深入講解三極體和MOS管加下拉電阻的作用,下次設計電路注意了

2020-12-05 大年君愛好電子

一、三極體和MOS管介紹

三極體和MOS管是兩種較為常用的半導體元器件，它們都是只有三個引腳。三極體有NPN和PNP型，三個電極分別為：基極B、集電極C，發射極E；MOS管有漏極D、源極S、柵極G三個電極，其中中間的箭頭表示襯底，如果箭頭向裡表示是N溝道的MOS管，箭頭向外表示是P溝道的MOS管。

三極體一般應用於開關電路、信號放大電路、電平轉換電路等，而MOS管多用於放大電路、開關電路，有時候兩者可以起到同樣的效果，例如在小負載的開關電路當中。

二、三極體與MOS管加下拉電阻作用

1、對於三極體

三極體屬於電流型驅動元器件，因此一般在基極都會串一個限流電阻，一般小於10K，比較典型值有3.3K、4.7K、5.1K、6.8K等，但是在基極為什麼會下拉一個電阻呢？

如下圖是三極體8050開關電路，當I/O口輸出高電平時候三極體才會導通，輸入低電平時候三極體不會導通，但是基極B這裡有一個68K的下拉電阻，也就是說如果I/O口沒有輸出高電平時候，基極一直會被拉低，也就是說處於截止狀態，如果沒有這個電阻，電路有可能處於不穩定狀態，特別是在一上電瞬間初始化，很容易產生噪聲，容易引起三極體誤動作，特別是對於一些通用的輸入/輸出口，因此這個電阻其實是偏置電阻，使得沒有驅動信號時候基極被拉低，使得電路更加可靠。

雖然加下拉可以使得電路更加可靠，但是這個電阻不能過大也不能過小，太大的話會使得基極的電流不足以驅動三極體，過小的話會導致偏置電壓小於三極體d導通電壓，一般這個電阻不大於100K。

有時候我們會看見在這個電阻會並聯一個電容，其實這一般在高速信號開關電路會這樣設計，加一個電容可以使得性能提高。如下圖所示　　

三、對於MOS管

與三極體不同的是，MOS管屬於壓控型元器件，也就是由電壓來驅動，我們都知道，MOS管兩兩引腳之間存在寄生電容，其實MOS管導通的實質就是電容的充放電作用，因此對於N型MOS管，當Vgs大於一定的值時候就會導通，而對於P型的MOS管，當Vgs小於一定的時候值就會導通。

因此，由於三個引腳彼此之間存在電容效應，在MOS管不斷關斷時候，寄生電容電壓可以得到適當的放電，這類似於洩放電阻的作用，對於MOS管來說是一種保護。

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  • 什麼是上拉電阻,下拉電阻?
    上拉電阻和下拉電阻一般在數字電路中最為常見，在模擬電子電路中有時也會見到，很多初學電子的朋友看到它們很困惑，下面我與朋友們分享一下什麼是上拉電阻和什麼是下拉電阻，並聊聊它們在電子電路中的作用。為什麼要給P0口的外部加上拉電阻呢？下面給朋友們解釋一下。由於在單片機P0口的內部場效應管漏極D是沒有負載電阻的，就像在數字電路中的集電極開路門一樣（OC門），當想讓單片機P0口輸出高電平時，就需要場效應管T2截止，這時需要外部的上拉電阻才能完成高電平的轉換。要是P0口外部不加這個電阻的話，那麼P0口的電平就會出現一個不確定的狀態了。其原理圖如下圖所示。
  • 上拉電阻和下拉電阻的定義、作用、應用案例及阻值選擇
    2、數字電路有三種狀態：高電平、低電平、和高阻狀態，有些應用場合不希望出現高阻狀態，可以通過上拉電阻或下拉電阻的方式使處於穩定狀態，具體視設計要求而定!　　3、一般說的是I/O埠，有的可以設置，有的不可以設置，有的是內置，有的是需要外接，I/O埠的輸出類似與一個三極體的C，當C接通過一個電阻和電源連接在一起的時候，該電阻成為上C拉電阻，也就是說，如果該埠正常時為高電平，C通過一個電阻和地連接在一起的時候，該電阻稱為下拉電阻，使該埠平時為低電平，其作用主要是確保某埠常態時有確定電平：用法示例：當一個接有上拉電阻的埠設為輸入狀態時
  • 上拉、下拉電阻的使用
    二、拉電阻作用1、一般作單鍵觸發使用時，如果IC本身沒有內接電阻，為了使單鍵維持在不被觸發的狀態或是觸發後回到原狀態，必須在IC外部另接一電阻。2、數字電路有三種狀態：高電平、低電平、和高阻狀態，有些應用場合不希望出現高阻狀態，可以通過上拉電阻或下拉電阻的方式使處於穩定狀態，具體視設計要求而定！
  • MOS管在開關電路中的使用
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  • 6個方面,淺談MOS管的使用
    MOS管作為電源、驅動等電路中常用的器件，有點如下：1.相對於電流控制的三極體，MOS管是電壓控制，可以理解為從模擬變成了半數字，在開關狀態下，就為數字，在放大狀態下，類似於半數字；
  • 電阻在不同電路中的作用
    ），分別通過電阻R1和R2加到左右聲道，這樣可以將交流信號均衡的分成兩個信號，分別加到左聲道電路和右聲道電路，這樣它們的放大的是同樣的信號，R1和R2阻值是一樣的。 　　2、電阻對三極體的分流應用 　　電阻的分流可以減輕另一個元器件的負擔，這裡R1的分流很好的保護了三極體有利於增加元器件的使用壽命。在下面的電路中R1是分流電阻，它並聯在Q1的集電極和發射極這樣它們之間，構成並聯電路，電路中的電流一部分經過R1流過，這樣流過Q1的電流就相對的減小，而總電流並沒有變化。