Transistor S8050 D 331 a 1MHz

Prima di tutto lascia che te lo dica, non ho molta conoscenza dei transistor nei circuiti. Sto avendo un transistor S8050 D 331, ed è collegato come nello schema seguente. Il problema che sto riscontrando è quando applico un segnale ad onda quadra in ingresso superiore a 300 KHz. Il transistor non sta seguendo così velocemente. È normale? Nella scheda tecnica indica la frequenza di transizione a 150 MHz.

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Uscita a 100 kHz del segnale di ingresso:

Uscita a 300 kHz del segnale di ingresso:

Uscita a 500 kHz del segnale di ingresso:

Qui ci sono due cose: la velocità di spegnimento del transistor e il tempo di salita alla fine di una resistenza con capacità parassita.

BJT si spegne lentamente, soprattutto quando esce dalla saturazione. Il circuito che guida la base può aiutare in questo in due modi. Può evitare di condurre il transistor in saturazione e può attivamente abbassare la base, non solo lasciarlo fluttuare, per spegnere il transistor.

Un modo per evitare la saturazione è di polarizzare il transistor quasi al centro del suo intervallo operativo, quindi immettere un segnale abbastanza forte da far sì che l'uscita si avvicini, ma non al limite inferiore. Un altro modo è un diodo Schottky dalla base al collettore. Questo attira corrente dalla base che altrimenti saturerebbe il transistor quando il collettore diventa troppo basso.

Per ridurre l'effetto di capacità parassita, utilizzare un'impedenza bassa per la quale si è disposti a spendere corrente. Ad esempio, è possibile ridurre i valori della resistenza di un fattore 10 e quindi aumentare la corrente del transistor di un fattore 10 per ottenere la stessa tensione? Se è così, provalo.

Ciò che dicono,

MA

Il "risetime" sembra essere circa 1/3 di un microsecondo o più. Ciò significa che con un'impedenza effettiva di circa 1000 ohm, la capacità effettiva è C ~~~ = T / R = 0,3 x 10 ^ -6 / 1000 = ~ 300 pF. Sapere come è stato costruito il circuito e come il modello della sonda dell'oscilloscopio e le sue impostazioni diventano rilevanti a questo livello di capacità. Se la costruzione è cablata ad es. Su scheda True o su una breadboard plug-in, se si utilizzano "bit di filo" o sonde da 100 MHz o ...? poiché le sonde e il marchio e il modello dell'oscilloscopio POSSONO importare. È probabile che il circuito stesso stia sommergendo tutti questi effetti, ma iniziano a diventare potenzialmente significativi a questo livello.

Quali sono le impostazioni orizzontale (base dei tempi - uS / divisione) e verticale (ampiezza V / divisione) in ciascun caso?
Li hai cambiati tra i risultati visualizzati? (Orizzontale = sì !, verticale = forse. Vedi sotto).

Le foto sono utili e fanno un buon lavoro nel mostrarci sia ciò che sta accadendo sia il fatto che stai prendendo in giro te stesso e forse i tuoi spettatori per ciò che mostri.
Quando si passa dal segnale 100 kHz al segnale 500 kHz, la forma d'onda occupa 2 divisioni in entrambi i casi. Ciò significa che hai modificato la base dei tempi di un fattore 5, da 5 uS / divisione a 1 uS / divisione. Ciò significa che la forma d'onda in aumento nella prima foto è 5 volte più lenta di quanto sia evidente quando si effettuano confronti visivi. Questo fa la differenza quando stai cercando di scoprire quali effetti stanno realmente accadendo e dove si stanno verificando.

Inoltre, sembra che tu abbia cambiato anche la scala verticale, con una maggiore sensibilità nell'ultima foto rispetto alla prima in modo che appaia più alta. Ma questa differenza può essere spiegata dalla calibrazione della sonda.

Hai calibrato la tua sonda dell'oscilloscopio?
Se applichi un'onda quadra a "bassa" "perfetta" alla tua sonda, come spesso è disponibile su un perno di calibrazione sul pannello frontale dell'oscilloscopio, appare come un'onda quadra perfetta o ha un bordo anteriore arrotondato?
Se la sonda non consente di visualizzare una risposta ad onda quadra a un'onda quadra a bassa frequenza, maschererà i risultati a frequenze più alte. La maggior parte delle sonde buone (o semi buone) hanno una vite di regolazione sul lato che consente di collegarle a una sorgente di forma d'onda "nota quadrata" e regolare la vite fino ad applicare una forma d'onda quadrata.
Mentre questo può sembrare in qualche modo barare (RENDENDO una forma d'onda quadrata a prescindere) è un'operazione valida purché la forma d'onda sia effettivamente quadrata.

E anche - non mostri la fonte di pilotaggio alla base del transistor, e importa. Di solito utilizzerai un resistore di azionamento da una sorgente di forse 5 volt e questo valore di resistore può fare una differenza immensa per il risultato. Un sostanziale miglioramento della risposta in frequenza può essere spesso ottenuto aggiungendo un "condensatore di accelerazione" attraverso la resistenza del convertitore. quando si spegne la base questo condensatore funge da divisore insieme alla capacità di base per bypassare efficacemente la scarica resistiva lenta con un gradino di tensione capacitivo. L'aggiunta di un condensatore da meno di 100 pF a forse 1 nF attraverso (in parallelo con) la resistenza del convertitore di frequenza può fare una differenza significativa.

Lo stai saturando. Ridurre la corrente di base aumentando la resistenza tra "Segnale di ingresso" e base, in modo che la corrente di base sia inferiore al 10% della corrente del collettore - provare Ic / 20. Un trucco è quindi quello di aggiungere un diodo schottky dalla base al collettore, per derubare il transistor della corrente di base quando Vc <Vb. Vedi queste domande e risposte per ulteriori informazioni.

La prima ragione della cattiva prestazione che stai riscontrando è ciò che gli altri hanno già detto: stai saturando il transistor.

$\Omega$

Se si desidera ottenere prestazioni di commutazione rapide, d'altra parte non si vuole sprecare energia su un resistore di collettore di piccole dimensioni, suggerisco invece di utilizzare una struttura a totem o una porta logica.