140CRP93100
140CRP93100
140CRP93100
140CRP93100謂雙極性，是指有兩個PN結(jié)的普通開關三極管，在‘彩顯’中一般作為開關電源、行輸出級和S校正電路的切換開關。三極管的開關狀態(tài)和模擬放大狀態(tài)的要求明顯不同，對開關特性的描述也不是通常的fT、fa所能概括。
在開關電源中，是通過三極管開與關的時間比（即占空比）穩(wěn)定輸出電壓的。在這里，三極管被當作開關使用，利用三極管的放大作用，通過極小的基極電流控制集電極電流。當集電極電流飽和時，認為開關已接通，而集電極電流截止時，則認為開關已斷開。
但是，三極管的開/關并非處于理想狀態(tài)，導通時尚有其飽和壓降VCES，斷開時其IC≠0，而具有一定的ICEO。與理想開關相比，晶體管作為開關并非完全隨基極控制電流同時進行開/關，其中存在一定的過程。
為了研究三極管開/關此瞬間過程，首先對開/關的相對值作一規(guī)定，即當集電極電流達到其最大飽和電流90%時，認定它已接通，而集電極電流下降為I。的10％時，認為它已經(jīng)斷開。按此標準計量，三極管開/關過程所需時間作為衡量三極管的開關特性的比較標準。
晶體管工作在開關狀態(tài)和工作在線性放大狀態(tài)有完全不同的要求。放大狀態(tài)要求三極管的Ic應該完全受控于IB，且兩者有穩(wěn)定的線性關系，包括放大后的模擬波形和輸入波形有完全相同的包絡線。開關狀態(tài)則要求三極管的基極電流達到Icm/hfe，其集電極電流立即上升到Icm，不應有過渡過程。但實際上這是不可能的，因為三極管是利用其放大特性工作于開關狀態(tài)的。
任何三極管其IC-IB特性均為與x軸有一夾角的斜線，該斜線的斜率
140CRP93100
140CRP93100
140CRP93100（即夾角）永遠不會垂直于X軸（即hfe不會無窮大），那么，Ir控制Ic由零增長到Icm也必然要符合斜線的規(guī)律才能達到，因而通/斷都需一定的時間。
除此而外，雙極性晶體管基本放大原理也使開關動作需一定的時間。晶體管處于放大狀態(tài)，常用最高截止頻率（fT）和共基極放大狀態(tài)最高頻率（fa）表示晶體管可工作的頻率范圍。但是，fT、fa并不能確切的表示晶體管的開關特性，雖然fT、fa越高，三極管的開關特性也越好，但有的晶體管fr、fa相同，其開關特性卻不盡相同。因此，三極管的開關特性常用開關的導通時間ton和關斷時間toff來表示。
導通時間是指，當基極驅(qū)動脈沖加入后，集電極電流由零達到飽和值90%所占用的時間。為了排除驅(qū)動電流的影響，假設加到基極一發(fā)射極之間的控制電流為理想的矩形波，見下圖所示。在基極電流以垂直于X軸的特性上升時，集電極電流Ic并不隨之升高，而是有一延遲時間t。，在此時間內(nèi)lc呈緩慢曲線上升到Icm的10%。產(chǎn)生延遲時間的原因是：三極管在截止狀態(tài)時，基區(qū)基本無自由電子，當控制電壓突然升高時，欲使發(fā)射結(jié)達到VB≥+0.6V，輸入電流必須不斷地給發(fā)射結(jié)電容充電，以降低PN結(jié)的內(nèi)部電場，然后再向基區(qū)發(fā)射電子，因而需經(jīng)過一段時間（ta）。ta正比于發(fā)射結(jié)電容，反比于發(fā)射結(jié)的面積。開關管功率越大，必然發(fā)射結(jié)面積相應增大，欲要減小t。就越加困難。
發(fā)射結(jié)的充電速度，不僅與輸入驅(qū)動脈沖的內(nèi)阻有關，而且與三極管的截止有關。如果三極管處于深度截止（即反向偏置過大），ta也越慢。當Ic達到10%的Icm時，在驅(qū)動脈沖的作用下，Ic隨IB呈線性增長。
其增長速度即從Ic由10%到90%曲線的斜率等于該管的hfe。
