BJT從導通到關閉存在一定的延時,，在特定的場景中比如BJT電平轉(zhuǎn)換,，高頻信號調(diào)理，這種延時存在很大的隱患,，本節(jié)簡述如何消除BJT的關斷延時,。

1.延時的產(chǎn)生機理

類似于圖15-1，晶體管從截止狀態(tài)切換到導通狀態(tài),，輸出out會立即響應,，但晶體管處于導通狀態(tài)時有基極電流流過，所以在基區(qū)內(nèi)積累有電子,，此時晶體管從導通切換到關閉狀態(tài),，基區(qū)內(nèi)的電子并不能立即消失（電荷儲存）,，而且在基極限流電阻的作用下，也不會馬上從基區(qū)取出全部電子,，這就造成導通到關閉存在時間滯后,。在開關調(diào)節(jié)器之類的負載高速開關的應用中，這種時間滯后是很不利的,。

圖15-1：NPN的常見使用電路

這里其實有兩個時間需要注意,，一個是延時，一個是緩時,。如圖15-2是輸出Vout相對于輸入Vin的響應延時,，Vin從低到高，Vout會及時響應,，速度快,，但Vin從高到低，Vout會隔一段延時才能響應,，圖15-3則演示了輸出Vout本身的上升時間差異,，即緩時。

圖15-2：輸入輸出之間的響應延時

上升波形不陡峭的原因一般是由于R1與晶體管密勒效應構(gòu)成低通濾波器的緣故,，增大了晶體管輸入電容，與電荷存儲效應沒有關系,。

圖15-3：上升速度的差異

2.提高開關速度

1.加速電容

如圖15-4所示,，R1并聯(lián)一個小容量電容，當Q1從截止狀態(tài)切換到導通狀態(tài),，即輸入信號從低電平切換到高電平時,，電容可以使R1瞬間被旁路并提供基極電流。當Q1從導通狀態(tài)切換到截止狀態(tài),，即輸入信號從高電平切換到低電平時,，晶體管由導通到截止時能夠迅速從基區(qū)取出電子，消除開關滯后,。這個電容的作用就是提高開關速度,，稱之為加速電容。但是使用加速電容也會給輸出波形帶來下過沖,，對一般的晶體管來說,，加速電容的容量取值為幾十pF到幾百pF。

圖15-4：添加加速電容

實際上晶體管由截止狀態(tài)到導通狀態(tài)的時間縮短了,，由于使用所使用的晶體管以及基極電流,、集電極電流的不同，加速電容的最佳值是各不相同的,，因此加速電容的值需要通過觀測實際開關電路的開關波形決定,。

肖特基鉗位：

如圖15-5通過肖特基鉗位,，接入肖特基二極管的效果與接入加速電容的效果相同，晶體管從導通狀態(tài)變化到截止狀態(tài)沒有時間滯后,。

肖特基二極管的正向壓降VF比晶體管的Vbe小,，大約0.3V，所以本來應該流過晶體管的大部分基極電流I1現(xiàn)在都通過D1被旁路掉了,。這時流過晶體管的基極電流非常小,，所以可以認為這時晶體管的導通狀態(tài)很接近截止狀態(tài)。從導通狀態(tài)變化到截止狀態(tài)時的時間滯后非常?。ɑ鶚O電流小,，所以電荷存儲效應影響小）

圖15-5：肖特基鉗位加速

3.小結(jié)

1：當R1減小時,，由于低通濾波器的截止頻率升高,，所以輸出波形上升速度會加快。即減小R1的值可以使響應波形的上升速度加快,。

2：加速電容是一種與減小R1值等效的提高開關速度的方法,，肖特基箍位可以看作是改變晶體管的工作點，減小電荷存儲效應,，提高開關速度的方法,。

3：由于肖特基箍位電路不像接入加速電容那樣會降低電路的輸入阻抗，所以當驅(qū)動開關電路的前級電路的驅(qū)動能力較低時,，采用這種方法很有效,。在設計這類電路時需要注意肖特基二極管的反向電壓VR的最大額定值，有的肖特基二極管的VR最大額定值非常低,。