Conductividad de conducción con un cambio de nivel de alto voltaje

Ya que está obteniendo la salida del colector, la impedancia de salida de todo el circuito será el R3, 1k. Es bastante alto manejar una carga capacitiva, porque si conecta uno, formará un filtro de paso bajo con una frecuencia de corte de \ $ f_c = 1 / (2 \ pi \ 1000 \ C_L) \ $. Para una carga de 100pF, la frecuencia de corte será de alrededor de 1.6MHz. Es por eso que no puede cumplir con el requisito de tiempo de subida.

La impedancia de salida debe ser baja. Extremadamente bajo. Puedes probar el siguiente circuito:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

La primera etapa es un traductor y la salida es una etapa de salida push-pull con una impedancia de salida extremadamente baja.

El problema es que su capacidad se carga a través de una resistencia. Cuando Q2 se apaga, C1 se carga por R1 en una curva de carga RC típica. Desde \ $ \ tau = RC \ $ podemos calcular la constante de tiempo \ $ \ tau = RC = 1k \ veces 100p = 100 \ \ mathrm {ns} \ $. La forma de onda debería alcanzar el 95% de V2 después de \ $ 3 \ tau \ $ y este parece ser el caso.

Para mejorar la forma de onda tienes tres opciones:

• Disminuir R.
• Reemplaza R con una fuente actual. Esto dará un aumento lineal en el voltaje en lugar de exponencial.
• Use una etapa de salida de tótem con Q2 tirando bajo y otro PNP tirando hacia arriba.

Lo siguiente está diseñado para lograr aproximadamente tiempos de subida y bajada cerca de donde estás discutiendo.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Supone que la impedancia de su unidad está en aproximadamente \ $ 100 \: \ Omega \ $, lo cual es bastante común en estos días en los pines de salida de MCU. También supone que su carga es resistiva y al menos \ $ 10 \: \ textrm {k} \ Omega \ $. Así que esto es solo para fines de demostración, para señalar el tipo de trabajo que debe hacer.

No es necesariamente una solución para su caso. Sobre todo porque tu título dice que estás conduciendo una capacitancia como carga. Así que esto es solo educativo y en parte escrito para hacer un punto. ( podría generar una carga capacitiva de \ $ 1 \: \ textrm {nF} \ $ tan rápido como esté buscando, como se muestra. Pero no más que eso.)

Aquí hay una imagen de simulación utilizando la señal pequeña estándar, BJT de propósito general. Nada especial sobre ellos (definitivamente no son transistores de RF)

Ledejarétrabajarlosbordesyelanchodelpulsoporinspección.Peromidenalrededorde\$\approx30\:\textrm{ns}\$subiendoybajandoparaunanchodepulsode\$\approx1\:\mu\textrm{s}\$.(NotengoinformaciónsobrelasespecificacionesdetiempodesubidaycaídadesuMCUparasucontroladorpindesalida.Porlotanto,seránecesarioagregarlas).

Tomenotadelosdetallesagregados,queincluyenaceleracionesyalgunosdiodos,asícomounpocodeimpedanciabaseen\$Q_3\$paradetenerlasoscilaciones.Nosemuestran,peroquizássonútiles,losconjuntoslocaleshabitualesdecondensadoresdedesacoplamiento.

Sisucargadesalidaessignificativaonoesresistiva,puedequeserequieralotmás.Unavezmás,estoessoloseñalarlosdetallesnecesariosparaalgodondelacargaeslivianayresistente(enotraspalabras,"simple"). Como puede ver, hay cosas que hacer para cerrar rápidamente - apagado y encendido incluso cuando la carga es relativamente fácil de conducir.