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  • 三级管
    千次阅读
    2017-11-20 13:33:46

    一、概念

    • 三极管有两种类型,分别是PNP和NPN,中间有一个箭头一个连基极(b)一个连发射极(e),还有一个引脚是集电极(c)。
    • 箭头朝内的PNP,箭头朝外的NPN,导通电电压顺箭头过,电压导通。
    • 三极管有截止、放大、饱和三种状态。

    二、电流控制

    关键点是基极和发射极之间的电压情况,总之是箭头的始端比末端高0.7V即导通

    • 对于PNP而言发射极比基极高0.7v(这是硅三极管的导通电压,锗三极管是0.3V)导通。
    • 对于NPN则是基极比发射极高0.7V导通。

    例子

    以上图为例:
    如果P1.0给一个高电平,那么b和e都是5V,没有0.7v压降不导通。P1.0给一个低电平0,e还是5v这个时候有一个压差,则导通。

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  • 一文搞懂三级管和场效应管驱动电路设计及使用

    万次阅读 多人点赞 2020-07-05 11:34:45
    一文搞懂三级管和场效应管驱动电路设计及使用

    目录

    1、三级管驱动电路设计及使用

    1.1、NPN型三极管

    1.2、PNP型三极管

    2、场效应管驱动电路设计及使用

    2.1、 P-MOS场效应管

    2.2、 N-MOS场效应管


    1、三级管驱动电路设计及使用

    三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管、晶体三极管,是一种控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号,也用作无触点开关。

    三极管是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三部分,中间部分是基区(b),两侧部分是发射区(e)和集电区(c),排列方式有PNP和NPN两种,如下所示:

    1.1、NPN型三极管

    NPN型三极管,适合集电区(c)连接负载到VCC,发射区(e)连接到GND,若此时基区(b)电压高于发射区(e)0.7V,NPN型三极管导通。基区(b)用高电平驱动NPN型三极管导通,低电平驱动截止。

    NPN型三极管驱动电路设计时,基区(b)除了连接限流电阻外,最好连接10~20K下拉电阻到GNG,优点如下所示:

    ①使基区(b)控制电平由高变低时,基区(b)能够更快被拉低,NPN型三极管能够更快更可靠地截止;

    ②系统刚上电时,基极是确定的低电平。

    1.2、PNP型三极管

    PNP型三极管,适合发射区(e)连接到VCC,集电区(c)连接负载到GND,若此时基区(b)电压低于发射区(e)0.7V,PNP型三极管导通。基区(b)用高电平驱动PNP型三极管截止,低电平驱动导通。

    PNP型三极管驱动电路设计时,基区(b)除了连接限流电阻外,最好连接10~20K上拉电阻到VCC,优点如下所示:

    ①使基区(b)控制电平由低变高时,基区(b)能够更快被拉高,PNP型三极管能够更快更可靠地截止;

    ②系统刚上电时,基极是确定的高电平。

    NPN和PNP三极管电流放大满足以下条件:

    三极管直流增益(β/hFE)公式为:β/hFE≈Ic/Ib,故β/hFE=Ic/Ib=57mA/567uA≈100(以上选型的NPN和PNP三极管β/hFE为100);

    Ic≈Ib+Ie,故57mA≈567uA+57mA。

    2、场效应管驱动电路设计及使用

    场效应管是一种利用场效应原理工作的半导体器件,和三极管相比,场效应三极管具有输入阻抗高、噪声低、动态范围大、功耗小及易于集成等特点,可应用于小信号放大、功率放大、信号驱动及振荡器中。

    场效应管可分为结型场效应三极管(JFET)和绝缘栅型场效应三极管(MOSFET) 两种,每种类型又有N沟道和P沟道两种结构。场效应三极管有栅极(gate)、源极(source)和漏极(drain)3个管脚,分别相当于三极管的基区(b)、发射区(e)和集电区(c)。由于场效应三极管的源极S和漏极D是对称的,实际应用中可以互换。场效应三极管与普通三极管在外观上有相似之处,电路符号分别如下所示:

    下面以绝缘栅型场效应三极管(MOSFET)为例,简要介绍其驱动电路设计及使用。

    2.1、 P-MOS场效应管

    P-MOS场效应管,适合源极(source)连接VCC,漏极(drain)连接负载到GND,当栅极(gate)电压低于源极(source)电压超过阈值电压(Vth)后,P-MOS场效应管导通。栅极(gate)用低电平驱动P-MOS场效应管导通,高电平时截止。

    设定下图P-MOS场效应管阈值电压(Vth)为-1.5V,导通状况如下所示:

    P-MOS场效应管驱动电路设计时,除了连接限流电阻外,最好连接10~20k上拉电阻到VCC,使栅极(gate)控制电平由低变高时,能够更快被拉高,P-MOS场效应管能够更快更可靠地截止。

    2.2、 N-MOS场效应管

    N-MOS场效应管,适合源极(source)连接GND,漏极(drain)连接负载到VCC,当只要栅极(gate)电压高于源极(source)电压超过阈值电压(Vth)后,N-MOS场效应管即可导通。N-MOS场效应管用高电平驱动导通,低电平截止。

    设定下图N-MOS场效应管阈值电压(Vth)为1.5V,导通状况如下所示:

    N-MOS场效应管栅极(gate)除连接限流电阻外,更优的设计是,连接接10~20k下拉电阻到GND,使栅极(gate)控制电平由高变低时,能够更快被拉低,N-MOS场效应管能够更快更可靠地截止。

    展开全文
  • 三级管配筋设计

    2011-11-10 08:49:23
    钢筋混凝土排水管三级管配筋设计图册,有需要的可以下载
  • MOS管和三级管基础知识总结

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    1. 晶体管用作开关时,工作在截止和饱和区
    2. CMOS管用作开关时,工作在可变电阻区和截止区,用作放大电路时,一般工作在恒流区(也称为饱和区,放大区)
    3. 稳压管的稳压区是工作在反向截止区

    1. 三极管

    1.1 分类

    NPN型三极管, PNP型三极管

    1.2 符号表示

    1.3 三极管的输出特性

    image.png

    1.4 工作状态判定

    image.png

    1.5 电流放大作用

    三极管的电流放大作用
    1)三极管放大的外部条件:外加电源的极性应使发射结处于正向偏置状态,而集电结处于反向偏置状态。
    2)电流分配规律 Ie=Ic+Ib
    3)三极管电流放大的实质是以基极电流IB的微小变化控制集电极电流IC的较大变化。

    1.6 三极管构成的门电路

    1. 非门
      image.png
    2. 与门
      image.png
    3. 与非门
      image.png

    2. MOS管

    2.1. 分类

    结型场效应管JFET(都是耗尽型)
    金属半导体氧化物场效应管 MOSFET(增强型和耗尽型),其中增强型的沟道用虚线表示

    2.2. MOS管符号表示

    image.png
    image.png
    理解:

    1. 第一种需要注意S极是和沟道是连在一起的,然后N型是箭头往里指。
    2. 第3种画得最多,要注意,PMOS,箭头输入的地方是源极
    3. 寄生二极管的方向是与电流方向相反的,因为MOS管工作时是通过沟道导电的,而不是寄生二极管,所以方向需要相反。
    4. 所有的箭头都是从P指向N的,所以N型半导体,NPN,沟道是N, 因此指向沟道的箭头向里。如果是指向源极N, 那么明显箭头指向源极N

    参考链接:https://blog.csdn.net/eibo51/article/details/55251781?utm_medium=distribute.pc_aggpage_search_result.none-task-blog-2allfirst_rank_v2~rank_v25-1-55251781.nonecase&utm_term=mos%E7%AE%A1%E7%94%B5%E8%B7%AF%E7%AC%A6%E5%8F%B7

    2.3. MOS管的转移特性和输出特性

    image.png
    image.png

    1. id是与Vgs和Vds都有关系的,所以当我们研究转移特性和输出特性时,需要把另一个量设置为常量。
    2. 看输出特性我们可以发现只有当Vd>Vgs-Vth时,MOS管才有可能达到饱和状态,否则它只是工作在放大状态。

    2.4 相关版图

    参考链接:https://cloud.tencent.com/developer/article/1529398
    image.png
    只需要注意两个MOS管的漏极没有过孔,那么两个MOS管就是串联,有过孔就是并联
    image.png
    接VDD的就是PMOS的S极,漏极通过过孔连在了一起,所以两个PMOS并联。接GND的是NMOS的S极,只有一个NMOS接地,然后另一个没有过孔,所以是串联。其实主要注意并联的过孔是因为连接到out,所以需要过孔。

    2.5 用CMOS构造与或非,或非,与非

    参考链接:https://www.shangmayuan.com/a/85f2759078634796af2a420e.html

    非门
    image.png
    与非门
    image.png
    或非门
    image.png
    与门
    与非门+非门
    或门
    或非门+非门

    3. 问题小结

    1. 为什么不用MOS管直接构成and or 门,而是用与非和或非,再取非来构成。
      答:因为与门电路是通过两个NMOS管串联得到的,也就是通过NMOS管来传递高电平,这样会带来一个问题,也就是源极电压升高,导致Vgs减小,使得MOS管截止。

    参考链接:
    https://blog.csdn.net/qq_43042339/article/details/104160805

    展开全文
  • 一款三级管降压电路--Multisim 仿真文件,详情介绍见博客文章.
  • 非常规应用之PNP三级管倒置使用

    千次阅读 2018-08-24 21:00:33
    非常规应用之PNP三级管倒置使用 下图中Q1原来为NPN管,但是PCB上焊接的是PNP(这样PNP就是倒置使用啦),最初一切功能正常; 于是,按着自己对三级管和开漏输出的理解,将原理图改成了下图,于是,各种BUG接踵而至…. 那...

    #非常规应用之PNP三级管倒置使用

    下图中Q1原来为NPN管,但是PCB上焊接的是PNP(这样PNP就是倒置使用啦),最初一切功能正常;

    于是,按着自己对三级管和开漏输出的理解,将原理图改成了下图,于是,各种BUG接踵而至…
    这里写图片描述
    那天我兴冲冲的贴好两片板子后,他喵的都不能上电…一开始不知道是哪里的问题,考虑到一个地方一个地方拆太麻烦,索性重新焊接,焊一部分,上个电试试,就这样焊接到蜂鸣器的时候,无法上电了,嗯,看来就是这里Q2导通把电压给拉下去了;

    • 尝试1:PNP低端驱动是不适合低电压驱动高电压的,将蜂鸣器供电改成3.3V,问题依旧…
    • 尝试2:测量RTC的7脚发现电平只有0.2V左右,这不正常,不是说好的开漏输出,上拉怎么没起效果?什么鬼开漏…
    • 尝试3:没找到问题在哪,索性先不焊接蜂鸣器,烧完程序后,再次测量RTC的7脚电压,发现竟然变高了,然后焊接上蜂鸣器,却 发现有时候无法开机,现象和之前如出一辙.

    分析:到这里RTC初始化前后的差异已经是显而易见了,我猜测是RTC的上电之初的初始化出现了问题,那解决的办法也是显而易见的----保持RTC初始化,给RTC加上备份电池后问题果然没有再出现.

    但是,这是个隐患,备份电池电量有用完的一天,到时候出现不能开机的问题就麻烦了.

    这时候才想起来对比之前的版本,发现之前的是没这个问题的,而且之前5V驱动也是可以用的,甚至RTC漏级驱动的上拉电阻都没有,这一度让我感到很困惑,直到发现原来的板子上NPN管子焊接的是PNP,再映射到原理图上,这个PNP就是倒置使用的了,如下图:
    这里写图片描述

    三级管倒置使用,还是头一回见,百度一下,说是这样PNP的放大倍数比较小,我懒得搭电路测试,就仿真了一下:
    这里写图片描述

    嘛,区别还是显而易见了…

    ####总结:三级管是电流驱动型器件,基极电流和放大倍数决定三级管的驱动电流,同样的基极电流下倒置使用的三级管放大倍数更低;
    ####这些可以解释:在RTC没有配置甚至没有上拉情况下,Q2没有导通,那是因为基极电流太小,而倒置使用的三级管放大倍数又小,于是提供给Q2的基极电流也小,而一旦Q1正置使用,较小的Q1基极电流放大后足以驱动Q2,于是就悲剧了.

    所以说不是管子越多越好,这种情况一个就够了…

    展开全文
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空空如也

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