利用BJT開關的Marx型脈沖發(fā)生器
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2．2 BJT的擊穿特性
BJT用作開關時，具有兩個二極管復合而成的特點，開關速度受到PN結所儲存的少數(shù)載流子影響，控制開關ON／OFF的電流流通時，兩個PN結結合的部分僅需保持飽和電壓，在有電壓限制的環(huán)境下比較容易滿足要求，而且適于大批量生產(chǎn)且價格低廉，因此廣泛應用于民用、工業(yè)、航空等各個領域。與其他半導體開關元件相比，BJT除了其經(jīng)濟性外，開關頻率、耐壓等特性雖然并不突出，但研究中利用BJT的PN結擊穿特性，使其能發(fā)揮優(yōu)秀的性能，實現(xiàn)其他半導體無法達到的納秒級開關速度。
2．3 BJT擊穿特性測試電路
如圖2a所示的實驗電路中，Udc加到BJT的集射極之間，基極采用可變電阻，測定基極電阻與實驗電路中擊穿電壓、擊穿速度的關系。圖2b中實驗電路是在圖2a中BJT的集射極間加入一個1 nF的電容，Udc的能量先儲存在電容中，繼而加到BJT之間。該電路與Marx的電路構造相似，并由此決定電路參數(shù)。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/175875.htm
2．4 BJT擊穿特性
測量所用的設備有示波器(DP02014)、測量探針(示波器附屬的1／10，1／100電壓測量探針)。首先圖2a中基射極間電阻為零時，即基射極短路時，集射極之間的擊穿電壓的放大擊穿瞬間如圖3a所示?？梢?，當集射極間電壓升至200 V以上時，發(fā)射極與集電極之間發(fā)生擊穿，經(jīng)數(shù)微秒后，回到截止狀態(tài)。BJT擊穿過程，擊穿時間在10 ns以內(nèi)，也就是BJT作為開關時，開關的閉合時間在10ns以內(nèi)，約為5ns，可實現(xiàn)極其快速的開關過程。
在BJT基射極之間接入1 kΩ的電阻，BJT的擊穿電壓如圖3b所示。由圖可知，擊穿時間增大到20 ns左右。在兩極之間分別接入100Ω，2 kΩ，33 kΩ的電阻進行測試，由實驗結果可知BJT的擊穿速度基本不變。圖2b所示的實驗電路更接近于Marx發(fā)生器的實際電路。選擇速度最快的基射極間短路的方式并在集電極與發(fā)射極間接入1 nF電容，觀察BJT的擊穿電壓如圖3c所示?？梢?，BJT的擊穿速度明顯減慢為40 ns。
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