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半導體(ti) 三極管,也稱雙極型晶體(ti) 管、晶體(ti) 三極管,是一種控製電流的半導體(ti) 器件其作用是把微弱信號放大成幅度值較大的電信號,也用作無觸點開關(guan) 。如果三極管工作在飽和區(完全導通),Rce≈0,Vce≈0.3V,且這個(ge) 0.3V,我們(men) 就認為(wei) 它直接接地了。那麽(me) 就需要讓Ib大於(yu) 等於(yu) 1mA,若Ib=1mA, Ic=100mA,它的放大倍數β=100,三極管完全導通。如下圖,是一個(ge) NPN三極管。
三極管屬於(yu) 電流型驅動元器件,因此一般在基極都會(hui) 串一個(ge) 限流電阻,一般小於(yu) 等於(yu) 10K,但是在基極為(wei) 什麽(me) 會(hui) 下拉一個(ge) 電阻呢?舉(ju) 例說明。如下圖,是溫度開關(guan) 控製馬達電路圖。
如圖是溫度開關(guan) 控製馬達轉和停,溫度開關(guan) 相當於(yu) 一個(ge) 按鍵開關(guan) 。在B極串個(ge) 開關(guan) ,N管就能夠做個(ge) 開關(guan) 管使用。圖中馬達是一個(ge) 直流有刷馬達,隻要正極接通12V,負極接地,馬達就開始轉。
當溫度開關(guan) 導通,回路I流過的電流的為(wei)
三極管CE完全導通,Vce » 0.3V,這時候,馬達兩(liang) 端的電壓壓降接近 12V,它就能夠轉動,因為(wei) 三極管be的導通後阻抗遠遠小於(yu) 2K電阻R2,所以電流大部分流過三極管;當溫度開關(guan) 斷開,ib 就沒有電流,ic 也沒有電流。
由於(yu) 溫度開關(guan) 在關(guan) 斷的瞬間,三級管ib、ic上的電流並不能夠一下子降到零,而是慢慢降到零,這是製造工藝必然存在的,在這段時間,三極管是工作在放大區,是最容易受到幹擾。因此需要接個(ge) 下拉電阻R2,這個(ge) 電阻一是給三極管提供了個(ge) 放電回路,二是為(wei) 點A提供一個(ge) 能量分散的通路。
放電回路怎麽(me) 理解?
如下圖三極管寄生電容,三極管實際工藝製造模型,三極管BE、BC、CE之間分別有電容C1、C2、C3。這三個(ge) 電容的存在一方麵是我們(men) 不需要的,另一方麵,又是工藝中無法避免克服的,是製造工藝過程中必然存在的現象。我們(men) 把這種電容一般稱之為(wei) 雜散電容,或者說是寄生電容。
由於(yu) 有電容的存在,三極管勢必有延時。當ib沒有電流時,電容C1開始放電,形成回路I,這個(ge) 時候B點的電壓從(cong) 0.7V降到0V,工作在放大區,最容易受到幹擾,在C1兩(liang) 端加個(ge) 電阻R2,電容上的電一部分就會(hui) 從(cong) 電阻R2上釋放掉,並且電阻阻值越小,電容放電越快。因此,電阻R2給電容提供了一個(ge) 通路釋放電荷,大大減短了三極管工作在放大區的時間。
給能量提供一個(ge) 分散通路怎麽(me) 理解?
為(wei) 什麽(me) 說電阻 R2 為(wei) 點A提供了一個(ge) 能量分散通路。如圖2所示,溫度開關(guan) 斷開時,此時點A是懸空的,A點電壓不確定,為(wei) 高阻態(阻抗無窮大),容易出現誤導通的現象,而且也容易受到周圍環境幹擾,比如靜電、雷擊等使器件永久損壞。
當使用環境出現雷擊,高壓靜電等情況,在點A下拉一個(ge) 電阻接到地,大部分電流就會(hui) 順著電阻流入地,給能量提供一個(ge) 分散通路。如果沒有接這個(ge) 電阻,當發生雷擊時,由於(yu) A點左邊阻抗無窮大,A點右邊接三極管,阻抗相對左邊來說是很低的,因此電流會(hui) 全部往阻抗低的方向跑,流入三極管,造成電流過大,使器件永久性損壞。
下拉電阻的作用有兩(liang) 個(ge) :
防止在靜電作用下,電荷沒有釋放回路,容易引起靜電擊穿
MOS管在開關(guan) 狀態工作時,就是不斷的給Cgs充放電,當斷開電源時,Cgs內(nei) 部可能儲(chu) 存有一部分電荷,但是沒有釋放回路,MOS管柵極電場仍然存在且能保持很長時間,建立導電溝道的條件沒有消失。在下次開機時,在導電溝道的作用下,MOS管立即產(chan) 生不受控的巨大漏極電流Id,引起MOS管燒壞
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