3. Накопичення надлишкового заряду

Після того як вихідна напруга досягла значення , процес перемикання не закінчився, оскільки продовжується накопичення заряду (тепер уже надлишкового) в області бази. Процес накопичення надлишкового заряду, що йде при постійному струму бази, досліджують за допомогою рівняння зарядів

,

де - постійна накопичення надлишкового заряду (Паспортне значення транзистора),Q - заряд області бази. Розв'язок цього рівняння має вигляд

.

Стале значення заряду дорівнює , а час встановлення3_н Якщо транзистор почне закриватися раніш, чим заряд встигне цілком накопичитися, то закриття пройде швидше, ніж у випадку повного накопичення заряду.

4. Розсмоктування надлишкового заряду

Нехай транзистор був насичений струмом , тоді заряд, накопичений у ньому, дорівнює. У деякий момент часу струм бази стрибком зменшується від струму, який втікає, до струму, який витікає. З цього моменту починається зменшення заряду з постійної часу, причому приt значення заряду що видаляється прямує до теоретичної межі .Час розсмоктування , визначається як відрізок часу між моментом подання струму і моментом, коли напруга на колекторі досягне рівня 0.20.З Е_дж. Для визначення цього часу можна скористатися добре відомим співвідношенням, що дозволяє визначити час змінення деякого параметра V у будь-якому експоненційному процесі

,

де V() - значення параметра в безмежності, V1 і V2 - значення параметрів, між якими визначається інтервал часу. У нашому випадку нас цікавить змінення зарядів в області бази і Т = , V() = Q() = ,

V₁ = Q(0) = , V₂ = 0,9Q_гр=0,9/.

Тоді (3)

Значення постійної часу розсмоктування як правило в довідниках не приводиться (не плутати з часом розсмоктування, що наводиться для деяких типів транзисторів із заданими струмами бази і колектора) і рідко можна знайти значення. Тому для орієнтованих розрахунків для випадку використання дифузійних транзисторів можна вважати, що

(24).

Закінчуючи аналіз процесів при розсмоктуванні зарядів відзначимо дуже важливе положення – розсмоктування неосновних носіїв із бази насиченого транзистора здійснюється тільки струмом, що витікає. Якщо струм, що витікає, малий, транзистор буде вимикатися довго (може в десятки і сотні разом довше часу вмикання).

5. Формування часу спаду колекторного струму

В аналізованому випадку транзистор працює в нормальному активному режимі, як і у випадку формування фронту. Отже, тут справедлива еквівалентна схема, використана нами раніше (рис.2). Проте, ця схема справедлива тільки доти, поки значення струму колектора не стане рівним нулю. Тому, що при струмі що витікає і при t струм колектора прямує до значення , що реально не здійснимо. Після того як струм колектора став дорівнювати нулю, необхідно повернутися до еквівалентної схеми, зображеної на рис.1. Процес формування часу спаду колекторного струму істотно складніше процесу формування фронту через те, що струм бази не є постійний. Детально аналізувати тут процес спаду не будемо. Зазначимо тільки підсумковий вираз для наближеного розрахунку часу цього процесу

(4)

Звернемо увагу читача на те, що значення бар'єрної колекторної ємності помножена на (1+). Тут доречно нагадати про ефект Міллера (див. 3.2.1. [3]).

Графічна ілюстрація процесів переключення біполярного насичено-го ключа наведена на рис. 3.