Инверторы на биполярных транзисторах

Рисунок 10.11 - Схема инвертора на насыщенном ключе (а) и на ненасыщенном ключе (б)

Простейшим инвертором на БТ является ключевая схе­ма (рисунок 10.11, а), рассмотрен­ная в §7.10, где анализирова­лись переходные процессы в каскаде при переводе его из ре­жима отсечки (транзистор за­крыт, состояние лог. 1) в режим насыщения (транзистор открыт, состояние лог. 0). Там же отмечалось, что для повышения быстро­действия используются транзисторы Шоттки (рисунок 10.11, б).

а) б)

Рисунок 10.12 - Схема переключателя тока (а) и зависимость переключения

токов от входного напряжения (б)

Вариантом ключа с хорошим быстродействием является пере­ключатель тока, в котором при переключении БТ остается в нор­мальном активном режиме или по крайней мере в режиме насы­щения, но с малым прямым напряжением на коллекторном переходе, не превышающим 0, 3...0, 4 В, при котором инжекция носителей из коллектора в базу незначительна.

Принципиальная схема переключателя тока показана на рисунке 10.12, а. Схема напоминает дифференциальный каскад, у ко­торого ко второму входу подключен источник постоянного напря­жения Е ₀, называемого опорным. Источник стабильного тока обеспечивает ток I ₀, соответствующий нормальному активному режиму. Схема симметрична, поэтому при одинаковых напряже­ниях на базах обоих БТ (U_вх = Е ₀) через каждое плечо идет ток I ₀/2. Если один из транзисторов закрыт (I ≈ 0), то второй открыт (I = I ₀). Изменение токов I_{К 1} и I_{К 2} при изменении входного напряжения по­казано на рисунке 10.12, б. При U_вх = 0 транзистор VТ₁ закрыт, VT₂ от­крыт и на его выходе будет напряжение лог. 0 . При подаче на вход лог. 1 транзистор VТ₁ открыт, а VT₂ закрыт, т.е. на его выходе будет уровень лог. 1 U_вых = . Кривая I_{К 2} = f (U_вх) определяет по существу передаточную характеристику переключателя то­ка, так как U_вых связано с I_{К 2} (U_вых = U _и.п – I_{К 2}∙ R_{К 2}).

Инверсия входного сигнала реализуется на выходе транзистора VТ₁.