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三极管和MOS管驱动电路的正确用法

发布时间:2023-07-07 12:49:00

来源:http://www.szinter.com.cn/news953896.html

  1 、三极管和MOS管的基本特性

  三极管是一种电流控制器件,它利用基极电流的变化来控制集电极电流的变化。有两种类型的NPN三极管和PNP三极管。符号如下:

  MOS管是一种电压控制电流装置,利用网极电压的变化来控制漏极电流的变化。有P通道MOS管(以下简称PMOS)和N通道MOS管(以下简称NMOS),符号如下(这里只讨论常用的增强MOS管):

  2、 正确使用三极管和MOS管

  (1)NPN型三极管适用于将射极与GND集电极连接到VCC的情况。只要基极电压高于射极电压(这里是GND)0.7V,也就是说,NPN型三极管可以通过发射结正偏(VBE为正)开始导通。基极用高电平驱动NPN型三极管导通(低电平时不导通);除限流电阻外,基极的设计更好,下拉电阻从10-20k到GND;

  优点是:①当基极控制电平由高到低时,基极可以更快地降低,NPN型三极管可以更快、更可靠地截止;②当系统第一次上电时,基极是确定的低电平。

  (2)PNP型三极管适用于将VC集电极连接到GND的射极。只要基极电压低于射极电压(这里是VCC)0.7V,也就是说,PNP三极管可以通过发射结反偏(VBE为负)开始导通。基极用低电平驱动PNP三极管导通(高电平时不导通);除限流电阻外,基极的设计更好,从10-20k连接到VCC;

  优点是:①当基极控制电平由低变高时,基极可以更快地被拉高,PNP三极管可以更快、更可靠地截止;②当系统刚上电时,基极是一个确定的高电平。

  因此,如上所述:

  对于NPN三极管,最好的设计是将负载R12连接到集电极和VCC之间。不够周到的设计是将负载R12连接到射极和GND之间。

  对于PNP三极管,最好的设计是将负载R14连接到集电极和GND之间。不够周到的设计是将负载R14连接到发射极和VCC之间。这样,负载变化就可以避免耦合到控制端。从电流的方向可以清楚地看出。

  (3)PMOS,适用于源极接VCC漏极接负载到GND的情况。只要栅极电压低于源极电压(这里是VCC)超过VTH(即VGS超过VTH)-Vth),可以开始PMOS导通。栅极采用低电平驱动PMOS导通(高电平时不导通);除了限流电阻外,格栅极的最佳设计是将拉电阻连接到10-20k到VCC,使格栅极的控制电平从低到高,格栅极可以更快地提高,PMOS可以更快、更可靠地停止。

  (4)NMOS,适用于源极接GND泄漏极接负载到VCC的情况。只要栅极电压高于源极电压(GND)超过VTH(即VGS超过VTH),NMOS就可以开始导通。NMOS导通由栅极高电平驱动(低电平时不导通);除了限流电阻外,更好的设计是将10-20k的下拉电阻连接到GND,这样当栅极控制电平由高变低时,栅极可以更快地降低,NMOS可以更快、更可靠地截止。

  因此,如上所述:

  对于PMOS来说,最好的设计是将负载R16连接到漏极和GND之间。设计不够周到,负载R16连接到源极和VCC之间。

  对于NMOS来说,最好的设计是将负载R18连接到漏极和VCC之间。设计不够周到,负载R18连接到源极和GND之间。

  3 、设计原则

  精密逻辑器件(如MCU)中的负载应连接到集电极或漏极,以避免负载变化耦合到控制端(基极IB或栅极Vgs)。

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