BJT のスイッチング

エミッタ-ベース電圧の急激な変化を伴うスイッチング回路について考えてみましょう。

最初は、ベース-エミッタ接合とコレクタ-エミッタ接合の両方が逆バイアスされています。

ここでは、ベースを流れる電流はゼロであり、コレクタ-エミッタ接合を流れる電流はマイノリティキャリアによるものです。これはトランジスタのオフ状態です。

ベースエミッタ接合が順方向バイアスになると、ベース電流が増加し、コレクタ電流が増加します。ここで、トランジスタがオンになります。したがって、トランジスタは理想的なスイッチのように動作します。

コレクタ電流の過渡的な動作は、ベースに蓄積された過剰なキャリア電荷の合計の変動に依存します。

この電荷が、コレクタ-ベース電圧がゼロのベース電荷であるQ_Sよりも小さい場合、トランジスタはアクティブモードで動作します。

ターンオンフェーズで、ベース電荷が_{Q S}を超えると、デバイスは飽和モードに入ります。

ターンオフフェーズでは、蓄積された電荷がQ_Sに減少するまで、コレクタ電流はほぼ一定のままです。

保存された電荷が_{Q S}に等しくなると、デバイスはアクティブモードに戻ります。その後、コレクタ電流はゼロに向かって徐々に減少します。