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请说明数字晶体管的基本概念。
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数字晶体管是双极晶体管内增添了电阻器的一种晶体管。
普通的双极晶体管 增添电阻r1(输入电阻) 增添电阻r2(eb间电阻)
■关于电阻r1
・电阻r1的作用是将输入电压转换成电流,使晶体管的工作状况稳定。
如果将ic等的电压输出直接加到双极晶体管的输入(基极)端,利用电压控制使晶体管工作,它的工作状态是不稳定的。
ic与基极引脚间接入电阻(输入电阻)用电流控制使晶体管工作,就可以使它的工作状态稳定。
(这是因为输出电流对输入电压呈指数函数变化,但对输入电流呈线性变化。)
数字晶体管中内置的r1就是这种输入电阻。
比较一下输入是电压和输入是电流的晶体管工作状态
电压控制
基极-发射极间电压:v
eb
电流控制
基极电流:i
b
测试电路图
理论表达式
输入- 输出特性
看一看输入- 输出特性便可知:用右边的电流控制,输出对输入呈线性变化;用左边的电压控制,输出对输入就呈指数函数变化。就是说,用电压控制时输入的极小变化就会引起输出电流大的变化,工作状态不稳定。
例如右边的特性曲线,输入电流从40μa改变为2倍的80μa时输出电流从9ma变成2倍的18ma;而左边的特性曲线,输入电压从0.7v仅仅升高了14%到0.8v,输出电流就从10ma变成7倍那么高的70ma。
因此,只要有轻微的噪声进入输入电压就会引起输出电流大幅度变化,也就不适合实际使用。
就这样,由于双极晶体管采用电流控制是稳定的,所以就要将ic的输出电压转换成基极电流,为此也就需要有输入电阻r1。因为数字晶体管内置有这个输入电阻r1,所以有利于削减元器件数和安装空间。
■关于电阻r2
・电阻r2的作用是吸收漏电流,防止误动作。
电阻r2的作用是降低从输入端进来的漏电流和噪声等,防止晶体管误动作。
如果输入电流很小,它就完全进入地线。但是,如果输入电流大,部分输入电流开始进入晶体管的基极,晶体管导通。
如果输入电流小,它就完全进入地线,晶体管不导通。
(没有漏电流等引起的误动作)
如果输入电流大,部分输入电流就进入基极,晶体管开始导通。
(处于通常的导通状态)
v
r2
=v
be
<(eb 间的正向电压≒0.7v) 的情况
v
r2
=v
be
>(eb 间的正向电压≒0.7v) 的情况
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