Transitor S8050 D 331 ở tốc độ 1 MHz

Đầu tiên để tôi nói với bạn, tôi không có nhiều kiến ​​thức về các bóng bán dẫn trong các mạch điện. Tôi đang có một bóng bán dẫn S8050 D 331, và nó được kết nối như trên sơ đồ bên dưới. Vấn đề tôi gặp phải là khi tôi áp dụng tín hiệu sóng vuông đầu vào trên 300 KHz. Các bóng bán dẫn không theo đó nhanh. Điều đó có bình thường không? Trong bảng dữ liệu có tần số chuyển đổi 150 MHz.

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Đầu ra ở 100 kHz tín hiệu đầu vào:

Đầu ra ở 300 kHz tín hiệu đầu vào:

Đầu ra ở 500 kHz tín hiệu đầu vào:

Có hai điều đang diễn ra ở đây, tốc độ tắt của bóng bán dẫn và thời gian tăng ở cuối điện trở có điện dung ký sinh.

BJT tắt từ từ, đặc biệt là khi sắp bão hòa. Các mạch lái cơ sở có thể giúp với điều này theo hai cách. Nó có thể tránh việc đưa bóng bán dẫn vào trạng thái bão hòa, và nó có thể chủ động lái cơ sở ở mức thấp, không chỉ để nó nổi, để tắt bóng bán dẫn.

Một cách để tránh bão hòa là đặt bóng bán dẫn đến gần giữa phạm vi hoạt động của nó, sau đó cung cấp tín hiệu đủ mạnh để khiến đầu ra đi gần, nhưng không thực sự đến giới hạn thấp hơn. Một cách khác là một diode Schottky từ cơ sở đến bộ thu. Điều này rút ra dòng điện từ cơ sở sẽ làm bão hòa bóng bán dẫn khi bộ thu quá thấp.

Để giảm hiệu ứng điện dung ký sinh, sử dụng trở kháng thấp như bạn sẵn sàng chi tiêu hiện tại. Ví dụ, bạn có thể giảm các giá trị điện trở xuống 10 lần và sau đó tăng dòng bóng bán dẫn thêm 10 lần để kết thúc với cùng một điện áp không? Nếu vậy, hãy thử điều đó.

Họ đã nói gì,

NHƯNG

"Thời gian tồn tại" dường như là khoảng 1/3 của một phần triệu giây trở lên. Điều này có nghĩa là với trở kháng hiệu quả khoảng 1000 Ohms thì điện dung hiệu dụng là C ~~~ = T / R = 0,3 x 10 ^ -6 / 1000 = ~ 300 pF. Biết cách mạch của bạn được xây dựng và mô hình của đầu dò phạm vi của bạn và các cài đặt của nó trở nên có liên quan ở mức độ điện dung này. Cho dù việc xây dựng được kết nối cứng trên bảng vero hay trên phích cắm trên bảng mạch, cho dù bạn đang sử dụng "bit của dây" hay đầu dò 100 MHz hay ...? như đầu dò và các thương hiệu và mô hình của máy hiện sóng tất cả THỂ quan trọng. Có khả năng bản thân mạch đang tạo ra tất cả các hiệu ứng này, nhưng chúng bắt đầu có tiềm năng đáng kể ở cấp độ này.

Các cài đặt ngang (timebase - uS / Division) và dọc (biên độ V / phân chia) trong mỗi trường hợp là gì?
Bạn đã thay đổi chúng giữa các kết quả được hiển thị? (Ngang = có!, Dọc = có thể. Xem bên dưới).

Các bức ảnh rất hữu ích và làm tốt công việc cho chúng tôi thấy cả những gì đang xảy ra VÀ bạn đang tự đánh lừa mình một phần và có thể người xem bằng những gì bạn thể hiện.
Khi bạn thay đổi từ tín hiệu 100 kHz sang tín hiệu 500 kHz, dạng sóng chiếm 2 phân chia trong cả hai trường hợp. Điều này có nghĩa là bạn đã thay đổi cơ sở thời gian theo hệ số 5, từ 5 uS / bộ phận thành 1 uS / bộ phận. Điều này có nghĩa là dạng sóng tăng trong ảnh đầu tiên chậm hơn 5 lần so với mức tăng rõ ràng khi so sánh trực quan. Điều này tạo ra sự khác biệt khi bạn đang cố gắng tìm hiểu những hiệu ứng nào đang thực sự xảy ra và nơi chúng đang xảy ra.

Ngoài ra, có vẻ như bạn cũng đã thay đổi tỷ lệ dọc, với độ nhạy cao hơn trong ảnh cuối cùng so với ảnh đầu tiên để nó trông cao hơn. Nhưng, sự khác biệt này có thể được tính bằng hiệu chuẩn đầu dò của bạn.

Bạn đã hiệu chỉnh đầu dò dao động của bạn?
Nếu bạn áp dụng sóng vuông tần số thấp "hoàn hảo" cho đầu dò của mình, như thường có sẵn trên một pin hiệu chuẩn trên bảng mặt trước của máy hiện sóng, nó có xuất hiện dưới dạng sóng vuông hoàn hảo hay nó có cạnh đầu tròn?
Nếu đầu dò không cho phép bạn hiển thị đáp ứng sóng vuông với sóng vuông tần số thấp thì nó sẽ che giấu kết quả ở tần số cao hơn. Hầu hết các đầu dò tốt (hoặc một nửa tốt) đều có vít điều chỉnh ở bên cho phép bạn kết nối chúng với nguồn dạng sóng "vuông đã biết" và điều chỉnh vít cho đến khi áp dụng dạng sóng vuông.
Mặc dù điều này có vẻ hơi gian lận (bằng cách KIẾM một dạng sóng trông vuông bất kể) đó là một hoạt động hợp lệ miễn là dạng sóng trên thực tế là hình vuông.

Và cũng - bạn không hiển thị nguồn lái xe ở cơ sở bóng bán dẫn, và nó quan trọng. Bạn thường sẽ sử dụng một điện trở ổ đĩa từ một nguồn có thể là 5 volt và giá trị điện trở này có thể tạo ra sự khác biệt lớn cho kết quả. Một sự cải thiện đáng kể về đáp ứng tần số thường có thể đạt được bằng cách thêm một "tụ điện tăng tốc" trên điện trở ổ đĩa. khi TẮT đế, tụ điện này hoạt động như một bộ chia kết hợp với điện dung cơ sở để bỏ qua hiệu quả sự phóng điện trở chậm với bước điện áp điện dung. Thêm một tụ điện từ dưới 100 pF đến có thể 1 nF trên (song song với) điện trở ổ đĩa có thể tạo ra sự khác biệt đáng kể.

Bạn đang bão hòa nó. Giảm dòng cơ sở bằng cách tăng điện trở giữa "Tín hiệu đầu vào" và cơ sở, để dòng cơ sở ở đâu đó dưới 10% dòng thu - thử Ic / 20. Một mẹo nhỏ sau đó là thêm một diode schottky từ cơ sở đến bộ thu, để cướp bóng bán dẫn của dòng cơ sở khi Vc <Vb. Xem phần hỏi đáp này để biết thêm thông tin.

Lý do đầu tiên cho hiệu suất kém mà bạn đang gặp phải là những gì người khác đã nói: Bạn đang bão hòa bóng bán dẫn.

Sau đó, lý do khác là, bạn đang sử dụng một điện trở collector rất cao. Đọc bảng dữ liệu của bóng bán dẫn của bạn. Bạn sẽ thấy một mạch thử nghiệm thực tế để kiểm tra hiệu suất chuyển mạch của bóng bán dẫn. Bạn có thể sẽ thấy một điện trở collector rất nhỏ trong mạch đó; thường là 150$\Omega$. Điện trở collector cao hơn bạn kết nối, phản ứng chuyển đổi tồi tệ hơn bạn sẽ nhận được. Những bóng bán dẫn nhanh đó thực sự nhanh, nhưng nếu bạn cung cấp đủ dòng thu cho chúng.

Nếu bạn muốn có được hiệu suất chuyển đổi nhanh, mặt khác, bạn không muốn lãng phí năng lượng cho một điện trở thu nhỏ, tôi khuyên bạn nên sử dụng cấu trúc cực totem hoặc cổng logic thay thế.