利用BJT开关的Marx型脉冲发生器
2．2 BJT的击穿特性
BJT用作开关时，具有两个二极管复合而成的特点，开关速度受到PN结所储存的少数载流子影响，控制开关ON／OFF的电流流通时，两个PN结结合的部分仅需保持饱和电压，在有电压限制的环境下比较容易满足要求，而且适于大批量生产且价格低廉，因此广泛应用于民用、工业、航空等各个领域。与其他半导体开关元件相比，BJT除了其经济性外，开关频率、耐压等特性虽然并不突出，但研究中利用BJT的PN结击穿特性，使其能发挥优秀的性能，实现其他半导体无法达到的纳秒级开关速度。
2．3 BJT击穿特性测试电路
如图2a所示的实验电路中，Udc加到BJT的集射极之间，基极采用可变电阻，测定基极电阻与实验电路中击穿电压、击穿速度的关系。图2b中实验电路是在图2a中BJT的集射极间加入一个1 nF的电容，Udc的能量先储存在电容中，继而加到BJT之间。该电路与Marx的电路构造相似，并由此决定电路参数。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/175875.htm
2．4 BJT击穿特性
测量所用的设备有示波器(DP02014)、测量探针(示波器附属的1／10，1／100电压测量探针)。首先图2a中基射极间电阻为零时，即基射极短路时，集射极之间的击穿电压的放大击穿瞬间如图3a所示。可见，当集射极间电压升至200 V以上时，发射极与集电极之间发生击穿，经数微秒后，回到截止状态。BJT击穿过程，击穿时间在10 ns以内，也就是BJT作为开关时，开关的闭合时间在10ns以内，约为5ns，可实现极其快速的开关过程。
在BJT基射极之间接入1 kΩ的电阻，BJT的击穿电压如图3b所示。由图可知，击穿时间增大到20 ns左右。在两极之间分别接入100Ω，2 kΩ，33 kΩ的电阻进行测试，由实验结果可知BJT的击穿速度基本不变。图2b所示的实验电路更接近于Marx发生器的实际电路。选择速度最快的基射极间短路的方式并在集电极与发射极间接入1 nF电容，观察BJT的击穿电压如图3c所示。可见，BJT的击穿速度明显减慢为40 ns。
评论