常见三极管开关电路改良措施

　　图1 加了加速钽电容的三极管开关电路
　　当开关电路采用了这种加入加速钽电容的辅助电路后，一旦输入电压由高准位降回零电压准位时，钽电容会在极短的时间内即令基射极接面变成反向偏压，而使三极管开关迅速切断。在这一工作运行过程中，三极管开关之所以能够快速被切断，是由于钽电容的左端原已充电为正电压，因此在输入电压下降的瞬间，钽电容两端的电压无法瞬间改变仍将维持于定值，因此输入电压的下降立即使基极电压随之而下降，因此令基射极接面成为反向偏压，而迅速令三极管截止。适当的选取加速电容值可使三极管开关的切换时间减低至几十分之微秒以下，大多数的加速电容值约为数百个微微法拉(pF)。
　　在使用这种加入加速钽电容的辅助电路，为三极管开关电路加快切断速度时，有一个需要注意的问题是，有的时候三极管开关的负载并非直接加在集电极与电源之间，而是会接成图2的方式。从图2中我们可以看到，这种接法和小信号交流放大器的电路非常接近，只是少了一只输出耦合贴片电容而已。这种接法和正常接法的动作恰好相反，当三极管截止时，负载获能，而当三极管导通时，负载反被切断，这两种电路的形式都是常见的。

　　图2 将负载接于三极管开关电路的改进接法
　　还有一种情况是三极管开关电路在应用过程中比较经常遇到的。我们假设在图2中的三极管开关加上了电容性负载(假定其与RLD并联)，那么在三极管截止后，由于负载电压必须经由RC贴片电阻对钽电容慢慢充电而建立，因此电容量或电阻值愈大，时间常数便愈大，而使得负载电压之上升速率愈慢。然而，在某些应用中，这种现象是不允许存在的，因此在面对这种情况时我们就必须采用图3所提供的图腾式改良电路进行改良设计了。

　　图3 图腾式三极管开关电路
　　首先来解释一下图腾式电路的含义。所谓的图腾式电路，指的是将一只三极管直接迭接于另一个三极管之上所构成的电路模式，这一电路也因该种结构而得名。在图腾式电路中，如果想要让负载获能，那就必须使Q1三极管导通，同时使Q2三极管截断，这样一来负载便可经由Q1而连接至VCC上。如果想要使负载去能，必须使Q1三极管截断，同时使Q2三极管导通，如此负载将经由Q2接地。由于Q1的集电极除了极小的接点电阻外，几乎没有任何电阻存在，如上图图3所示，因此负载几乎是直接连接到正电源上的，也因此当Q1导通时，就再也没有电容的慢速充电现象存在了。所以可说Q1将负载拉起，而称之为“挽起三极管”，Q2则称为拉下三极管。
　　在上图图3所提供的图腾式三极管开关电路中，我们可以看到，该电路系统左半部的输入控制电路，负责Q1和Q2三极管的导通与截断控制，但是必须确保Q1和Q2使不致同时导通，否则将使VCC和地之间经由Q1和Q2而形同短路，果真如此，则短路的大电流至少将使一只三极管烧毁。因此图腾式三极管开关绝对不能采用并联方式来使用，否则只要图腾上方的三极管Q1群中有任一只导通，而下方的Q2群中又恰好有一只导通，电源便经由导通之Q1和Q2短路，而造成严重的后果。