ทำไมการยิงทะลุจึงไม่เกิดขึ้นกับโครงสร้างโทเท็ม

11

ฉันกำลังออกแบบเสาโทเท็มโดย BJTs เพื่อขับ MOSFET ฉันศึกษาจากตัวอย่างออนไลน์หลาย ๆ ชุดและสร้างวงจรขึ้นมาตามสิ่งที่ฉันเข้าใจจากพวกเขา อย่างไรก็ตามมีรายละเอียดที่ติดอยู่ในใจของฉัน ฉันอยากจะรู้ว่าทำไมไม่ยิงเกิดขึ้นในวงจรนี้ในช่วงเวลาการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณนาฬิกา (เช่นเมื่อ ) กล่าวอีกนัยหนึ่งทำไม BJT ทั้งสองไม่เปิดในเวลาเดียวกันในช่วงการเปลี่ยนภาพ? $V_{clk} \tilde= 6V$

แผนผัง

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

ผลการจำลอง:
ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่
( V _tpและ V _gsทับซ้อนกัน )

mosfet-driver shoot-through totem-pole

— hkBattousai
แหล่งที่มา

ได้โปรดช่วยเสริมคำถามเพิ่มพล็อตให้ Vb (ด้านขวาของ R2) ได้ไหม? เพื่ออำนวยความสะดวกคุณสามารถลบโครงเรื่องไปที่ Vclk และรวมถึงเรื่องนั้นได้ ข้อเสนอแนะของฉันคือการตรวจสอบพฤติกรรมของแรงดันไฟฟ้าฐาน (ความอิ่มตัวหรือไม่สำหรับทรานซิสเตอร์ QH เป็นต้น) ฉันไม่ได้ทำการจำลอง แต่จากสิ่งที่ฉันสามารถตรวจสอบได้ด้วยสายตาแรงดัน Vce เมื่อ Vclk สูงคือ aproximadamete 0.125 V.

— Dirceu Rodrigues Jr

1

@DirceuRodriguesJr น่าเสียดายที่ไม่มี CircuitLab ไม่ให้ฉันแก้ไขวงจร มันจะแสดงใบปลิวทันทีที่หน้าต่างแผนผังเปิดขึ้นโดยพูดว่า "ขอบคุณที่ใช้ตัวอย่างตอนนี้คุณต้องจ่ายเงินให้เราเพื่อการใช้งานเพิ่มเติม"

— hkBattousai

15

ทรานซิสเตอร์เหล่านี้ไม่ได้ดำเนินการยกเว้น Vbe> 0.6V สำหรับ NPN, Vbe <-0.6V สำหรับ PNP และเมื่อฐานและตัวปล่อยถูกเชื่อมโยงเข้าด้วยกันจึงเป็นไปไม่ได้ที่เงื่อนไขเหล่านี้จะเป็นจริงในเวลาเดียวกัน ดังนั้นเมื่อทรานซิสเตอร์ตัวหนึ่งเปิดใช้งานตัวอื่นจะถูกปิด

อย่างไรก็ตาม

ถ้า R2 ต่ำเกินไปทรานซิสเตอร์ที่กำลังเปิดจะ "อิ่มตัว" และเมื่ออิ่มตัวแล้วจะต้องใช้เวลาพอสมควรในการปิดหลังจากที่กระแสไฟฟ้าพื้นฐานถูกลบ คำถามและคำตอบนี้หารือวิธีแก้ปัญหาที่โด่งดังหนึ่งปัญหา

อย่างไรก็ตามค่าปัจจุบันของ R2 จำกัด กระแสฐานเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าข้าม R2 จะค่อนข้างต่ำดังนั้นทรานซิสเตอร์จะไม่อิ่มตัวอย่างหนักและจะปิดค่อนข้างเร็ว

— Brian Drummond
แหล่งที่มา

5

ความอิ่มตัวของสีไม่มีปัญหาที่นี่ เนื่องจากทรานซิสเตอร์ที่ถูกปิดจะมีอคติเชิงลบหนึ่งอันที่ใช้กับมันเมื่ออีกตัวหนึ่งเริ่มเปิด นั่นจะปิดทรานซิสเตอร์อย่างรวดเร็วแม้ว่ามันจะอยู่ในความอิ่มตัวก็ตาม ไม่ว่าในกรณีใดก็ตามฐานจะไม่สามารถขับผ่านแรงดันสะสมและกระแสฐานจะเป็นเพียงสิ่งที่จำเป็นในการรักษากระแสตัวส่ง ทรานซิสเตอร์เหล่านี้ไม่สามารถทำให้อิ่มตัวในการกำหนดค่านี้โดย R2 ไม่มีอะไรเกี่ยวข้องกับมัน Low Ro อาจทำให้เกิดปัญหาได้ แต่ไม่ใช่ปัญหาการกู้คืนความอิ่มตัว

— Olin Lathrop

4

นอกจากนี้โปรดทราบว่าด้วยโหลดตัวเก็บประจุแบบนี้จะมีกระแสไหลผ่านหลังการเปลี่ยนแปลงแต่ละครั้งมาก ไม่มีผู้ให้บริการชาร์จที่มีความเข้มข้นสูงซึ่งจะต้องกระจายไปในทรานซิสเตอร์ที่ปิด (แม้ว่า R2 จะมีค่าต่ำ)

— Dave Tweed

1

สองจุดที่ดีมาก ๆ ที่มองข้ามความสำคัญของความอิ่มตัวสำหรับการกำหนดค่าเฉพาะนี้ (Vbe ต้องไม่เกิน Vce หากคุณคิดว่ามันถูกป้อนจากแหล่งจ่ายเดียวกันและโหลด capacitive

— Brian Drummond

11

ในการกำหนดค่าเสาโทเท็มที่แท้จริงมักจะเกิดการยิงผ่านในช่วงเวลาสั้น ๆ ระหว่างการสลับ

อย่างไรก็ตามสิ่งที่คุณมีไม่ใช่เสาโทเท็ม คุณมีผู้ติดตามอิมิตเตอร์สองคนย้อนกลับไปด้านหลัง ในกรณีนี้คุณจะไม่ได้รับการยิงผ่าน สำหรับทรานซิสเตอร์แต่ละตัวที่เปิดอยู่ฐานจะต้องมีหนึ่งทางแยกลดลงต่อแรงดันสะสมจากตัวปล่อย ผู้ติดตามตัวปล่อยซ้ำสองครั้งของคุณจึงมีทางแยก 2 จุด (ประมาณ 1.2-1.4 V) ซึ่งจะไม่มีทรานซิสเตอร์ทำหน้าที่

ตัวอย่างเช่นสมมติว่า Vtp คือ 6 V และแต่ละทรานซิสเตอร์ต้องการแรงดันไฟฟ้าอย่างน้อย 600 mV BE เพื่อเปิดในลักษณะที่มีความหมาย (จริง ๆ แล้วคือ -600 mV สำหรับ PNP แต่นี่เป็นนัยในกรณีนี้) ซึ่งหมายความว่าเมื่อด้านขวาของ R2 อยู่ในช่วง 5.4 ถึง 6.6 V ทรานซิสเตอร์ทั้งสองจะปิด หากแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 6.6 โวลต์ทรานซิสเตอร์ด้านบนจะเริ่มเข้ามาซึ่งทำให้กระแสไหลออกจากตัวปล่อยซึ่งจะเพิ่ม Vtp ให้ต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้า 600-700 mV งานเดียวกันกับเครื่องหมายตรงข้ามสำหรับทรานซิสเตอร์ด้านล่าง เมื่อแรงดันไฟฟ้าในการขับขี่ต่ำกว่า 5.4 V ทรานซิสเตอร์ด้านล่างจะเริ่มดำเนินการและจมกระแสผ่านตัวปล่อยซึ่งจะดึง Vtp ต่ำให้อยู่ที่ 600-700 mV ภายใต้แรงดันในการขับขี่

— แลงทรอพ
แหล่งที่มา

1

ตามความเป็นจริงการกำหนดค่าที่แสดงที่นี่ถึงแม้ว่าจะซับซ้อนด้วยตัวส่งสัญญาณและตัวต้านทานสะสมเป็นแหล่งบิดเบือนที่รู้จักกันดีเมื่อใช้ในเครื่องขยายเสียงเพราะมันมี "โซนตาย" รอบศูนย์ การแก้ปัญหาคือเครื่องขยายเสียง AB-class

— WhatRoughBeast

ทำไมการยิงทะลุจึงไม่เกิดขึ้นกับโครงสร้างโทเท็ม - โพล