三极管

本视频将为大家讲解下有关PNP型三极管与恒流源充电电路的详细内容。

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本视频将为大家讲解下有关NPN型三极管与恒流源放电电路的详细内容。

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有时候我们搭电路时只需要实现一个简单的逻辑，但用一个4门的集成电路来设计未免过于昂贵与占面积，而且IC里没用到的门电路又必须拉高或拉低，相当烦琐。鉴于简化电路的需要我整理了一套用三极管、二极管、电阻组成的逻辑门电路，可实现2输入或3输入的AND,OR,NAND,NOR,EXOR操作。

与非门

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或非门

<strong>设计步骤</strong>

1、分析设计要求

电压增益可以用于计算电压放大倍数；最大输出电压可以用于设置电源电压。

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1、由于电荷存储效应，晶体管BE之间有一接电容，与Rb构成RC电路，时间常数较大影响了晶体管的导通和截至速度(即开关速度)。

2、加速电容作用。

(1) 控制脉冲低电平时，电路达到稳态时，晶体管截至，电容两端电压为零。

(2) 控制脉冲高电平到来时，由于电容电压不能突变，电容需继续保持零，这样，晶体管基极B电压突变到高电平，使晶体管迅速导通;电容被充电到脉冲电平电压;进入到稳态，电容电压为脉冲电平电压。

(3) 此后，当控制脉冲低电平到来时，由于电容电压不能突变，需继续保持脉冲电平电压，因此，基极电压从零(实际为be压降)跳变到负的脉冲电平电压，时得晶体管迅速从饱和状态转到截至状态;此后，电容通过R放电，达到稳态时，两端电压为零。

(4)然后，重复以上过程。

蜂鸣器是我们在电路设计中使用的最常见的一种预警发声器件，我们常使三极管的工作于开关状态来驱动它。然而越简单的电路，很多人在设计时往往越容易忽略细节，导致实际电路中蜂鸣器不发声、轻微发声和乱发声的情况发生。

我们在数字电路设计的中常常用三极管的开关特性把数字信号的“1”和“0”来转化成实际电路中的“通”和“断”，来驱动一些蜂鸣器、数码管、继电器等需要较大电流的器件。然而在使用的过程中，如果不在意细节，三极管就可能无法工作在正常的开关状态。最终无法达到预期的效果，有时就是因为这些小小的错误而导致重新打板，导致浪费。

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MOSFET是一种在模拟电路和数字电路中都应用的非常广泛的一种场效晶体管。三极管也成为双极型晶体管，他能够控制电流的的流动，将较小的信号放大成为幅值较高的电信号。MOSFET和三极管都有ON状态，那么在处于ON状态时，这两者有什么区别呢?

MOSFET和三极管，在ON状态时，MOSFET通常用Rds，三极管通常用饱和Vce。那么是否存在能够反过来的情况，三极管用饱和Rce，而MOSFET用饱和Vds呢?

三极管ON状态时工作于饱和区，导通电流Ice主要由Ib与Vce决定，由于三极管的基极驱动电流Ib一般不能保持恒定，因而Ice就不能简单的仅由Vce来决定，即不能采用饱和Rce来表示(因Rce会变化)。由于饱和状态下Vce较小，所以三极管一般用饱和Vce表示。

MOS管在ON状态时工作于线性区(相当于三极管的饱和区)，与三极管相似，电流Ids由Vgs和Vds决定，但MOS管的驱动电压Vgs一般可保持不变，因而Ids可仅受Vds影响，即在Vgs固定的情况下，导通阻抗Rds基本保持不变，所以MOS管采用Rds方式。

电流可以双向流过MOSFET的D和S，正是MOSFET这个突出的优点，让同步整流中没有DCM的概念，能量可以从输入传递到输出，也可以从输出返还给输入。能实现能量双向流动。

三极管除了可以当做交流信号放大器之外，也可以做为开关之用。严格说起来，三极管与一般的机械接点式开关在动作上并不完全相同，但是它却具有一些机械式开关所没有的特点。图1所示，即为三极管电子开关的基本电路图。由下图可知，负载电阻被直接跨接于三极管的集电极与电源之间，而位居三极管主电流的回路上。

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输入电压Vin则控制三极管开关的开启(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。详细的说，当Vin为低电压时，由于基极没有电流，因此集电极亦无电流，致使连接于集电极端的负载亦没有电流，而相当于开关的开启，此时三极管乃胜作于截止(cut off)区。

本视频将向你讲解三极管和MOS管的通电效应的具体内容。

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三极管有放大、饱和、截止三种工作状态，放大电路中的三极管是否处于放大状态或处于何种工作状态，对于学生是一个难点。笔者在长期的教学实践中发现，只要深刻理解三极管三种工作状态的特点，分析电路中三极管处于何种工作状态就会容易得多，下面结合例题来进行分析。

<strong>一、三种工作状态的特点</strong>

<strong>1.三极管饱和状态下的特点</strong>

要使三极管处于饱和状态，必须基极电流足够大，即IB≥IBS。三极管在饱和时，集电极与发射极间的饱和电压(UCES)很小，根据三极管输出电压与输出电流关系式UCE=EC-ICRC，所以IBS=ICS/β=EC-UCES/β≈EC/βRC。三极管饱和时，基极电流很大，对硅管来说，发射结的饱和压降U_BES=0.7V(锗管U_BES=-0.3V)，而U_CES=0.3V，可见，UBE>0，UBC>0，也就是说，发射结和集电结均为正偏。