Триггеры на транзисторах — Студопедия

Поделись  

Триггер — это устройство с двумя устойчивыми состояниями, которое может скачком переходить из одного состояния в другое под воздействием входного сигнала при достижении им определенного порога. Переброс триггера осуществляется за счет положительной обратной связи. Выходное напряжение имеет вид скачков напряжения, крутизна фронтов которых определяется быстродействием триггера.

Наибольшее распространение получили триггеры на транзисторных ключах с перекрестными обратными связями. Если оба ключа идентичны, то триггер называется симметричным, в противном случае — несимметричным.

На рис. 4.24 показан триггер на биполярных транзисторных ключах с внешним источником напряжения смещения Е_см. Ключи выполнены по схеме ОЭ. Связь между ключами осуществляется с помощью резисторов R_б, включенных между базой одного транзистора и коллектором другого. Поэтому такой триггер часто называют триггером с коллекторно-базовыми связями.

Триггер имеет два устойчивых состояния; транзистор T₁-насыщен, T₂-заперт и наоборот: T₁-заперт, а T₂-насыщен.

Предположим, в исходном состоянии транзистор T₁ насыщен, а T₂ заперт. Для обеспечения надежного запирания транзистора положительное смещение должно удовлетворять условию:

Тем самым компенсируется обратный ток коллекторно-базового перехода и ток, вызванный отрицательным остаточным напряжением коллектора U_к.наc транзистора T₁.

Для надежного насыщения открытого транзистора необходимо выполнить условие:

Здесь S — коэффициент запаса по насыщению (S = 1,5–2,0).

Так как триггер симметричен, то условие запирания и открывания транзисторов в другом устойчивом состоянии аналогичны.

При поступлении на базу открытого транзистора T₁ входного сигнала положительной полярности достаточной амплитуды начинается переброс триггера в противоположное состояние. Закрываясь под действием управляющего сигнала, транзистор T₁ увеличивает отрицательное напряжение на своем коллекторе, которое через резистор R_б поступает на базу транзистора T₂, вызывая его открывание. В свою очередь, открываясь, транзистор

T₂ снижает отрицательное коллекторное напряжение и тем самым способствует закрыванию транзистора T₁ уже и под действием положительного смещения Е_см. Процесс переброса происходит лавинообразно.

Аналогично процесс наблюдался бы при подаче отрицательного открывающего импульса на базу закрытого транзистора T₂. Таким образом, можно управлять триггером раздельно по базам открывая закрытый транзистор или закрывая открытый, а можно по одной базе, но разнополярным управляющим сигналом, закрывая и открывая один транзистор.

Для ускорения процесса переключения триггера базовые резисторы шунтируют ускоряющими конденсаторами. Оптимальная емкость этих конденсаторов выбирается в зависимости от величины коллекторного резистора и предельной частоты усиления транзистора:

.

Максимально возможная частота переключения триггера близка к предельной частоте w_a транзистора.

Для ускорения переброса триггера (а это необходимо в быстродействующих пересчетных схемах) кроме ускоряющих емкостей используют нелинейные обратные связи, устраняющие сильное насыщение транзисторов.

Кроме режима управления по раздельным входам, когда триггером управляют однополярные импульсы, подаваемые поочередно на обе базы или разнополярные импульсы, подаваемые — на одну базу, существует режим управления с общим входом (счетный режим). В последнем случае запускающие импульсы одной полярности подаются одновременно на обе базы (или оба коллектора). Вариант реализации триггера со счетным входом показан на рис.4.35. Здесь входные импульсы подаются на базы транзисторов через диодно-конденсаторные вентили

C₁R₁D₁ и C₂R₂D₂. Резистор вентиля подключен к коллектору своего транзистора. В исходном состоянии триггера напряжение коллектора закрытого транзистора запирает вентиль, подключенный к базе этого транзистора и наоборот, вентиль открытого в исходном состоянии транзистора тоже открыт. При поступлении на входы обоих вентилей входного счетного импульса положительной полярности (или положительный фронт входного импульса в случае дифференцирующей емкости вентиля) поступит только на базу открытого транзистора, закрывая его и вызывая переброс триггера. Для надежного срабатывания триггера длительность входных импульсов (или импульсов после их дифференцирования) должна быть меньше времени переворота триггера. Вентили играют роль коммутирующих ключей, исключающих одновременное воздействие на оба транзистора. Таким образом, триггер будет перебрасываться при поступлении очередного входного импульса на счетный вход.

Триггеры со счетным входом являются основой счетчиков импульсов, так как позволяют осуществить последовательное соединение триггеров. Наличие счетного входа не исключает возможности управления триггером по раздельным входам.

Принципиально можно построить триггеры не только на транзисторах, но и на других нелинейных элементах: динисторах, тринисторах и т.д., но широкого применения такие триггеры не получили.



Самовосстанавливающийся электронный предохранитель — RadioRadar

   Предлагаемый электронный предохранитель отслеживает сопротивление нагрузки. Он не только отключает ее в случае перегрузки, но и сам восстанавливается в исходный режим, когда сопротивление нагрузки возвращается к норме.

   Быстродействующий электронный предохранитель, описанный в статье [1], в момент включения питания автоматически подключает нагрузку при отсутствии в ней замыкания или перегрузки. В случае перегрузки предохранитель отключает нагрузку. Для ее повторного включения необходимо нажать на кнопку «Пуск» предохранителя или выключить и снова включить питание, что не всегда удобно.

   Предлагаемое устройство, разработанное на основе предыдущего, полностью автоматическое. Оно не имеет никаких органов управления. Устройство определяет исправность нагрузки по ее сопротивлению. Если оно больше допустимого предела, нагрузка автоматически подключается к источнику питания. В противном случае устройство отключает нагрузку в соответствии со своей функцией предохранителя. На короткое время (около 10 мкс) нагрузка периодически подключается к источнику питания через токоограничительные резисторы. За это время электронный предохранитель измеряет сопротивление нагрузки и, если оно вернулось к допустимому пределу, сам восстанавливается из состояния аварийного отключения нагрузки в нормальное.

   Электронный предохранитель включают между блоком питания и нагрузкой. Устройство работоспособно при напряжении от 12 до 30 В и токе нагрузки до 20 А. Разработаны два варианта устройства: с коммутацией минусового или плюсового провода питания нагрузки. Схема первого варианта показана на рис. 1, второго — на рис. 2. Компоненты, выполняющие одну и ту же функцию, обозначены одинаково.

Рис. 1

   В устройстве (см. рис. 1) реализованы два контура контроля нагрузки: предварительный (на компараторе DA3) и основной (на компараторе DA4). Измерение сопротивления нагрузки происходит при ее подключении транзистором VT1 через резисторы R2 и R3. Если сопротивление нагрузки больше порога срабатывания, устанавливаемого подстроечным резистором R7, открывается основной коммутирующий транзистор VT2, который подключает нагрузку к источнику питания.

   Ток нагрузки в нормальном режиме отслеживает основной контур на компараторе DA4. Если он превысит порог срабатывания, устанавливаемый подстроечным резистором R14, основной коммутирующий транзистор VT2 закроется. Вступает в работу предварительный контур на основе компаратора DA3, который разрешит вновь открыть основной коммутирующий полевой транзистор VT2, когда сопротивление нагрузки вернется к допустимому пределу.

   Для управления транзистором VT2, как и в предыдущем устройстве [1], использован RS-триггер на элементах DD1. 2 и DD1.3. Преимущество такого триггера в том, что он допускает логически одновременное присутствие активных управляющих сигналов на обоих входах управления. Доминирует управляющий сигнал, непосредственно воздействующий на используемый выход [2]. В нашем случае на используемом прямом выходе RS-триггера (вывод 3 DD1) доминирует активный сигнал высокого уровня по установочному входу S (вывод 1 DD1). Для RS-триггера, выполненного на элементах ИЛИ-НЕ, активный уровень выходного прямого сигнала низкий, поэтому для управления транзистором VT2 применен инвертор на элементе DD1.4. Вход R RS-триггера (вывод 8 DD1) соединен с выходом компаратора DA4 (вывод 9 — открытый коллектор).

   В момент включения питания и на время переходных процессов транзистор VT2 закрыт, поскольку цепь R1C2 обеспечивает подачу напряжения питания через стабилизатор DA1 на микросхемы DD1 и DA2 позже, чем на компараторы DA3 и DA4. Напряжение на неин-вертирующем входе (вывод 3) компаратора DA4 больше напряжения на его инвертирующем входе (вывод 4), поэтому выходной транзистор компаратора (выводы 2 и 9) закрыт. Как только на микросхему DD1 поступит питание, высокий уровень с выхода DA4 (вывод 9) установит RS-триггер в состояние с высоким уровнем на выводе 3 DD1. На выходе инвертора DD1.4 и на затворе транзистора VT2 — низкий уровень, поэтому он закрыт. В таком состоянии транзистор VT2 будет находиться до тех пор, пока на верхний по схеме вход элемента DD1.2 не поступит запускающий короткий импульс высокого уровня. Он вырабатывается на выходе элемента DD1.1 при появлении одновременно на его входах импульсов низкого уровня. На верхний по схеме вход элемента DD1.1 поступают запускающие импульсы — короткие импульсы низкого уровня большой скважности, которые вырабатывает генератор на таймере DA2, резисторах R4, R5 и конденсаторе С4. Длительность импульсов равна R5C4ln2 ~ 25 мкс, а период их повторения — (R4+2R5)C4ln2 = 2 мс [3].

   После подачи питания на таймер DA2 первый импульс на его выходе 3 появляется с задержкой (R4+R5)C4ln2 = 2 мс на время переходных процессов первоначальной установки RS-триггера DD1. 2, DD1.3. Каждый запускающий импульс с выхода 3 таймера DA2 поступает на верхний по схеме вход элемента DD1.1 и, одновременно, через инвертор на транзисторе VT3 уже в виде короткого импульса высокого уровня — на затвор транзистора VT1, который, открываясь, подключает нагрузку к источнику питания через резисторы R2 и R3. Они не только ограничивают ток нагрузки, но и образуют цепь для измерения ее сопротивления: точка соединения этих резисторов подключена к неинверти-рующему входу (вывод 3) компаратора DA3. К инвертирующему входу (вывод 4) этого компаратора подключена цепь R6-R8. Положение движка подстроеч-ного резистора R7 определяет сопротивление нагрузки, при котором переключается компаратор DA3.

   После включения питания транзистор VT1 закрыт, поэтому напряжение на неинвертирующем входе компаратора DA3 будет всегда больше напряжения на его инвертирующем входе, поэтому выходной транзистор компаратора (выводы 2 и 9) закрыт. Единичный сигнал на нижнем по схеме входе элемента DD1.1 обеспечивает наличие низкого уровня на его выходе и, соответственно, на входе S RS-триггера, который таким образом сохранит свое исходное состояние.

   Если при открытом транзисторе VT1 сопротивление нагрузки меньше допустимого предела, то напряжение на неинвертирующем входе компаратора DA3 будет больше напряжения на его инвертирующем входе. На выходе (вывод 9) компаратора DA3 сохранится тоже состояние, которое было при закрытом транзисторе VT1. Высокий уровень с выхода компаратора DA3, поступая на нижний вход элемента DD1.1, блокирует прохождение запускающих импульсов с выхода таймера DA2 до тех пор, пока не исчезнет перегрузка выхода электронного предохранителя.

   Если при открытом транзисторе VT1 сопротивление нагрузки больше допустимого предела, то напряжение на инвертирующем входе компаратора DA3 будет больше напряжения на его неинвертирующем входе. Выходной транзистор компаратора DA3 (выводы 2 и 9) открыт. На входах элемента DD1.1 будут перекрывающиеся (с небольшим сдвигом) по времени короткие импульсы низкого уровня. На выходе этого элемента сформируется короткий импульс высокого уровня, который переключит по входу S RS-триггер в состояние с низким уровнем на выходе. К этому моменту на входе R уже присутствует высокий уровень с компаратора DA4. Но сигнал по входу S имеет более высокий приоритет, поэтому на выходе триггера — низкий уровень. В результате единичный сигнал с выхода инвертора DD1.4 откроет транзистор VT2.

   Если ток нагрузки меньше предела срабатывания защиты, компаратор DA4 перейдет в устойчивое состояние с низким уровнем на выходе. Открытый транзистор VT2 задает малое (доли вольта) напряжение на неинвертирую-щем входе компаратора DA3 независимо от состояния транзистора VT1. Напряжение на инвертирующем входе DA3 близко примерно к половине входного напряжения. Поскольку на выводе 9 компаратора DA3 устойчивый низкий уровень, то запускающие импульсы с выхода таймера DA2 через элемент DD1.1 сохраняют текущее состояние RS-триггера.

   Если ток нагрузки превысит допустимый предел, компаратор DA4 переключается так, что его выходной транзистор закрывается. Единичный сигнал установит высокий уровень на выходе триггера и, соответственно, низкий уровень на выходе инвертора DD1. 4, в результате чего транзистор VT2 закроется и отключит нагрузку.

Рис. 2

   Аналогично функционирует электронный предохранитель с коммутацией плюсового провода (рис. 2). Он отличается применением р канальных транзисторов VT1 и VT2. Поскольку управляющие сигналы должны быть поданы на затворы транзисторов относительно их истоков, соединенных с плюсовым проводом питания, они инвертированы. Поэтому инверторы на элементе DD1.4 и транзисторе VT3 не использованы.

   Конструкция и детали. Электронный предохранитель выполнен методом поверхностного монтажа на печатной плате размерами 35×70 мм из двусто-ронне фольгированного стеклотекстолита. Чертежи плат показаны на рис. 3 (для коммутации минусового провода по схеме на рис. 1) и на рис. 4 (для коммутации плюсового провода по схеме на рис. 2). Все детали, кроме транзистора VT2, смонтированы на одной стороне платы, фольга другой стороны использована как теплоотвод для установленного на ней транзистора VT2.

Рис. 3

   Интегральный таймер КР1006ВИ1 (DA2) можно заменить зарубежным аналогом NE555N. Светодиод HL1 — любой маломощный. Транзистор КТ361А (VT3) можно заменить на КТ361Б-КТ361Е. Рекомендации по выбору остальных компонентов те же, что и в предыдущей статье [1].

Рис. 4

   Налаживание устройства сводится к установке порогов переключения компараторов DA3 и DA4 подстроечными резисторами R7 и R14. К входу подключают лабораторный блок питания, к выходу — последовательно соединенные амперметр и реостат, установленный в положение максимального сопротивления. К выходу компаратора DA3 (вывод 9) относительно вывода 2 подключают осциллограф, гальванически развязанный по питанию. Движок подстроенного резистора R7 устанавливают в верхнее по схеме на рис. 1 положение, движок R14 — в нижнее и включают питание. Предохранитель должен подключить нагрузку, что определяют по свечению индикатора HL1 и показаниям амперметра. Осциллограф — показать наличие коротких импульсов амплитудой около 9 В. Уменьшают сопротивление реостата до тех пор, пока амперметр не покажет ток срабатывания защиты. После этого перемещают движок подстроенного резистора R14 вверх по схеме на рис. 1 до отключения нагрузки. Светодиод HL1 должен погаснуть. Затем перемещают движок подстроечного резистора R7 вниз по схеме (см. рис. 1) до исчезновения импульсов на выходе компаратора DA3. Увеличивая сопротивление нагрузки, проверяют, что устройство автоматически подключает ее к источнику питания. Уменьшение сопротивления нагрузки, в том числе до короткого замыкания, должно вызвать ее отключение за время около 10 мкс. При перегрузке в момент включения питания электронный предохранитель не должен подключать нагрузку.

   Электронный предохранитель, собранный по схеме на рис. 2, налаживают аналогично, с той лишь разницей, что движок подстроечного резистора R7 предварительно устанавливают в нижнее по схеме положение и перемещают вверх, а движок подстроечного резистора R14 — в верхнее по схеме положение и перемещают вниз.

   Параметры запускающих импульсов можно изменять подбором резисторов R4 и R5. Если нет необходимости контролировать сопротивление отключенной нагрузки каждые 2 мс, то можно увеличить сопротивление резистора R4 вплоть до 2 МОм. При этом пропорционально возрастет период запускающих импульсов. Снижением сопротивления резистора R5 желательно уменьшить длительность импульсов до минимально достаточного значения, при котором устройство надежно подключает нагрузку во всем интервале напряжения питания. Желательно измерить время открытого состояния транзистора VT2 в режиме короткого замыкания выхода при максимальном напряжении питания и рассчитать рассеиваемую энергию импульса тока, как это описано в предыдущей статье [1]. Если она превышает допустимый предел, уменьшают сопротивление резистора R5, а если устройство перестает запускаться, то снижают максимально допустимое напряжение питания или выбирают более мощный транзистор VT2 [4, 5].

   Возможна такая настройка электронного предохранителя, что компараторы DA3 и DA4 будут переключаться при разных сопротивлениях нагрузки. Необходимость в этом может возникнуть при подключении нагрузки с нелинейной вольт-амперной характеристикой.

   ЛИТЕРАТУРА

1. Лунев А. Быстродействующий электронный предохранитель. — Радио, 2007, № 12, с. 28-30.
2. Шило В. Л. Популярные цифровые микросхемы. Справочник. — М.: Радио и связь, 1989.
3. Пухальский Г. И., Новосельцеве Т. Я. Проектирование дискретных устройств на интегральных микросхемах. Справочник. — М Радио и связь, 1990.
4. Мощные полевые переключательные транзисторы фирмы International Rectifier. — Радио, 2001, № 5, с. 45.
5. Нефедов А. Новые полупроводниковые приборы. Мощные полевые транзисторы. — Радио, 2006, № 3, с. 45-50.

   Автор: А. Лунаев, г. Курск

входов CMOS с триггером Шмитта | Видео TI.com

1. Учебный дом TI
2. Минута логики – Логика и перевод
3. Основы логики и перевода
4. Входы CMOS с триггером Шмитта

Минута логики – Логика и перевод

МЕНЮ

• Общие приложения логики (20)

• Знакомство с семейством двунаправленных преобразователей уровня напряжения с несколькими напряжениями LSF (8)

• Основы логики и перевода (9)

Электронная почта

Здравствуйте и добро пожаловать в The Logic Minute. В этом видео мы обсудим преимущества и работу входной архитектуры Schmitt-Trigger CMOS. Почти все логические устройства имеют одинаковую внутреннюю структуру с буферизованными входами, логической функцией и независимыми драйверами вывода. В этом видео мы рассмотрим входную структуру КМОП-триггера Шмитта. Справа показана одна из распространенных конструкций входной схемы триггера Шмитта на основе КМОП, которую можно найти во многих учебниках по проектированию КМОП. Существует множество вариаций этой схемы. Однако все они работают по одному и тому же принципу, поэтому я буду использовать его в качестве примера в этом видео. Эти входы обладают теми же преимуществами, что и стандартные входы CMOS, поскольку они управляются напряжением, потребляют мало энергии и быстро реагируют. Однако они добавляют важные преимущества помехозащищенности и устойчивости к медленной передаче входного сигнала. Здесь вы можете видеть входной сигнал зеленым цветом и выходной сигнал синим цветом. Архитектура триггера Шмитта заставляет переходное напряжение переднего фронта, VT плюс, быть выше, чем переходное напряжение заднего фронта, VT минус.

Разница между ними заключается в дельта VT, также обычно называемом входным пороговым гистерезисом. Эта разница в порогах делает схему очень устойчивой к шуму, который по величине меньше значения гистерезиса. Хотя входной сигнал пересекает порог несколько раз, выходной сигнал по-прежнему имеет только одну передачу на каждом фронте. Давайте подробно рассмотрим, как работает эта схема, на примере переднего фронта. Когда вход удерживается на уровне 0 вольт, два нижних входных управляющих транзистора принудительно закрыты, а два верхних включены, обеспечивая путь для тока к выходу. Верхний транзистор обратной связи закрыт, а нижний транзистор обратной связи включен. Это приводит к тому, что узел с пометкой end удерживается в VCC. В статическом состоянии очень небольшой ток может протекать от VCC к земле. Когда вход переходит от 0 вольт к половине напряжения питания, нижний транзистор включится, потому что его управляющее напряжение превысит его пороговое напряжение. Это позволит протекать некоторому току и создаст делитель напряжения между транзистором обратной связи и нижним управляющим транзистором.

Напряжение узла обратной связи здесь обозначено как VN. Управляющее напряжение второго транзистора, обозначенное здесь как VGS, зависит от напряжения узла обратной связи. Коэффициент транзистора обратной связи специально разработан для установки VN таким образом, чтобы VGS не превышал пороговое напряжение до тех пор, пока не будет достигнуто желаемое положительное входное пороговое значение. По мере увеличения входного напряжения нижний транзистор будет открываться больше, уменьшая VN и в конечном итоге позволяя включиться второму транзистору. Как только этот положительный порог достигнут, второй транзистор включается, и выход переключается. Это изменение выходного напряжения переключает цепи обратной связи, так что Nfet выключается, а Pfet включается. Это переводит узел P на землю, и теперь устройство находится в состоянии, противоположном тому, в котором мы начали. Цепи обратной связи делают входную архитектуру триггера Шмитта такой устойчивой к шуму и медленным переходным сигналам. Для заднего фронта схема работает точно так же, только каждый полевой МОП-транзистор находится в противоположном состоянии. Давайте посмотрим, как входной переход влияет на ток питания устройства. При переключении входного сигнала будет некоторое увеличение тока питания из-за схемы обратной связи. Здесь мы можем видеть ожидаемое увеличение тока питания при переходе входа от 0 вольт к VCC. Мы можем видеть, где ток резко уменьшается, когда устройство меняет состояние с низкого входа на высокий вход. Когда входной сигнал переходит обратно от VCC к 0 вольт, ток питания следует другой кривой. Это связано с тем, что другая цепь обратной связи теперь активна, и мы можем ясно видеть, где эта цепь меняет состояние при пересечении порога отрицательного входного напряжения. Как и в случае со стандартными входами CMOS, входы триггера Шмитта потребляют дополнительный ток питания, когда вход находится между двумя шинами. Ключевое отличие состоит в том, что входы триггера Шмитта предназначены для работы с более медленными входными сигналами с шумом, поэтому они по-прежнему будут потреблять гораздо меньше энергии, чем стандартный вход CMOS при тех же условиях, и всегда безопасно удерживать вход триггера Шмитта между пороговые значения. Если в вашей системе либо медленные переходы, либо зашумленные цифровые логические сигналы, устройства ввода с триггером Шмитта являются отличным решением для предотвращения проблем. Спасибо за просмотр. Если вам нужно логическое устройство ввода триггера Шмитта для вашего проекта, посетите TI.com/logic, чтобы начать поиск. Если у вас есть какие-либо технические вопросы по этой теме, пожалуйста, заходите на форумы E2E, где вы можете задать их нам напрямую.

Предыдущий Далее

Описание

13 октября 2021 г.

Узнайте о преимуществах и работе входной архитектуры CMOS с триггером Шмитта.

Дополнительная информация

Сигнал

— Как быстро может переключаться транзистор?

спросил 6 лет, 11 месяцев назад

Изменено 2 года, 3 месяца назад

Просмотрено 27 тысяч раз

\$\начало группы\$

Транзистор NPN можно сделать переключателем, подав некоторое количество энергии на базу.

Есть ли ограничение на то, как быстро я могу включать и выключать транзистор, или я могу включать и выключать его так же быстро, как я могу включать и выключать сигнал на базу?

Под переключением я подразумеваю полное выключение и полное включение. Не между ними (если они вообще есть)

• сигнал
• частота
• переключение
• низковольтный

\$\конечная группа\$

6

\$\начало группы\$

Основное ограничение времени переключения BJT связано с носителями заряда и, в частности, с тем, сколько времени требуется для перемещения носителей в базу и времени, необходимого для их извлечения.

Спецификация будет включать несколько параметров, которые дадут вам теоретическую максимальную частоту переключения*. их

1. Время задержки (td) — сколько времени требуется для выхода из отсечки
2. Rise time (tr) — сколько длится переход от отсечки к насыщению
3. Fall time (tf) — сколько длится переход от насыщения к отсечке
4. Время хранения (тс) — как долго выходить из состояния насыщения

Используя даташит (эти параметры обычно указаны), можно прикинуть, как быстро транзистор может переключаться между двумя состояниями.

$$ f_{max} = \frac{1}{t_d + t_r + t_f + t_s} $$

* Это то, что теоретически может сделать транзистор, но есть приемы, которые можно использовать для повышения скорости переключения. Кроме того, если вы переключаете прямоугольную волну, то для сохранения хорошей прямоугольной формы фактическая частота переключения будет намного меньше.

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

Когда вы пытаетесь быстро переключить (биполярный — NPN или PNP) транзистор, возникают некоторые эффекты, которые ограничивают скорость его отклика.

1) Физическая база транзистора простирается на некоторую (небольшую) площадь, и вывод базы подключен только к одной ее части. Существует некоторое внутреннее сопротивление между местом соединения и наиболее удаленными частями основания. Когда вы переключаетесь быстро, время извлечения зарядов на удаленных участках является значительным и ограничивает скорость отключения. Это не так серьезно для включения, потому что вы можете обойтись (на несколько нс) включением только локальной части.

2) Между коллектором и базой имеется значительная емкость. При выключении напряжение на коллекторе возрастает (если бы его не было, то не было бы необходимости выключать транзистор). Это связано через емкость база-коллектор и имеет тенденцию противодействовать напряжению выключения или включения на базе, тем самым затрудняя включение или выключение.

3) На самом деле носителям требуется некоторое время для перехода между базовой и коллекторной областями.

Однако биполярные транзисторы могут быть очень быстрыми — их можно переключать за пикосекунды внутри ИС. Дискретные устройства не могут переключаться так быстро из-за больших паразитных емкостей, индуктивности проводов, которые присоединяются к устройству, а также из-за того, что самые быстрые устройства имеют пробой всего 1 или 2 В, и поэтому они действительно полезны только внутри специализированных схем в ИС.