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  • 三極管與MOS管驅動電路的正確用法介紹
    • 發布時間:2024-07-31 18:22:52
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    三極管與MOS管驅動電路的正確用法介紹
    1 三極管和MOS管的基本特性
    三極管是電流控制電流器件,用基極電流的變化控制集電極電流的變化。 有NPN型三極管和PNP型三極管兩種,符號如下:
    三極管 MOS管 驅動電路
    MOS管是電壓控制電流器件,用柵極電壓的變化控制漏極電流的變化。 有P溝道MOS管(簡稱PMOS)和N溝道MOS管(簡稱NMOS),符號如下(此處只討論常用的增強型MOS管):
    三極管 MOS管 驅動電路
    2 三極管和MOS管的正確應用
    (1)NPN型三極管
    適合射極接GND集電極接負載到VCC的情況。 只要基極電壓高于射極電壓(此處為GND)0.7V,即發射結正偏(VBE為正),NPN型三極管即可開始導通。 基極用高電平驅動NPN型三極管導通(低電平時不導通); 基極除限流電阻外,更優的設計是,接下拉電阻10-20k到GND;
    優點是:①使基極控制電平由高變低時,基極能夠更快被拉低,NPN型三極管能夠更快更可靠地截止; ②系統剛上電時,基極是確定的低電平。
    (2)PNP型三極管
    適合射極接VCC集電極接負載到GND的情況。 只要基極電壓低于射極電壓(此處為VCC)0.7V,即發射結反偏(VBE為負),PNP型三極管即可開始導通。 基極用低電平驅動PNP型三極管導通(高電平時不導通); 基極除限流電阻外,更優的設計是,接上拉電阻10-20k到VCC;
    優點是:①使基極控制電平由低變高時,基極能夠更快被拉高,PNP型三極管能夠更快更可靠地截止; ②系統剛上電時,基極是確定的高電平。
    三極管 MOS管 驅動電路
    所以,如上所述:
    對NPN三極管來說,最優的設計是,負載R12接在集電極和VCC之間。 不夠周到的設計是,負載R12接在射極和GND之間。
    對PNP三極管來說,最優的設計是,負載R14接在集電極和GND之間。 不夠周到的設計是,負載R14接在發射極和VCC之間。 這樣,就可以避免負載的變化被耦合到控制端。 從電流的方向可以明顯看出。
    (3)PMOS
    適合源極接VCC漏極接負載到GND的情況。 只要柵極電壓低于源極電壓(此處為VCC)超過Vth(即Vgs超過-Vth),PMOS即可開始導通。 柵極用低電平驅動PMOS導通(高電平時不導通); 柵極除限流電阻外,更優的設計是,接上拉電阻10-20k到VCC,使柵極控制電平由低變高時,柵極能夠更快被拉高,PMOS能夠更快更可靠地截止。
    三極管 MOS管 驅動電路
    (4)核磁阻
    適合源極接GND漏極接負載到VCC的情況。 只要柵極電壓高于源極電壓(此處為GND)超過Vth(即Vgs超過Vth),NMOS即可開始導通。 柵極用高電平驅動NMOS導通(低電平時不導通); 柵極除限流電阻外,更優的設計是,接下拉電阻10-20k到GND,使柵極控制電平由高變低時,柵極能夠更快被拉低,NMOS能夠更快更可靠地截止。
    所以,如上所述:
    對PMOS來說,最優的設計是,負載R16接在漏極和GND之間。 不夠周到的設計是,負載R16接在源極和VCC之間。
    對NMOS來說,最優的設計是,負載R18接在漏極和VCC之間。 不夠周到的設計是,負載R18接在源極和GND之間。
    3 設計原則
    為避免負載的變化被耦合到控制端(基極Ib或柵極Vgs)的精密邏輯器件(如MCU)中,負載應接在集電極或漏極。
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