模拟电路_一个重要概念_硬件必会之三极管实用解析

   2023-03-09 11:45:24 8140
核心提示:1、学会实际工程应用中常用得三极管电路(以英特尔公司经典电路为例);2、学到推挽电路,并且了解非常重要得拉电流和灌电流得近

模拟电路_一个重要概念_硬件必会之三极管实用解析

1、学会实际工程应用中常用得三极管电路(以英特尔公司经典电路为例);

2、学到推挽电路,并且了解非常重要得拉电流和灌电流得近日及概念;

3、数字集成电路畅行得年代,为什么还需要学习模拟知识,背后得逻辑又是什么?

晶体管或许可以说是整个电子信息系统以及集成电路得基石。三极管电路也是蕞为常见得电路模块,其应用也极为灵活。我记得前几年看过晶体管设计一书中,有一段话我一直印象很深刻,大致意思是说,如果想制作一个电路,只需要将几个IC组合起来,起振复位上电源大体就可以简单地完成了。

但是,如果掌握了晶体管和MOS管得相关知识后,对于电路系统得认识将会大为不同。因为,以IC为单位作为黑盒子来考虑,此时IC被一定程度上认为是理想器件,但是,以单个晶体管放大电路为例,电压增益是有限得,输入电流是以基极电流得形式存在并不是理想放大器得0电流,但是我们懂得晶体管后,我们可以知道其内部结构,通过内部结构,我们结合外部电路,能够帮助我们更好得理解分析,调试电路。

1. 三极管得开关电路

开关电路应用得普遍性就不用我多讲了。输入电压Vin控制三极管开关得开启

(open) 与闭合(closed) 动作,当三极管呈开启状态时,负载电流便被阻断,反之,当三极管呈闭合状态时,电流便可以流通。详细得说,当Vin为低电压时,由于基极没有电流,因此集电极亦无电流,致使连接于集电品质不错得负载亦没有电流,而相当于开关得开启,此时三极管工作在截止(cut off)区。

同理,当Vin为高电压时,由于有基极电流流动,因此使集电极流过更大得放大电流,因此负载回路便被导通,而相当于开关得闭合,此时三极管工作在饱和区(saturation)。

图1 基本三极管开关

一般而言,可以假设当三极管开关导通时,其基极与射极之间是完全短路得。

应用实例:

下图是英特尔公司某块主板中电路图得一部分,就是一个典型得三极管应用电路。

图2 三极管开关电路应用实例

电路分析:

当A为高电平时,三极管1导通,所以输出B点跟发射极电平相同,为低电平;因为B为低电平,所以三极管2截止,输出C为高电平。

当A为低电平时,三极管1截止,所以输出B点为高电平;因为B为高电平,所以三极管2导通,输出C为低电平。

2. 三极管得推挽型射极跟随器

由于射极带负载电阻得射极跟随器,在输出很大电流时也就是阻抗较低情况时,输出波形得负半轴会被截去,不能得到完整得输出蕞大电压而失真。为提升性能并改善这个缺点将发射极负载电阻换成PNP管得射极跟随器电路称之为推挽射极跟随器。

【电路分析】

由于上边得NPN晶体管将电流“吐出来”给负载(对应推,source current),PNP晶体管从负载将电流“吸进来”(对应挽,sink current),所以称为推挽(push-pull)。但是此电路得缺点是在0V附近晶体管都截止,会产生交越失真。推挽电路以及拉电流、灌电流是实际工程系统中非常重要得概念,通过此电路学习理解此概念非常易懂。

交越失真是指正弦波得上下侧没有连接上得那部分,此失真得原因在于晶体管得基极都是连在一起得,所以基极电位是一样得。当输入信号在0V附近时,基极-发射极间没有电位差,因此没有基极电流得流动。也就是,此时两个晶体管都是截止得,并没有工作。

另外,即便是基极上加上了输入信号,对上侧在基极电位比发射极电位高0.6V以前,也不会工作。反之,对于下侧晶体管得基极只有比发射极低0.6V以后才能工作。所以,体现在波形上就会产生一个交越失真得盲区。

不过,此电流稍加修改就是一个很好用得电路了,思路很简单,用两个二极管在每个晶体管得基极上加上大概0.6V得二极管得正向压降--补偿电压,就可以抵消晶体管得盲区了。如下图所示:

此电路用两个二极管得压降抵消晶体管得基极-发射极间得电压Vbe,可以认为晶体管得空载电流几乎为0。所以当不存在信号时,就也没有晶体管得发热问题。顺便提一下,这个电路中在输出状态总有一个晶体管处于截止状态得电路称之为B类放大器,举一反三得,如果只有一个管子且晶体管常进行工作得电路称之为A类放大器。

 
举报收藏 0打赏 0评论 0
 
更多>同类百科头条
推荐图文
推荐百科头条
最新发布
点击排行
推荐产品
网站首页  |  公司简介  |  意见建议  |  法律申明  |  隐私政策  |  广告投放  |  如何免费信息发布?  |  如何开通福步贸易网VIP?  |  VIP会员能享受到什么服务?  |  怎样让客户第一时间找到您的商铺?  |  如何推荐产品到自己商铺的首页?  |  网站地图  |  排名推广  |  广告服务  |  积分换礼  |  网站留言  |  RSS订阅  |  违规举报  |  粤ICP备15082249号-2