三極管在直流穩(wěn)壓電源電路設(shè)計中的應(yīng)用
2017-6-30 11:59:57??????點(diǎn)擊：
首先，我們來了解下什么是可調(diào)直流電源三極管?？烧{(diào)直流電源三極管實(shí)際是ＰＮ結(jié)構(gòu)成。通過圖2，我們能夠觀察到，它內(nèi)部是兩個PN結(jié)。關(guān)于它的電路特性，在這里我就不詳細(xì)講解，我這里主要是從工程角度出發(fā)，去理解這么個可調(diào)直流電源三極管。
這是一個TO-92封裝的可調(diào)直流電源三極管，是個插件的。
可調(diào)直流電源三極管基本結(jié)構(gòu)和電氣圖形符號
像圖2（a）所示的可調(diào)直流電源三極管，箭頭從Ｅ極指向Ｂ極的，稱之為Ｐ管，即Ｐ型的晶體管。我們再來看圖2（b）所示的這個可調(diào)直流電源三極管，箭頭是從Ｂ極指向Ｅ極的，箭頭從里往外，我們稱這個為Ｎ管，即Ｎ型晶體管。無論是Ｐ型還是Ｎ型的，都是差不多的。這里，主要講講N型可調(diào)直流電源三極管的。N型的可調(diào)直流電源三極管的圖形符號如圖3所示。
可調(diào)直流電源三極管有三根引腳：B是代表基極的、E是代表發(fā)射極的、C是代表集電極的。在正常一個電路中，我們一般情況下都是把E極接地的，B極接一個控制信號，C極接個負(fù)載，這個時候可調(diào)直流電源三極管作為開關(guān)狀態(tài)下使用的。我們現(xiàn)在來看可調(diào)直流電源三極管是怎么工作的。
N型可調(diào)直流電源三極管圖形符號
下面，我們研究下可調(diào)直流電源三極管的特性?？烧{(diào)直流電源三極管是一個流控流型的晶體管。顧名思義，電流控制電流的。當(dāng)BE之間流過一個電流的，如果C上是接可調(diào)直流電源的，那么CE之間也會流過一個電流的。我們把BE之間流過的電流稱之為，為基極電流，在C極（集電極）處，CE之間的電流稱之為。也就是說，有電流的時候，也是有電流的；沒有電流，也是沒有電流的。也就是用的電流來控制的電流，這是可調(diào)直流電源三極管的第一個特性——流控流型。
第二個特性，可調(diào)直流電源三極管具有放大功能。比如上流過1mA的電流，那么在流過的電流的大小是成倍于上的電流放大，而且放大倍數(shù)是90～100倍，即=100。這是由可調(diào)直流電源三極管自身的特性所決定的。
第三個特性，當(dāng)E極接地，如果足夠大，那么就更加的大，這就預(yù)示著之間的電阻就更加的小。因?yàn)殡娏髟酱?，電阻就越小。小到我們近似的認(rèn)為CE之間是短路的。電流大到什么時候，我們認(rèn)為CE之間的電流是短路的呢？我們一般認(rèn)為是為1mA的時候。就是說，當(dāng)》=1mA的時候，0，0.3V。接下來，還有一個特征。
第四個特性，當(dāng)》=1mA， =0.7V。這時候，我們認(rèn)為，這個可調(diào)直流電源三極管是完全打開的。它就是起一個開關(guān)作用，=100mA，0，0.3V， =0.7V。
第五個特性，要想讓可調(diào)直流電源三極管完全導(dǎo)通，必須要讓兩端加一個大于0.7V的可調(diào)直流電源電壓，可調(diào)直流電源三極管才完全導(dǎo)通。如果兩端的可調(diào)直流電源電壓小于0.7V，那么可調(diào)直流電源三極管就沒能完全導(dǎo)通，的電流也就不會最大，上就有電阻，而在上就會產(chǎn)生一個分壓。這個分壓值就等效為一個電阻，隨著的增大，就會越來越小。
這些是可調(diào)直流電源三極管很重要的特性。有了這些特性，我們就能夠很好的分析電路，設(shè)計電路。
我們先分析一個簡單的線性可調(diào)直流電源電路中可調(diào)直流電源三極管在其中的作用；之后再分析可調(diào)直流電源三極管作為開關(guān)管、控制管等等的電路；最后根據(jù)實(shí)際問題，靈活運(yùn)用可調(diào)直流電源三極管的特性解決實(shí)際問題。首先掌握分析判斷出這部分或這一模塊電路實(shí)現(xiàn)什么功能；然后學(xué)會根據(jù)功能應(yīng)用可調(diào)直流電源三極管設(shè)計電路。
【線性可調(diào)直流電源--放大管】
圖4 5V線性可調(diào)直流電源
【分析】分析電路，我們關(guān)鍵抓住三大要素：源（可調(diào)直流電源）、地、回路。
如圖4所示是一個5V的線性可調(diào)直流電源。我們來看，由于ＣＢ之間是不能夠?qū)ǖ?，那么電流?2V的可調(diào)直流電源電壓流出，流過1.8K的電阻R1，在流過5.6V的穩(wěn)壓管到地形成回路I。那么此時在電阻R1兩端的可調(diào)直流電源電壓差為6.4V，mA，大于2mA。我們知道，當(dāng)穩(wěn)壓管的負(fù)端向正端流過一個大于2mA的電流，那么在穩(wěn)壓管的兩端就會出現(xiàn)一個穩(wěn)定的可調(diào)直流電源電壓，所以，這個穩(wěn)壓管就形成了5.6V的可調(diào)直流電源電壓。
穩(wěn)壓管兩端產(chǎn)生5.6V 的可調(diào)直流電源電壓，然后通過BE，通過負(fù)載R，形成圖4所示的回路II。那么就會產(chǎn)生個，上有一個電流，上也流過一個電流。當(dāng)增到足夠大，大于1mA，能夠使的可調(diào)直流電源電壓大于0.7V，而實(shí)際上只要大于0.6V就可以了，這時候，可調(diào)直流電源三極管就完全導(dǎo)通。因此，在右上角就會形成一個5V的可調(diào)直流電源電壓。這個5V可調(diào)直流電源電壓的形成是由于上有一個0.6V的壓降，5.6－0.6=5V。就形成這么一個５Ｖ的可調(diào)直流電源電壓。完全導(dǎo)通時就近似為0，此時CE短路了，12V就會通過可調(diào)直流電源三極管完全過來，那么此時E點(diǎn)的可調(diào)直流電源電壓不就是12V了？不是5V了。
當(dāng)E點(diǎn)為12V時，E點(diǎn)電位就會超過B點(diǎn)的電位，這時候，之間的可調(diào)直流電源電壓就小于0.6V，此時可調(diào)直流電源三極管就關(guān)閉了。就沒有電流了，也沒有電流流過，這時E點(diǎn)的可調(diào)直流電源電壓就會開始急劇下降，當(dāng)下降到5V的時候，的可調(diào)直流電源電壓又等于0.6V了，可調(diào)直流電源三極管又完全導(dǎo)通了。這時E點(diǎn)的可調(diào)直流電源電壓就開始往上升，之間的可調(diào)直流電源電壓又開始小于0.6V并往逐漸減小，CE之間的阻抗作用越來越大，直到可調(diào)直流電源三極管關(guān)閉。這樣周而復(fù)始，最后使E點(diǎn)可調(diào)直流電源電壓穩(wěn)定在5V。這個電路最終就形成的是一個負(fù)反饋的負(fù)載電路。也就是說，這個電阻是接在E極上的，它有負(fù)反饋?zhàn)饔?，通過它上面的可調(diào)直流電源電壓一會兒增，一會兒降，來控制，也同時控制了，最終讓E點(diǎn)可調(diào)直流電源電壓穩(wěn)定在5V。
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