С активной нелинейной нагрузкой
В таком ключе применяются транзисторы с индуцированными каналами дополняющих типов проводимости: - n-типа, - p -типа (рис.3.8). Такие ключи называют также комплиментарными, сокращенно КМДП. В отличие от транзисторного ключа с пассивной резисторной нагрузкой, в КМДП ключе активная ключевая нагрузка транзисторы работают в противофазе, что улучшает быстродействие. Подложки каждого из транзисторов соединены с их истоками, что предотвращает открывание р-n-переходов. Напряжение источника питания ключа выбирается из условия:
,
где - напряжение пробоя перехода сток-подложка n-канального транзистора . На рис.3.9 приведены сквозные характеристики транзисторов с учетом их включения и передаточная характеристика ключа.
В статических состояниях транзисторы можно рассматривать как резисторы с сопротивлением = во включенном состоянии U = , в выключенном состоянии. При < транзистор закрыт, а транзистор находится в проводящем состоянии, его сопротивление мало = . При этом на выходе ключа устанавливается высокий уровень напряжения = = . В случае > в проводящем состоянии находится транзистор , a транзистор закрыт. На выходе ключа действует низкий потенциал = =0. В обоих статических состояниях через транзисторы протекает малый ток и потребляемая ключом мощность чрезвычайно мала.
При переходе ключа из одного состояния в другое в течении некоторого времени оба транзистора оказываются открытыми и через них протекает сквозной ток (рис. 3.9 б). В это время от источника питания потребляемая энергия .
Средняя мощность потребляемая ключом за один цикл "вкл", "выкл" составляет , где суммарная нагрузочная емкость ключа. При переключении ключа с частотой f потребляемая мощность составляет:
= f
Во время переходных процессов заряд емкости С0 происходит где транзистор V2 а разряд через транзистор , что обеспечивает одинаковое время включения и выключения транзистора:
.
|