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场效应管控制电流电路,晶体管与场效应管的区别

时间:2023-05-05 06:20:28 阅读:173051 作者:2740

1、三级管驱动电路设计和使用的晶体管,必须全部为半导体晶体管。 也称为双极晶体管、晶体管,是控制电流的半导体器件。 其作用是将微弱的信号放大为振幅值大的电信号,也用作无触点开关。

晶体管是半导体的基本部件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心部件。 晶体管形成接近一个半导体衬底的两个PN结,两个PN结将整个半导体分成三部分,中间部分为基极区(b ),两侧部分为发射极区) e )和集电极区) c ),排列方式有PNP和NPN两种,如下。

1.1、NPN型晶体管

NPN型晶体管的集电极区域(c )与VCC连接负载,发射极区域) e )与GND连接是适合的,此时,当基极区域(b )的电压高于发射极区域) e )的0.7V时,NPN型晶体管基极区域(b )在高电平驱动下NPN型晶体管导通,在低电平驱动下截止。

在设计NPN型晶体管的驱动电路时,基极区域(b )除连接限流电阻外,最好从10~20K下拉电阻连接到GNG。 优点如下。

使基区(b)控制电平由高变低时,基区(b)能够更快被拉低,NPN型三极管能够更快更可靠地截止;

系统刚上电时,基极是确定的低电平。

1.2、PNP型晶体管

PNP型晶体管的发射极区域(e )与VCC连接,集电极区域(c )与GND连接负载,此时基极区域(b )的电压低于发射极区域(e )的0.7V时,NPN型晶体管导通。 基极区域(b )在高电平驱动下PNP型晶体管截止,在低电平驱动下导通。

设计PNP型晶体管的驱动电路时,除基极区域(b )连接限流电阻外,最好连接到10~20K上拉电阻到VCC。 优点如下。

使基区(b)控制电平由低变高时,基区(b)能够更快被拉高,PNP型三极管能够更快更可靠地截止;

系统刚上电时,基极是确定的高电平。

NPN和PNP晶体管的电流放大满足以下条件。

三极管直流增益(/hFE )式为/hFEIc/Ib,因此选定/hFE=Ic/Ib=57mA/567uA100 )以上

IcIb Ie,因此为57mA567uA 57mA。

2、场效应晶体管驱动电路的设计与使用

场效应晶体管是利用场效应原理进行工作的半导体器件,与晶体管相比,场效应晶体管具有输入阻抗高、噪声低、动态范围大、功耗小、易于集成等特点。

场效应晶体管有结型场效应晶体管(JFET )和绝缘栅型场效应晶体管(MOSFET )两种,每种类型有n沟道和p沟道两种结构。 晶体管有栅极、源极、漏极三个引脚,分别相当于晶体管的基极区域(b )、发射极区域(e )、集电极区域(c )。 场效应晶体管的源极s和漏极d是对称的,因此在实用上是可以更换的。 晶体管和普通晶体管在外观上有相似之处,回路的符号分别如下。

以绝缘栅场效应晶体管(MOSFET )为例,简要介绍其驱动电路的设计和使用。

2.1、P-MOS场效应管

P-MOS场效应晶体管在源极(source )上连接VCC,在漏极(drain )上连接负载,栅极(gate )电压超过源极(source )电压(Vth )后,P-MOS场效应晶体管栅极(gate )由低电平驱动的P-MOS场效应晶体管导通,在高电平截止。

将下图的P-MOS场效应晶体管的阈值电压(Vth )设定为-1.5V,导通情况如下所示。

在设计P-MOS场效应晶体管驱动电路时,除了限流电阻之外,还连接10~20k的上拉电阻到VCC,将栅极控制电平从低变更为高时,拉得更快,P-MOS场效应晶体管拉得更快更可靠

2.2、N-MOS场效应管

N-MOS场效应晶体管适于在源极(source )上连接GND,在漏极(VCC )上连接VCC来进行负载,在栅极电压超过源极电压(Vth )之后,N-MOS场效应晶体管可以导通N-MOS场效应晶体管在高电平驱动下导通,在低电平下截止。

将下图的N-MOS场效应晶体管的阈值电压(Vth )设定为1.5V,导通情况如下所示。

N-MOS场效应晶体管的栅极(gate )除连接限流电阻外,还连接10~20k下拉电阻与GND连接,栅极)控制电平从高变为低时,降低得更快,N-MOS场效应晶体管的栅极

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