三级管和场效应管驱动电路设计及使用
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，NPN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：
①三极管直流增益（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）；
②Ic≈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。
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