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《泰德蘭電子》提供AOS美國萬代功率MOSFET的型號選型及應用問題分析以及mojay茂捷的AC-DC,torex特瑞仕的DC-DC電源IC/霍尼韋爾(Honeywell)感測器等方案型號推薦---貼片三極體的開關作用是什麼與機械式開關比較那個好?
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  • 1 # AOS美國萬代半導體

    答:貼片三極體

    貼片三極體基本作用是放大,它可以把微弱的電訊號放大到一定強度,當然這種轉換仍然遵循能量守恆,它只是把電源的能量轉換成訊號的能量罷了。

    貼片三極體的分類

    按極性劃分為兩種:一種是NPN型 三極體,是目前最常用的一種,另一種是PNP型三極體 。按材料分為兩種:一種是矽三極體,目前是最常用的一種,另一種是鍺三極體,以前這種三極體用的多。

    三極按工作頻率劃分為兩種:一種是低頻三極體,主要用於工作頻率比較低的地方;另一種是高頻三極體,主要用於工作頻率比較高的地方。

    按功率分為三種:一種是小功率三極體,它的輸出功率小些;一種是中功率三極體,它的輸出功率大些;另一種是大功率三極體,它的輸出功率可以很大,主要用於大功率輸出場合。按用途分為:放大管和開關管。

    貼片三極體的作用及要求

    三極體有一個重要引數就是電流放大係數β。當三極體的基極上加一個微小的電流時,在集電極上可以得到一個是注入電流β倍的電流,即集電極電流。並且基極電流很小的變化可以引起集電極電流很大的變化,這就是貼片三極體的放大作用。

    三極體還可以作電子開關,以及配合其它電子元件還可以構成振盪器等。 在代換時,必須瞭解清楚原管子(或要求的管子)的效能(是通用三極體、是開關三極體等)、結構(如達林頓管、帶阻貼片三極體、組合貼片三極體)或有特殊要求(如高反壓、低噪聲等)及—些主要引數然後從手冊(或公司資料手冊)找同一性能、功能、結構及引數相似的進行試驗或代換,另外,要注意的是工作頻率(是MF段、HF段、VHF段或UHF段等).選用的要滿足工作頻率的要求。

    貼片三極體的開關作用解析(一)貼片三極體的開關電路

    三極體除了可以當做交流訊號放大器之外,也可以做為開關之用。嚴格說起來,三極體與一般的機械接點式開關在動作上並不完全相同,但是它卻具有一些機械式開關所沒有的特點。開關三極體處於飽和導通狀態的特徵是發射結,集電結均處於正向偏置。

    而處於放大狀態的三極體的特徵是發射結處於正向偏置,集電結處於反向偏置。這也是可以使用電壓表測試發射結,集電結的電壓值判定三極體工作狀況的原理。開關三極體正是基於三極體的開關特性來工作的。

    開關三極體的外形與普通三極體外形相同,它工作於截止區和飽和區,相當於電路的切斷和導通。由於它具有完成斷路和接通的作用,被廣泛應用於各種開關電路中,如常用的開關電源電路、驅動電路、高頻振盪電路、模數轉換電路、脈衝電路及輸出電路等。

    當加在三極體發射結的電壓大於PN接面的導通電壓,並且當基極的電流增大到一定程度時,集電極電流不再隨著基極電流的增大而增大,而是處於某一定值附近不再怎麼變化,此時三極體失去電流放大作用,集電極和發射極之間的電壓很小,集電極和發射極之間相當於開關的導通狀態,即為三極體的導通狀態。

    負載電阻被直接跨接於三極管的集電極與電源之間,而位居三極體主電流的迴路上,輸入電壓Vin則控制三極體開關的開啟(open)與閉合(closed)動作,當三極體呈開啟狀態時,負載電流便被阻斷,反之,當三極體呈閉合狀態時,電流便可以流通。

    (二)貼片三極體的開關作用

    簡單貼片三極體開關:電路如下圖,電阻RC是LED限流用電阻,以防止電壓過高燒壞LED(發光二極體),將輸入訊號 VIN 從0 調到最大 (等分為約20 個間隔),觀察並記錄對的 VOUT 以及LED 的亮度。當貼片三極體開關為斷路時,VOUT =VCC =12 V,LED 不亮。當貼片三極體開關通路時,VOUT = 0.2V ,LED 會亮。

    改良貼片三極體開關:因為三極體由截止區過度到飽和區需經過線性區,開關的效果不會有明確的界線。為使貼片三極體開關的效果明確,可串接兩個貼片三極體,電路如下圖。同樣將輸入訊號 VIN 從0 調到最大 (等分為約20 個間隔),觀察並記錄對應的VOUT 以及LED 的亮度。

    (三)貼片三極體開關與機械式開關的比較

    貼片三極體開關和傳統的機械式開關相較,具有下列四大優點﹕

    (1)貼片三極體開關不具有活動接點部份,因此不致有磨損之慮,可以使用無限多次,一般的機械式開關,由於接點磨損,頂多只能使用數百萬次左右,而且其接點易受汙損而影響工作,因此無法在髒亂的環境下運作,貼片三極體開關既無接點又是密封的,因此無此顧慮。

    (2)機械式開關的動作速度較一般的開關為快,一般開關的啟閉時間是以毫秒(ms)來計算的,貼片三極體開關則以微秒(μs)計。

    (3)貼片三極體開關沒有躍動(bounce)現象。一般的機械式開關在導通的瞬間會有快速的連續啟閉動作,然後才能逐漸達到穩定狀態。

    (4)利用貼片三極體開關來驅動電感性負載時,在開關開啟的瞬間,不致有火花產生。反之,當機械式開關開啟時,由於瞬間切斷了電感性負載樣上的電流,因此電感之瞬間感應電壓,將在接點上引起弧光,這種電弧非但會侵蝕接點的表面,亦可能造成干擾或危害。

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