本文介紹了數(shù)字晶體管(Digital Transistor)選定方法,電流放大倍數(shù)GI和hFE的區(qū)別,以及溫度特性和輸出電壓-輸出電流特性。
數(shù)字晶體管的工作原理
根據(jù)數(shù)字晶體管工作原理,使TR達(dá)到飽和的IC/IB的比率是IC/IB=20/1,輸入電阻R1是±30%,E-B間的電阻R2/R1=±20%,VBE一般為0.55-0.75V。
如果作為開關(guān)使用,需要飽和狀態(tài)的電流比率IC/IB=20/1。
在數(shù)字晶體管中,IO和IC是有區(qū)別的。其中:IC表示能夠通過晶體管的電流的最大理論值,IO表示能夠作為數(shù)字晶體管使用的電流的最大值。
數(shù)字晶體管IO和IC電路的區(qū)別
以ROHM公司的DTA/C系列為例,構(gòu)成數(shù)字晶體管的個(gè)別晶體管能流過100mA電流,用IC=100mA定義。如果這些晶體管連接電阻R1、R2,則成為數(shù)字晶體管。
這些數(shù)字晶體管流過IC=100mA時(shí),基極電流IB需要相對應(yīng)的電流値,其結(jié)果需要高的輸入電壓VIN。
根據(jù)絕對最大額定值限制,由輸入電阻R1的功率許容值(封裝功率)決定輸入電壓VIN(max)。電流IC=100mA流過時(shí),可能超過這個(gè)額定值,在不超過VIN(max)條件下,數(shù)字晶體管中流過的電流值定義為IO。
所以,絕對最大額定值被定義為“不能同時(shí)提供2項(xiàng)以上”,僅用IC標(biāo)記沒有問題,但結(jié)合客戶實(shí)際使用狀態(tài),合并標(biāo)記為IO。因此,電路設(shè)計(jì)探討中此IO即為絕對最大額定值。
可見,數(shù)字晶體管與普通晶體管相比,只是增加了一個(gè)R1,或兩個(gè)偏壓電阻(R1和R2)。
GI和hFE的區(qū)別
按照定義,hFE是晶體管的直流電流放大倍數(shù),GI是數(shù)字晶體管的直流電流放大倍數(shù)。
數(shù)字晶體管電阻器鏈接電路圖
雖然GI和hFE都表示發(fā)射極接地直流電流放大率,由于數(shù)字晶體管在普通晶體管上連接了2個(gè)電阻器,放大倍數(shù)不因輸入電阻R1而下降。在僅有輸入電阻R1時(shí),放大倍數(shù)表示為hFE,與普通晶體管hFE相等。
如果在E-B間附加了一個(gè)電阻器R2,輸入電流則分為流過普通晶體管的電流和流過E-B間電阻R2的電流。此時(shí),放大倍數(shù)比單體時(shí)的hFE有所下降,此值稱為GI表示數(shù)字晶體管的放大倍數(shù)。
也就是說,數(shù)字晶體管將電路圖中常見的兩個(gè)電阻器R1、R2從PCB線路板上移植到了晶體管封裝內(nèi),形成一個(gè)簡單的混合集成電路,使晶體管的輸出線性更好、工作狀態(tài)更穩(wěn)定,還節(jié)省了PCB空間。
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