本篇文章為大家展示了如何分析三級(jí)管和Mos管應(yīng)用。，內(nèi)容簡(jiǎn)明扼要并且容易理解，絕對(duì)能使你眼前一亮，通過(guò)這篇文章的詳細(xì)介紹希望你能有所收獲。

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1.開(kāi)關(guān)三極管

三級(jí)管npn和pnp當(dāng)開(kāi)關(guān)使用，工作于截止區(qū)和飽和區(qū)(相當(dāng)于電路的切斷和導(dǎo)通)。

NPN三極管做開(kāi)關(guān)管時(shí)，當(dāng)基極Vin為低電壓時(shí)，由于基級(jí)沒(méi)有電流，因此集電極亦無(wú)電流，致連接于集電極的負(fù)載也沒(méi)有電流，而相當(dāng)于開(kāi)關(guān)開(kāi)啟(關(guān)閉狀態(tài))，此時(shí)三極管工作于截止(cut off)區(qū)。

同理NPN三極管當(dāng)基極Vin為高電壓時(shí)，由于基級(jí)有電流流動(dòng)，因此使集電極流過(guò)更大的電流，因此負(fù)載回路被導(dǎo)通，而相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合(連接狀態(tài))此時(shí)三極管工作于飽和(saturation)區(qū)。

圖1.NPN三極管當(dāng)做開(kāi)關(guān)管使用實(shí)例

當(dāng)LED_DPI為高電平時(shí)，三極管集電極和發(fā)射極導(dǎo)通，LED_DPI_TC由于三極管導(dǎo)通使之接地。

圖2.兩只三極管組合形式的開(kāi)關(guān)管

兩個(gè)三極管組合起來(lái)這種方式也可以形成開(kāi)關(guān)管，這種連接方式也稱(chēng)為達(dá)林頓管，這兩個(gè)三極管串連組成的一只等效的新三極管，其放大倍數(shù)是原來(lái)的兩只三極管之積，它可以放大非常微小的信號(hào)。它同時(shí)也可以做開(kāi)關(guān)管，其通斷情況于一只三極管通斷情況相同。

達(dá)林頓管就是兩只三極管適當(dāng)?shù)倪B接起來(lái)，組成一個(gè)等效三極管(通斷以第一個(gè)三極管為準(zhǔn))，電流放大倍數(shù)是二者之積，常用于功率放大和穩(wěn)壓電路中。達(dá)林頓管電路有幾種接法：NPN+NPN,PNP+PNP,NPN+PNP,PNP+NPN,它們的通斷情況都是以第一只的為準(zhǔn)。

以上都是相關(guān)與NPN三極管當(dāng)開(kāi)關(guān)管的情況。

PNP和NPN兩種三極管做開(kāi)關(guān)，原理類(lèi)似，但所需邏輯電平剛好相反。

圖3.PNP三極管當(dāng)開(kāi)關(guān)時(shí)電路圖

圖3中當(dāng)基極為低電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，如果為高電平，三極管截止。

總結(jié)：

• 三極管當(dāng)開(kāi)關(guān)管情況下，NPN三極管如果要導(dǎo)通，要輸入高電平，如果輸入低電平，三極管截止。PNP三極管如果要導(dǎo)通，要輸入低電平，如果輸入高電平，三極管截止。

• 三極管當(dāng)做開(kāi)關(guān)時(shí)技巧：三極管上箭頭(發(fā)射極)所在的方向的二極管只需要二極管正向?qū)ǎ敲慈龢O管上下就能導(dǎo)通。三極管作開(kāi)關(guān)時(shí)不涉及任何所謂公式，放大倍數(shù)。

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三極管有以下特性：

IE=IB+IC

IC=β*IB(其中β≈10~400)

如果IB=0，那么IE=IC=0

工作在放大區(qū)時(shí)微弱變化的電信號(hào)通過(guò)三極管放大成波幅很大的電信號(hào)。

IC=β*IB(其中β≈10~400)

圖4.三極管放大電路

此電路放大到一定狀態(tài)到飽和狀態(tài)時(shí)也是一個(gè)開(kāi)關(guān)管。

• 控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)電路:

• 

此電路可以控制相對(duì)于功率小的電機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，當(dāng)R1端輸入高電平電機(jī)正轉(zhuǎn)，R2端輸入高電平電機(jī)反轉(zhuǎn)。具體原理就不在這里贅述。

2.mos管通斷

關(guān)于mos管和三極管的封裝

三極管：1B,2E,3C

Mos管：1G,2S,3D

圖中，Q1表示N溝道，Q2表示P溝道。（判斷方法，在G柵極記住為溝道，箭頭表示PN結(jié)，在溝道位置對(duì)應(yīng)是什么結(jié)就表示什么溝道）

箭頭指向G極的就是N溝道，箭頭背向G極的是P溝道，它們兩個(gè)寄生的二極管均于箭頭方向一致。

Nmos：（G極高電平，比S極高3V）D極接輸入,S極輸出；

Pmos：（G極低電平，比S極底3V）D極接輸出,S極輸入；

N溝道導(dǎo)通時(shí)：Ug>Us,Ugs>Ugs(th)

P溝道導(dǎo)通時(shí)：Ug<Us,Ugs<Ugs(th)

N溝道管子加正向電壓即導(dǎo)通溝道加反向電壓，一般2V-4V。(即圖中PN結(jié)反向時(shí),且PN結(jié)壓降有達(dá)到要求，即可導(dǎo)通)

N型管在柵極為高電平時(shí)候?qū)ǎ碗娖綍r(shí)候關(guān)閉截止。

P型管在柵極為底電平時(shí)候?qū)ǎ唠娖綍r(shí)候關(guān)閉截止。

以上都針對(duì)增強(qiáng)型mos管，耗盡型一般不常用。

場(chǎng)效應(yīng)管的作用有信號(hào)轉(zhuǎn)換和控制電路通和斷的作用。

Mos管通斷判斷速記：

MOS管導(dǎo)通條件，只要記住電壓方向與中間箭頭方向相反即為導(dǎo)通(當(dāng)然，這個(gè)相反的電壓需要達(dá)到MOS管開(kāi)啟電壓)。導(dǎo)通時(shí)候，都是電流方向和箭頭PN結(jié)相反的流動(dòng)方向。(可以理解為G極和S極壓差，使得PN結(jié)被擊穿，讓電流反過(guò)PN結(jié)流動(dòng)，導(dǎo)通后電路方向和其二極管方向相反)

例如：導(dǎo)通電壓為3V的N溝道MOS管，只要G的電壓比S極電壓高3V即可導(dǎo)通(導(dǎo)通過(guò)程D的電壓比S要高)，同理導(dǎo)通電壓為3V的P型mos管，只要G電壓比S極電壓低3V即可導(dǎo)通(導(dǎo)通過(guò)程S極電壓比D極高)。

Mos管做開(kāi)關(guān)典型應(yīng)用：

圖5.N溝道m(xù)os管做開(kāi)關(guān)的情況(N溝道的電路圖通斷情況描述如圖)

圖6.P溝道m(xù)os管做開(kāi)關(guān)的情況

在圖6中P溝道的電路：P溝道的mos控制管控制GPS模塊電源通和斷，芯片電壓控制引腳為低電平時(shí)導(dǎo)通，GPS模塊正常供電。

電源開(kāi)關(guān)電路：

尤其是mos管的電源開(kāi)關(guān)電路，常用于各個(gè)“功能模塊”電路的電源通斷控制。(如上述的P型mos管電路)

圖7.P型mos管做電源開(kāi)關(guān)電路時(shí)模型和控制方式。

用mos管實(shí)現(xiàn)電源開(kāi)關(guān)電路，并且?guī)к涢_(kāi)啟功能如下。

設(shè)計(jì)軟啟動(dòng)，軟啟動(dòng)是指電源緩慢開(kāi)啟，以限制電源啟動(dòng)時(shí)的浪涌電流。(浪涌電流可令電源系統(tǒng)不堪重負(fù)而掉電，導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，嚴(yán)重會(huì)損壞電路上的元器件)電壓示意如圖所示：

在設(shè)計(jì)中，只需要添加一個(gè)電容C1和電阻R2就可以實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)(soft start)功能。

分析：控制電源信號(hào)control為低或者高阻狀態(tài)時(shí)，二極管Q2拉低到地，Q2不導(dǎo)通，+5v_out就沒(méi)有輸出，電阻R4是為了在control為高阻狀態(tài)時(shí)，將三極管基極固定在低電平，不讓其浮空。

控制信號(hào)為高電平時(shí)，三極管Q2飽和導(dǎo)通，進(jìn)而C1通過(guò)電阻R2充電，即C1與G極相連電壓5V緩慢下降到0V，導(dǎo)致Vgs電壓逐漸增大。

Mos管Q1的Vgs緩慢增大。令其緩慢打開(kāi)，到完全打開(kāi)，最終Vgs=-5V時(shí)，利用C1電容充電時(shí)間實(shí)現(xiàn)Q1緩慢打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)。

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