NMOS、PMOS、PNP、NPN三极管 做开关使用时的电路设计

本文只介绍作为开关管使用时的电路设计

 

介绍电路之前，我们需要了解一下压控和流控的概念

压控：是指电压作为控制信号，理想状态下，对于MOS只要VGS的电压满足开启要求(Vth)，MOS管就导通
流控：是指电流作为控制信号，对于BJT，只要Ibe满足开启要求，三极管就会导通

 

记得第一次分析MOS管的导通状态的时候，还会各种考虑D级与G 极    D极与S极的电压关系；搞得自己脑袋疼；

记住不要去仅仅针对MOS管去分析各种关系，因为好多电压关系在实际应用中并不会出现

 

现在不要去想那些！！！

 

NMOS

导通条件：VGS电压高于Vth（一般4.5V）

:R1 R2的作用就是为给G 和S 之间创造一个VGS (一般2.5~4.5V，管子就可以完全导通，具体看手册);

不用去关心G极与D极的电压关系（只要没达到击穿电压）；实测过，就算C极电压低于G极电压，管子依旧导通(不是经过体二极管的那种导通)

 

 

有人会说如果S极不接地呢，其实一样，只要你能保证VGS的电压满足要求就行：

比如下图 只要此时G极电压大于S极电压（高于导通电压），那就该怎么导通就怎么导通；

此时要特别注意，此时的S极电压不是0V ；具体多少V取决于你的电路，只要你能保证VGS；

 

比如此时S极电压大于D极电压，那不就是个二极管吗？还分析啥？

 

结论：只要你保证VGS 满足导通电压，他就导通

 

NPN三级管

NPN三极管导通条件

1、Ib大约为1mA左右

2、Vbe>0.7V（因此设计时，需保证Vbe>0.7V，这个是导通条件）；但三极管导通时Vbe = 0.7V左右

就好像对于二极管，如果想让它导通，就要保证其两端压差高于0.7V (只要高于0.7V  你设计成5V  10V  都可以)，但二极管一旦导通，其两端电压就是0.7V   有些绕；一个是条件、一个是特征；

考虑点：

电阻R9的作用：用于设置Ib的大小（我们假设当NPN导通时，此时Vb=0.7V,因此流过R9的电流约为（5-0.7）/4=1mA左右）

R11的作用：

（1）如果没有R11、假设开关信号断开，三级管的b极就悬空；此时其属于高阻态（不确定状态），极易受到外部的高压静电、雷击、外部干扰信号的影响；导致三极管误导通和击穿损坏；

（2）由于工艺的原因的原因，三极管的三个极之间都存在寄生电容；当三极管关断的时候，电容CBE可以通过R11更快速的放电，加快三极管关断速度（使得其工作在放大区的时间减小）

R11阻值的选择：

（1）必须要保证R11与R9在b极的分压安全的大于0.7V,管子才能导通（如果不能导通，其他的分析还有啥意义）

（2）如果R11过大，会导致三极管关断时间变慢

（3）R11在满足分压要求的条件下如果阻值过小，会导致功耗变大（0.7V/R11）

（4）据其他工程师的经验，R11选2K(个人觉得，这个值一定要满足第一个条件，在其左右就可以了)

 

对于以上四个条件，你要先保证条件（1），如果功能都不能实现，还在讲性能？？？

 

总结：

(1):三极管开关电路设计的思路是一种 假设成真的设计方法：就是我按照其完全导通的时候选择各种参数，而不是我先选参数后判断其是否导通

(2):对于R9和R11的分压要满足Vbe大于0.7V（比如这个图中设计的Vb=5*(2/6)=1.6V）但为什么实测出来是0.7V而不是1.6V

这是因为be间的特性很像一个二极管，只要其压差大于0.7V   其压差就是0.7V(有点绕，哈哈哈哈）以前这个问题困扰我这个小白

因此你要做的就是保证其大于0.7V；