如何作为开关操作晶体管
出处:维库电子市场网 发布于:2025-03-17 17:00:47
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晶体管开关操作和操作区域
图1。晶体管操作区域。图片由西蒙·穆尼瓦(Simon Munyua Mugo)提供这些区域被定义为:
饱和区域。这是将晶体管在收集器处以为电流的基本电流和电压下降的区域,在收集器发射器处将其值下降,这又使耗尽层尽可能微小,从而使电流的流动流过我们的晶体管。这使晶体管打开。图2证明了饱和区域的特征。
输入和底座连接到V CC
碱发射器电压V为> 0.7V
基本发射线交界处是向前偏见的
基础 - 收集器连接处有偏见
晶体管是“全面”(饱和区域)
收集器电流流(I C = V CC /R L)
V CE = 0(理想饱和)
v out = v ce =“ 0”
晶体管作为“封闭开关”运行
截止区域特征如下所示:
输入和底座是接地的(0V)
碱发射器电压V为<0.7V
基本发射线连接处是反向偏见的
基础接口相反
晶体管是“完全关闭的”(截止区域)
没有收集器电流流(I C = 0)
v out = v ce = v cc =“ 1”
晶体管作为“打开开关”运行
基本晶体管开关电路
当完全关闭电流流通过它的0电流流动时,一个理想的晶体管开关在发射器和收集器之间具有无限的电阻,并且在完全对准的发射器和收集器之间的0导致电流流到值时。
实际上,当晶体管在完全关闭时的切断时运行时,我们将有少量的泄漏电流。另一方面,在饱和区域操作时,该设备具有低电阻,导致我们称为饱和电压的小电压的流动(V CE)。
为了使基本电流开始流动,基本必须比发射器更正。对于硅设备,底座必须具有至少0.7伏的偏置输入电压。改变基本发射极电压(V BE)会改变基本电流,后者又改变了流过给定晶体管的收集器电流。
如果我们达到收集器电流的流量,则晶体管将饱和。放置晶体管所需的输入电压和电流由基本电阻确定让我们假设
b = 200,i c = 6mA,i b = 25UA
找到在输入的电压超过3.0V时,找到在晶体管上完全供电所需的基本电阻(R B )值解决方案
\(r_ {b} =(v_ {in} -v_ {be})/i_ {b} \)\(r_ {b} =(3.0V-0.7)/25x10 \)^\(-6 \)\(R_ {B} = 92K \ Omega \)
保证饱和晶体管开关的值为82kΩ。
PNP晶体管开关
PNP晶体管可以与NPN晶体管相同。区别在于,在PNP中,负载始终连接到地面,PNP将用于将功率切换为负载。为了打开PNP晶体管,我们必须如图6所示地面底座。
达灵顿晶体管开关
这涉及使用多个开关晶体管,因为有一段时间,单个双极晶体管的直流增益太低而无法切换负载电压或电流。在配置中,一个小的输入双极连接晶体管(BJT)晶体管参与打开和关闭较大的电流保持输出bjt晶体管。
为了化信号增益,两个晶体管以达灵顿的配置连接,其中包含两个NPN或PNP双极晶体管互连的互连,使得晶体管1的当前增益乘以晶体管2的当前增益,终与具有较高基础较小基础电流的单个晶体管相同的设备,以较小的基础电流的应用。
该晶体管的总电流增益值是每个晶体管的个体值的产物;\ [\ beta_ {total} = \ beta_ {1} \ times \ beta_ {2} \] \]
以下是Darlington晶体管开关配置。
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