三极管应用.doc

首先要知道三极管的参数, 例如要计算三极管工作在开关状态, 首先要知道三极管工作在开关状态基极的饱和电流,假定某管的饱和电流为 100ma ,那么基极的电阻 Rb=U- 式中:U 是工作电压, 是二极管压降, 即使某管的饱和电流 100ma 。放大的也这样计算。数字电路开关三极管的使用三极管是数字电路中最基本的开关元件,要么工作在饱和区,要么工作在截止区,放大区只作为饱和到截止或者截止到饱和的瞬间过渡过程。三极管的开关条件及开关状态的工作过程是一个值得注意的问题。基本的电路如图( 1 )所示。设三极管临界饱和时, VCE=VCES 、 IC=ICS 、 IB=IBS , 从图(1) 电路可得( R1 足够大): ICS = (VCC ﹣ VCES)/RC ≈ VCC/RC IBS = ICS/ β≈ VCC/( β RC) 在工作中,如果 IB> IBS ≈ VCC/( β RC) ,则三极管一定饱和导通。临界饱和以前, IC =β IB。进入饱和以后, 随着 IB 的增加, IC 只略微增加, 三极管基本上没有电流放大作用。所以, IB> IBS 是判断管子是否饱和导通的条件。对硅管来说, 饱和时, VBE ≈ , VCE = VCES ≤ 。这如同开关的闭合状态。对硅管来说,当 VBE < 时,三极管截止。这个电压是硅管发射结的死区电压,常被作为三极管的截止条件。此时, IB≈0、 IC≈0 ,如同开关的断开状态。三极管的开关过程,是一个电荷的建立和消散过程,需要一定的时间。如果 ICM 为三极管饱和导通时集电极的最大电流,三极管由截止到饱和导通所需的时间 ton 为开启时间( IC 从零上升到最大值 的时间),由饱和导通到截止所需的时间 toff 为关闭时间( IC 从最大值 ICM 下降到 的时间)。事实上, 当输入基极的电压由低电平跳变到高电平时,三极管并没有立即导通,而是先经过一段延迟时间 td (从输入信号正跳变瞬间到 IC 上升到 所需的时间),又经过一段上升时间 tr( IC从 到 所需的时间), 集电极电流才接近饱和后的最大值 ICM , 所以 ton = td+tr 。当基极电压由高电平跳变为低电平时, 三极管也没有立即关闭即 IC 也不是立即为零, 而是先经过一段存储时间 ts (从输入信号负跳变瞬间开始到 IC 下降到 所需的时间),再经过一段下降时间 tf ( IC从 到 所需的时间),才进入截止状态( IC=0 ),所以 toff=ts+tf 。通常, toff > ton 、 ts> tf, ts 是影响三极管开关速度的最主要原因, 这些参数随着管子类型不同而不同。影响开关时间有两大因素,一是管子内部构造,如高频管基区较薄,开关特性则较好, 二是取决于外部电路条件, 如基极激励电流的大小, 只要使基极的电流增大到过激励的程度,就能明显缩短开通时间。若定义 N=IB/IBS 为三极管饱和深度,则 N=2 ~ 4 为宜,一般可取 IB= ≈ VCC/( β RC) N 取值再增大, 一是对开通时间的影响已经不明显, 二是引起开关管的深度饱和, 且消耗过多的激励功率。而若要缩短开关管关断时的下降时间, 一个有效的办法是在基极产生一个反向的抽出电流, 将基区存储的正电荷在短的时间内释放, 达到迅速关断的目的, 一种简单实用的电路如图( 2 )所示。图中,当控制电压为高电平时,晶体管 Q1 导通,电容 C1充电,极性为左正右负;当控制电压为低电平时,电容 C1 通过 D1 放电,为 Q1 提供负的基极电流。当然, D1 也可以选用适当的电阻。对于普通数字电路的三极管开关电路, 采用图(1) 电路, 并选用适当的开关管,根据 IB= ≈ VCC/( β RC) 来计算,基本可以满足要求。实际应用中,省电,也是需要考虑的。例如,在图( 1 )中,设三极管 Q1的β= 100 , RC= 1kΩ,则 IB≈ VCC/( β RC) =( ×5)÷( 100 ×1 )= Rb =( Vb- ) /IB = (5 - ) ÷ = Ω,取 Rb =36k Ω极管的选用、使用与代用的介绍 Post By : 2008-5-20 9:04:00 (1) 选用三极管的种类很多,用途各异,恰当,合理地选用三极管是保证电路正常工作的关键, 下面介绍选用步骤: 1) 根据不同电路的要求,选用不同类型的三极管。在不同的电子产品中,电路各有不同,如高频放