Transistor S8050 D 331 à 1 MHz

Permettez-moi tout d'abord de vous dire que je n'ai pas beaucoup de connaissances sur les transistors dans les circuits. J'ai un transistor S8050 D 331, et il est connecté comme sur le schéma ci-dessous. Le problème que je rencontre est lorsque j'applique un signal d'onde carré d'entrée supérieur à 300 KHz. Le transistor ne suit pas si vite. Est-ce normal? Dans la fiche technique, il est indiqué une fréquence de transition de 150 MHz.

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Sortie à 100 kHz du signal d'entrée:

Sortie à 300 kHz du signal d'entrée:

Sortie à 500 kHz du signal d'entrée:

Il se passe deux choses ici, la vitesse de fermeture du transistor et le temps de montée à la fin d'une résistance à capacité parasite.

Le BJT s'éteint lentement, surtout lorsqu'il sort de saturation. Le circuit entraînant la base peut aider à cela de deux manières. Il peut éviter d'entraîner le transistor dans la saturation, et il peut entraîner activement la base basse, pas seulement la laisser flotter, pour désactiver le transistor.

Une façon d'éviter la saturation est de polariser le transistor près du milieu de sa plage de fonctionnement, puis d'introduire un signal juste assez fort pour que la sortie se rapproche, mais pas réellement, de la limite inférieure. Une autre façon est une diode Schottky de la base au collecteur. Cela tire du courant de la base qui saturerait autrement le transistor lorsque le collecteur devient trop bas.

Pour diminuer l'effet de capacité parasite, utilisez une impédance aussi faible que vous êtes prêt à dépenser du courant. Par exemple, pouvez-vous diminuer les valeurs des résistances d'un facteur 10, puis augmenter le courant du transistor d'un facteur 10 pour vous retrouver avec la même tension? Si oui, essayez ça.

Ce qu'ils ont dit,

MAIS

Le "temps de montée" semble être d'environ 1/3 de microseconde ou plus. Cela signifie qu'avec une impédance effective d'environ 1000 Ohms, la capacité effective est C ~~~ = T / R = 0,3 x 10 ^ -6 / 1000 = ~ 300 pF. Savoir comment votre circuit a été construit et le modèle de votre sonde de portée et ses paramètres deviennent pertinents à ce type de niveau de capacité. Que la construction soit câblée, par exemple sur une carte Vero ou sur une carte d'extension, que vous utilisiez des "bouts de fil" ou des sondes 100 MHz ou ... comme sondes et la marque et le modèle de l'oscilloscope, tout PEUT importer. Il est probable que le circuit lui-même submerge tous ces effets, mais ils commencent à devenir potentiellement importants à ce niveau.

Quels sont les réglages horizontal (base de temps - uS / division) et vertical (amplitude V / division) dans chaque cas?
Les avez-vous modifiés entre les résultats affichés? (Horizontal = oui !, vertical = peut-être. Voir ci-dessous).

Les photos sont utiles et font un bon travail en nous montrant à la fois ce qui se passe ET que vous vous trompez partiellement et peut-être vos téléspectateurs par ce que vous montrez.
Lorsque vous passez du signal 100 kHz au signal 500 kHz, la forme d'onde occupe 2 divisions dans les deux cas. Cela signifie que vous avez modifié la base de temps d'un facteur 5, de 5 uS / division à 1 uS / division. Cela signifie que la forme d'onde montante de la première photo est 5 fois plus lente que ce qui est apparent lors des comparaisons visuelles. Cela fait une différence lorsque vous essayez de savoir quels effets se produisent réellement et où ils se produisent.

En outre, il semble que vous ayez également changé l'échelle verticale, avec plus de sensibilité dans la dernière photo par rapport à la première afin qu'elle paraisse plus haute. Mais, cette différence peut être expliquée par l'étalonnage de votre sonde.

Avez-vous calibré votre sonde d'oscilloscope?
Si vous appliquez une onde carrée basse fréquence "parfaite" à votre sonde, comme cela est souvent disponible sur une broche d'étalonnage sur le panneau avant de votre oscilloscope, apparaît-elle comme une onde carrée parfaite ou a-t-elle un bord d'attaque arrondi?
Si la sonde ne vous permet pas d'afficher une réponse d'onde carrée à une onde carrée basse fréquence, elle masquera les résultats à des fréquences plus élevées. La plupart des sondes bonnes (ou à moitié bonnes) ont une vis de réglage sur le côté qui vous permet de les connecter à une source de forme d'onde "carrée connue" et d'ajuster la vis jusqu'à ce qu'une forme d'onde carrée soit appliquée.
Bien que cela puisse sembler quelque peu tricher (en faisant en sorte que la forme d'onde soit carrée), c'est une opération valide tant que la forme d'onde est en fait carrée.

Et aussi - vous ne montrez pas la source de commande à la base du transistor, et c'est important. Vous utiliserez généralement une résistance d'attaque provenant d'une source de peut-être 5 volts, et cette valeur de résistance peut faire une immense différence dans le résultat. Une amélioration substantielle de la réponse en fréquence peut souvent être obtenue en ajoutant un "condensateur d'accélération" à travers la résistance d'attaque. lorsque vous éteignez la base, ce condensateur agit comme un diviseur en conjonction avec la capacité de base pour contourner efficacement la décharge résistive lente avec un pas de tension capacitif. L' ajout d' un condensateur de 100 pF sous de peut - être 1 nF à travers (en parallèle) , la résistance d'entraînement peut faire une différence significative.

Vous le saturez. Réduisez le courant de base en augmentant la résistance entre le "signal d'entrée" et la base, de sorte que le courant de base soit quelque part inférieur à 10% du courant du collecteur - essayez Ic / 20. Une astuce consiste alors à ajouter une diode schottky de la base au collecteur, pour voler le transistor du courant de base lorsque Vc <Vb. Voir ce Q & A pour plus d'informations.

La première raison de la mauvaise performance que vous rencontrez est ce que d'autres ont déjà dit: vous saturez le transistor.

$\Omega$

Si vous voulez obtenir une performance de commutation rapide, d'autre part, vous ne voulez pas gaspiller de puissance sur une petite résistance de collecteur, je vous suggère d'utiliser à la place une structure de pôle totémique ou une porte logique.