利用BJT開關(guān)的Marx型脈沖發(fā)生器
加入技術(shù)交流群
2．2 BJT的擊穿特性
BJT用作開關(guān)時，具有兩個二極管復(fù)合而成的特點，開關(guān)速度受到PN結(jié)所儲存的少數(shù)載流子影響，控制開關(guān)ON／OFF的電流流通時，兩個PN結(jié)結(jié)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(yīng)用于民用、工業(yè)、航空等各個領(lǐng)域。與其他半導(dǎo)體開關(guān)元件相比，BJT除了其經(jīng)濟(jì)性外，開關(guān)頻率、耐壓等特性雖然并不突出，但研究中利用BJT的PN結(jié)擊穿特性，使其能發(fā)揮優(yōu)秀的性能，實現(xiàn)其他半導(dǎo)體無法達(dá)到的納秒級開關(guān)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(guān)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(gòu)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(shè)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。可見，當(dāng)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?fàn)顟B(tài)。BJT擊穿過程，擊穿時間在10 ns以內(nèi)，也就是BJT作為開關(guān)時，開關(guān)的閉合時間在10ns以內(nèi)，約為5ns，可實現(xiàn)極其快速的開關(guān)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(jìn)行測試，由實驗結(jié)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。
評論