遅いことを意味します。これは、実際にどのような効果が発生し、どこで発生しているのかを見つけようとするときに違いを生じます。

また、縦のスケールも変更したように見えます。最後の写真は最初の写真よりも感度が高く、背が高く見えるようになっています。ただし、この違いは、プローブのキャリブレーションによって説明される場合があります。

オシロスコープのプローブを校正しましたか？
オシロスコープのフロントパネルのキャリブレーションピンでよく使用されるような「完全な」低周波数の方形波をプローブに適用すると、完全な方形波として表示されますか、または先端が丸くなっていますか？
プローブで低周波数の方形波に対する方形波応答を表示できない場合、より高い周波数で結果がマスクされます。最も良い（または半分良い）プローブの側面には調整ネジがあり、「既知の方形」波形ソースに接続して、方形波が適用されるまでネジを調整できます。
これはいくぶん不正に見えるかもしれませんが（波形を正方形にすることにより）、実際に波形が正方形である限り有効な操作です。

また、トランジスタのベースに駆動源を表示しませんが、それは重要です。通常、5ボルトのソースからドライブ抵抗を使用しますが、この抵抗値は結果に大きな違いをもたらす可能性があります。駆動抵抗の両端に「スピードアップコンデンサ」を追加すると、周波数応答の大幅な改善が得られることがよくあります。ベースをオフにすると、このコンデンサはベース静電容量とともに分圧器として機能し、容量性電圧ステップで低速抵抗放電を効果的にバイパスします。多分1 nFのにから下に100pFのコンデンサを追加することを横切って駆動抵抗（と並列に）は有意差を作ることができます。

あなたはそれを飽和させています。「入力信号」とベースの間の抵抗を増やしてベース電流を減らし、ベース電流がコレクタ電流の10％未満になるようにします-Ic / 20を試してください。次に、Vc <Vbのときにベース電流をトランジスタから奪うために、ベースからコレクタにショットキーダイオードを追加する方法があります。詳細については、このQ＆Aを参照してください。

あなたが経験している悪いパフォーマンスの最初の理由は、他の人がすでに言っていることです：あなたはトランジスタを飽和させています。

他の理由は、非常に高いコレクタ抵抗を使用していることです。トランジスタのデータシートを読んでください。トランジスタのスイッチング性能をテストするための実用的なテスト回路が表示されます。おそらく、その回路には非常に小さなコレクタ抵抗があります。通常150$\Omega$。接続するコレクタ抵抗が大きいほど、スイッチング応答が悪くなります。これらの高速トランジスタは確かに高速ですが、十分なコレクタ電流をそれらに与えると。

一方、高速のスイッチング性能を実現したい場合、小さなコレクタ抵抗で電力を無駄にしたくない場合は、代わりにトーテムポール構造または論理ゲートを使用することをお勧めします。