夏夏xyxy

三极管和继电器的区别 三极管电路总结

0
阅读(38) 评论(0)

  在嵌入式电路设计中包含模拟电路设计成分比较少,常用的模拟器件大部分为二极管、晶体管。本人现将嵌入式电路中晶体管所组成电路总结一下,以达到巩固目的。

  开关器件

  在嵌入式电路中经常使用IO口来控制某些电路的开关功能,此时三极管可作为开关器件来使用。作为开关器件使用时需使用开关三极管如9014和9015等小功率器件,此时三极管处于饱和状态。现举一例来说明该类电路特点:

  三极管和继电器的区别 三极管电路总结

  为仿真电路图不是很完整,该电路为晶振关闭功能电路,其中VO接MCU晶振输入端如(XIN)。

  若Q1和Q3基极同时为低时,Q2导通而使得VO为0造成晶振停振关闭处理器。我们分析R3和R4(实际电路470K)使得Q2和Q3处于饱和态;Q3为Q1集电极负载,调整R5阻值时可控制Q1处于饱和态或放大态。要使Q2基极导通必须使Q1提供足够大电流才满足条件,只有Q1处于放大态才满足条件;

  R5=100K时,仿真图如下:

  三极管和继电器的区别 三极管电路总结

  R5=470K时,仿真图如下:

  三极管和继电器的区别 三极管电路总结

  通过以上分析可以得出只有当电流足够大时才能使Q2导通而关闭晶振,以上是一个较复杂的组合开关电路。

  功率器件

  在嵌入式电路设计中,很少使用到功率放大电路,昨天将大学模电教材晶体管内容通读后有所感悟,虽然当时模电自认为学的不错但重读之后才发现当时只是死记硬背而没有真正领悟。

  静态工作点不但决定是否会失真,而且还影响电压放大倍数、输入电阻等动态参数。然而在实际电路中由于环境温度的变化而使得静态工作点补稳定,从而使得动态参数不稳定,更严重可能造成电路不能正常工作;在所有环境因素中,温度对动态参数的影响是最大的。

  当温度升高时,晶体管放大倍数变大且ICE明显变大。以共射极电路为例,当温度升高时将使Q点向饱和区域移动;当温度降低时将使Q点向截止区域移动。

  下图是典型的静态工作点电路

  三极管和继电器的区别 三极管电路总结

  图AB均有相同的等效直流电路。为了稳定Q工作点,通常要满足I1>>IBQ而使得

  VBQ =Rb1*VCC/ Rb2+ Rb1

  通过这样设计使得无论环境温度怎么变化,VBQ将基本保持不变。

  当温度升高时ICE变大,而使得VEQ变大,因VBE=VBQ – VEQ所以VBE将变小;由于VBE变小故IBE也将变小,从而ICE将变小。

  RE的使用将直流负反馈引入使得Q工作点越稳定,一般而言是反馈越强,Q点越稳定。

  其他稳定Q工作点电路

  三极管和继电器的区别 三极管电路总结

  以上为利用二极管方向特性和正向特性进行温度补偿的电路。

  对图A而言,因为IRB=ID+IBE,当温度上升时ICE和ID变大(方向电流随温度升高变大),这样将使得IBE减小而造成ICE减小。

  三极管和继电器的区别

  三极管和继电器是完全不同的器件。三极管是电子元件,继电器是电气元件。

  一、三极管与继电器都可以实现小电流控制大电流

  继电器的主要作用是作为电气开关,用来实现小电流控制大电流的目的;三极管也可以作为电子开关来使用,通过小电流快来控制大电流的通断。

  三极管和继电器的区别 三极管电路总结

  二、三级管作为电子开关,继电器是机械开关

  开关三极管具有寿命长、安全可靠、没有机械磨损、体积小等特点。开关三极管可以用很小的电流,控制大电流的通断,有较广泛的应用。

  而继电器有机械触点,因此也就有机械损耗,体积较大。

  三、三极管开关速度快、继电器开关速度慢

  开关三极管由于没有机械触点,所以其开关速度可以很快(微秒级),而继电器由于机械触点的存在,其开关速度(毫秒级)要明显低于三极管的开关速度。

  四、开关功能只是三极管功能的一部分

  三极管的开关功能只是其功能的一部分,三极管还具有电流放大和稳压的作用,这点继电器是不能够做到的。

  五、继电器和接触器作用类似继电器和接触器的作用非常相似, 但是接触器主要用来控制更大的电流的通断。

  六、继电器的驱动电路通常用三极管实现继电器线圈需要流过较大的电流(约50mA)才能使继电器吸合,一般的集成电路不能提供这样大的电流,因此必须进行扩流,即驱动。一般情况下都是采用三极管驱动电器的。