Die Hauptbeschränkung für die BJT-Schaltzeit hängt von den Ladungsträgern ab und insbesondere davon, wie lange es dauert, Träger in die Basis zu bewegen, und wie lange es dauert, sie herauszuholen.

Das Datenblatt enthält Einige Parameter, die Ihnen die theoretische maximale Schaltfrequenz * geben. Sie sind

1. Verzögerungszeit (td) - wie lange es dauert, bis der Cutoff erreicht ist
2. Anstiegszeit (tr) - wie lange dauert der Übergang vom Cutoff zur Sättigung
3. Abfallzeit (tf) - Wie lange dauert der Übergang von der Sättigung zum Grenzwert?
4. Lagerzeit (ts) - Wie lange dauert es, bis die Sättigung überschritten ist? p> Mithilfe des Datenblattes (diese Parameter werden normalerweise aufgelistet) können Sie herausfinden, wie schnell ein Transistor zwischen den beiden Zuständen wechseln kann.

   $$ f_ {max} = \ frac {1} {t_d + t_r + t_f + t_s} $$

   * Dies kann der Transistor theoretisch tun, aber es gibt Tricks, mit denen die Schaltgeschwindigkeit verbessert werden kann. Wenn Sie eine Rechteckwelle schalten, ist die tatsächliche Schaltfrequenz viel geringer, um eine schöne Rechteckwellenform beizubehalten.

Wenn Sie versuchen, einen (bipolaren - NPN- oder PNP-) Transistor schnell zu schalten, gibt es einige Effekte, die die Reaktionsgeschwindigkeit begrenzen.

1) Die physikalische Basis des Transistors erstreckt sich über einige (kleiner) Bereich, und die Basisleitung ist nur mit einem Teil davon verbunden. Zwischen dem Verbindungsort und den entferntesten Teilen der Basis besteht ein gewisser Innenwiderstand. Wenn Sie schnell umschalten, ist die Zeit, in der die Ladungen an den entfernten Abschnitten extrahiert werden müssen, erheblich und begrenzt, wie schnell sie sich ausschalten können. Dies ist beim Einschalten nicht so schwerwiegend, da Sie (für einige ns) nur mit eingeschaltetem lokalen Teil auskommen könnten.

2) Zwischen Kollektor und Basis besteht eine erhebliche Kapazität. Beim Ausschalten steigt die Kollektorspannung an (wenn dies nicht der Fall wäre, müsste der Transistor nicht ausgeschaltet werden). Dies koppelt über die Basis-Kollektor-Kapazität und neigt dazu, der Ausschalt- oder Einschaltspannung an der Basis entgegenzuwirken, wodurch das Ein- und Ausschalten schwieriger wird.

3) Es dauert tatsächlich einige Zeit für die Träger zum Übergang der Basis- und Kollektorbereiche.

Bipolartransistoren können jedoch sehr schnell sein - sie können innerhalb von ICs in Pikosekunden geschaltet werden. Diskrete Geräte können aufgrund größerer parasitärer Kapazitäten, der Induktivität der an das Gerät angeschlossenen Drähte und weil die schnellsten Geräte nur einen Ausfall von nur 1 oder 2 V aufweisen und daher nur in speziellen Schaltkreisen in ICs nützlich sind, nicht so schnell geschaltet werden .

Ja, die Geschwindigkeit, mit der Sie den Transistor ein- und ausschalten können, ist begrenzt. Dies hängt jedoch davon ab, welchen Transistor Sie verwenden, sowie von den Eigenschaften des Ansteuersignals, der Stromversorgung und der Last.