0. Розрахунок параметрів перехідного стану ключа:

Затримка увімкнення обумовлена наявністю вхідної ємності С_вх транзистора. В початковому стані ця ємність заряджена до напруги +U_м, а з моменту появи від’ємного вхідного імпульсу починає перезаряджатися і напруга на ній прямує до значення -U_м (рис. 3):

U_Свх = 2 U_м (1 – е^-t/вх) – U_м (3)

Де _вх = R_Б  С_вх – постійна часу вхідного кола транзистора.

Будемо вважати, що емітерний перехід зміститься в прямому напрямі, коли напруга на ємності досягне деякого порогового рівня U_Свх = U_пор < 0 (для кремнієвих транзисторів U_пор = 0.6 В). Це наступить через час t_з.ув після того, як на вхід ключа почне діяти від’ємний імпульс: U_Свх = U_пор при t = t_з.вкл.

П ідставляючи ці значення в (3) після прстих перетворень отримаємо

t_з.ув = 2.3 _вх lg (2 U_м / (U_м - U_пор))

Якщо U_пор = 0 (так можна вважати для германієвих транзисторів), то

t_з.ув = 0.7 _вх

Фронт увімкнення транзистора представляє собою початковий участок експоненти, у відповідності з яким колекторний струм в підсилювальному (активному) режимі описується так:

i_K =  I_Б1 (1 – e^-t/eк) (4)

де  - коефіцієнт підсилення базового струму в схемі з ЗЕ;

I_Б1 = Е_Б/R_Б – імпульс базового струму увімкнення;

 I_Б1 – струм колектора, який був би при відсутності насичення (уявний струм);

_ЕК = _ + R_КC_К ( + 1);

_ - постійна часу транзистора в схемі зі СЕ при R_К = 0;

C_К – ємність колекторного переходу.

До границі насичення колекторний струм збільшується від і_К = І_К0  0 до значення і_К = І_КН, яке досягається за час t_ф.ув. з моменту відкривання емітерного переходу. Підставляючи t_ф.ув. і І_КН у (4) після перетворень отримаємо тривалість фронту увімкнення транзистора

t_ф.ув. = 2,3 _ЕК lg (1 / [1 - І_КН / ( I_Б1)])

Відношення  I_Б1 / І_КН = I_Б1 / I_БН = S називають коефіцієнтом насичення. Тоді тривалість фронту увімкнення запишемо у наступному вигляді:

t_ф.ув. = 2,3 lg S / (S – 1)

Загальна тривалість увімкнення транзистора:

t_ув. = t_з.ув + t_ф.ув

З моменту появлення на вході ключа додатного імпульсу починається процес вимкнення (закривання) транзистора.

Затримка вимкнення обумовлена тим, що заряд, що накопичився в базі, не може миттєво змінитися. Під дією закриваючого імпульсу базового струму I_Б2 = U_вх / R_Б проходить розсмоктування цього заряду. Вихід транзистора із насичення описують експотенціальним спадом уявного колекторного струму, що прямує від I_Б1 до I_Б2:

І_К =  (I_Б1 + I_Б2) е ^{– t / н} -  I_Б2

де постійна часу в режимі насичення _н = (0,7  1,5) _ЕК можна приблизно вважати рівною _ЕК. Тривалість виходу із насичення t_з.вим – час t_p розсмоктування заряду – інтервал, на протязі якого уявний струм знижується до І_КН. Підставляючи t_з.вим і І_КН в попередній вираз, після простих перетворень отримаємо час затримки вимкнення транзистора:

t_з.вим = 2,3 _ЕК lg [(І_КН +  I_Б2) / ( I_Б2)]

Висновки: Із збільшенням базового струму увімкнення (І_Б1) зменшується час увімкнення, але за рахунок збільшення кокфіцієнта насичення збільшується час вимкнення (за рахунок затримки t_з.вим).