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          一種三極管開關(guān)電路設(shè)計

          作者: 時間:2011-08-29 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          本文引用地址:http://yuyingmama.com.cn/article/178680.htm

            一旦VBE正常且有基極電流流動時,便必須測試VCE值,假使VCE趨近于VCC,就表示的集基接面損壞,必須換掉。假使VCE趨近于零伏特,而負(fù)載仍未導(dǎo)通,這可能是負(fù)載本身有開路現(xiàn)象發(fā)生,因此必須檢換負(fù)載。

          三極管開關(guān)電路,各主要測試電的電壓圖

          圖5 電路,各主要測試電的電壓圖

           當(dāng)Vin降為低電壓準(zhǔn)位,三極管理應(yīng)截止而切斷負(fù)載,如果負(fù)載仍舊未被切斷,那可能是三極管的集基極和集射極短路,必須加以置換。

            3.1 基本三極管之改進電路

            有時候,我們所設(shè)定的低電壓準(zhǔn)位未必就能使三極管截止,尤其當(dāng)輸入準(zhǔn)位接近0.6伏特的時候更是如此。想要克服這種臨界狀況,就必須采取修正步驟,以保證三極管必能截止。圖6就是針對這種狀況所設(shè)計的兩種常見之改良電路。

          確保三極管開關(guān)動作,正確的兩種改良電路

          圖6 確保三極管開關(guān)動作,正確的兩種改良電路

            圖6(a) 的電路,在基射極間串接上一只二極管,因此使得可令基極電流導(dǎo)通的輸入電壓值提升了0.6伏特,如此即使Vin值由于信號源的誤動作而接近0.6伏特時,亦不致使三極管導(dǎo)通,因此開關(guān)仍可處于截止?fàn)顟B(tài)。

            圖6(b)的電路加上了一只輔助-截止(hold-off)電阻R2,適當(dāng)?shù)腞1,R2及Vin值設(shè)計,可于臨界輸入電壓時確保開關(guān)截止。由圖6(b)可知在基射極接面未導(dǎo)通前(IB0),R1和R2形成一個串聯(lián)分壓電路,因此R1必跨過固定(隨Vin而變) 的分電壓,所以基極電壓必低于Vin值,因此即使Vin接近于臨界值(Vin=0.6伏特) ,基極電壓仍將受連接于負(fù)電源的輔助-截止電阻所拉下,使低于0.6伏特。由于R1,R2及VBB值的刻意設(shè)計,只要Vin在高值的范圍內(nèi),基極仍將有足夠的電壓值可使三極管導(dǎo)通,不致受到輔助-截止電阻的影響。

            3.1.1 加速電容器

            在要求快速切換動作的應(yīng)用中,必須加快三極管開關(guān)的切換速度。圖7為一種常見的方式,此方法只須在RB電阻上并聯(lián)一只加速電容器,如此當(dāng)Vin由零電壓往上升并開始送電流至基極時,電容器由于無法瞬間充電,故形同短路,然而此時卻有瞬間的大電流由電容器流向基極,因此也就加快了開關(guān)導(dǎo)通的速度。稍后,待充電完畢后,電容就形同開路,而不影響三極管的正常工作。

          加了加速電容器的電路

          圖7 加了加速電容器的電路

            一旦輸入電壓由高準(zhǔn)位降回零電壓準(zhǔn)位時,電容器會在極短的時間內(nèi)即令基射極接面變成反向偏壓,而使三極管開關(guān)迅速切斷,這是由于電容器的左端原已充電為正電壓,因此在輸入電壓下降的瞬間,電容器兩端的電壓無法瞬間改變?nèi)詫⒕S持于定值,故輸入電壓的下降立即使基極電壓隨之而下降,因此令基射極接面成為反向偏壓,而迅速令三極管截止。適當(dāng)?shù)倪x取加速電容值可使三極管開關(guān)的切換時間減低至幾十分之微秒以下,大多數(shù)的加速電容值約為數(shù)百個微微法拉(pF) 。

            有時候三極管開關(guān)的負(fù)載并非直接加在集電極與電源之間,而是接成圖8的方式,這種接法和小信號交流放大器的電路非常接近,只是少了一只輸出耦合電容器而已。這種接法和正常接法的動作恰好相反,當(dāng)三極管截止時,負(fù)載獲能,而當(dāng)三極管導(dǎo)通時,負(fù)載反被切斷,這兩種電路的形式都是常見的,因此必須具有清晰的分辨能力。

          將負(fù)載接于三極管開關(guān)電路的改進接法

          圖8 將負(fù)載接于三極管開關(guān)電路的改進接法



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