抵抗内蔵型トランジスター（BRT）のスイッチングスピードを速くしたい

バイポーラートランジスターのスイッチングスピードは図-1に示すように定義されています。
オフ⇒オンへの移行時にDelay time(t_d)とRise time (t_r)、オン⇒オフへの移行時にStrage time (t_stg)とFall time (t_f)の時間が必要です。BRTでの測定例を表-1に示します。
測定は常温でV_CC=5V、入力電圧を0Vと5Vで切り替えています。負荷抵抗は1kΩになります。

BRTは主にスイッチとして使用され、オン時トランジスターは飽和状態になります。このため、オン⇒オフ時にベースに蓄積された少数キャリアを放出する時間 t_stgがスイッチング時間全体を通して支配的な時間となります。
このt_stgを短縮するためには、以下の2点を考慮する必要があります。

a)過剰キャリアを素早く放出する

ベースに蓄積された過剰キャリアは、前段の回路構成によって異なりますが、R₂を通って放電されます (前段の出力が“L”が低インピーダンスの場合、R₁も放出経路になります) 。従って、R₂の小さい素子が適しています。

b)可能な限り過剰キャリアを蓄積を少なくする

BRTオン時の飽和を浅くするということになります。内部トランジスターのベースに入力される電流 I_bを低くする必要があります。　
1)　BRTの入力電流 I_Bを小さくする　
2)　内蔵トランジスターのベース電流を小さくする (R₂を流れる電流を大きくする)　
この2点になります。従って抵抗R₁が大きく、抵抗比 R₁ / R₂の大きな素子が適しています。ただし、このb)の対策は飽和が浅くなりV_CE(sat)が大きくなる可能性がありますので注意が必要です。