¿Cómo fluye una corriente constante de 23 mA desde el condensador cuando se enciende el transisitor?

Question

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

El siguiente es un circuito que obtuve de un trabajo de investigación y estoy tratando de analizarlo. El inversor es un buffer inversor de alta velocidad cuya salida es siempre uno. El circuito comienza a funcionar cuando el inversor envía una salida de cero. Citaré las frases del documento sobre las condiciones de reposo (Cuando la salida del inversor es uno)

" La salida del inversor polariza Q1 de tal manera que su tensión de emisor es mayor que la tensión de base de Q3, cortando así la corriente de colector de Q3. El condensador C6 se habrá cargado a 5 voltios a través de R17 con una constante de tiempo de unos 5 us"

Cuando la salida del inversor es cero,

"El inversor genera un flanco descendente rápido y apaga rápidamente Q1, encendiendo así encendiendo Q2. El colector de Q2 El colector de Q2 extrae 23 ma constantes de C1, descargándolo a un ritmo uniforme de 0,1 voltios por nanoSegundo"

Mis dudas :

1) ¿Cómo al apagar Q1 se puede encender Q2?

2) Cuando Q2 se enciende, ¿cómo el colector se vuelve constante tomando 23 mA de C1?

Answer 1

Cuando la salida del inversor pasa a 0V, Q1 desaparece efectivamente del circuito (la unión E-B está en polarización inversa), por lo que puedes analizar simplemente Q2. Cuando es alta, Q2 está apagado y efectivamente desaparece, por lo que el condensador se carga a través de R1 hacia +5V.

Con la salida del inversor a 0V, el lado inferior de R4 está a -5V y el emisor está a unos -0,6V si el transistor está activo, por lo que la corriente de emisor (y la corriente de colector suponiendo que esté activo) son unos 4,3V/0,2K = 22mA.

Hay un poco de corriente que fluye a través de la resistencia de 22K que cambia con el voltaje y algunas otras cosas no ideales, por lo que no va a ser exactamente constante, pero hay una región en la que la corriente es más o menos constante, por lo que hay una pendiente más o menos constante hacia abajo de unos 100mV/ns en el colector de Q2, desde la carga inicial del condensador (5V más o menos) hasta quizás -500mV, después de lo cual el transistor se satura.

Answer 2

Como la base de Q2 está a 0V, se enciende cuando el emisor de Q2 llega a unos -0,7V. Q1 se controla para que el emisor sea superior a -0,7V o deja que la tensión caiga hasta el punto en que Q2 se enciende.

Q2 está conectado como disipador de corriente constante, y como la base de Q2 está a 0V, hay unos -0,7V en el emisor y por tanto unos 4,3V sobre la resistencia de 200 ohmios, 4,3V/200 son unos 22mA y es constante ya que la tensión de alimentación o Vbe no depende de la tensión del condensador. Seguro que la corriente es menor cuando el condensador está vacío.