Схемы на полевых транзисторах в качестве ключа

Основы электроники. В импульсных устройствах очень часто можно встретить транзисторные ключи. Транзисторные ключи присутствуют в триггерах, коммутаторах, мультивибраторах, блокинг-генераторах и в других электронных схемах. В каждой схеме транзисторный ключ выполняет свою функцию, и в зависимости от режима работы транзистора, схема ключа в целом может меняться, однако основная принципиальная схема транзисторного ключа — следующая:.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Работа транзистора в режиме ключа
• Коммутаторы на полевых транзисторах
• Схемы на полевых транзисторах.
• Управление мощной нагрузкой
• 10. Полевой транзистор.
• Полевой транзистор
• Ключи на полевых транзисторах, схемы, применение, типы
• Сравнение схем ключей на биполярных и полевых транзисторах
• Ключ на полевом транзисторе
• Ключ на полевом транзисторе

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: 5 СХЕМ на ОДНОМ ПОЛЕВОМ (МОП, МДП, MOSFET) ТРАНЗИСТОРЕ 2N65F

Работа транзистора в режиме ключа

Другие виды применений ПТ — ключей — это логические и мощные переключающие схемы. Отличить их просто. При переключении аналогового сигнала мы используем ПТ как последовательный ключ, разрешающий или блокирующий прохождение аналогового сигнала, который представляет собой изменяющееся в некотором диапазоне непрерывным, то есть аналоговым образом напряжение. Аналоговый сигнал — это обычно сигнал, имеющий низкий уровень напряжения и незначительную мощность.

С другой стороны, при логическом переключении ключи на МОП — транзисторах замыкаются и размыкаются, перебрасывая выход схемы от одного источника питания к другому. Промежуточные уровни напряжения не являются полезными или желательными; фактически, они даже незаконны! В таких применениях обычно и напряжения, и токи велики. Рассмотрим вначале логические переключатели.

Логические ключи. На рис. В обеих схемах в качестве нагрузки используется резистор и обе они осуществляют логическую функцию инвертирования — высокий логический уровень на входе создает низкий уровень на выходе, и наоборот. Вариант схемы на n- канальном транзисторе включает выход на землю при подаче на затвор высокого уровня, тогда как в p- канальном варианте на резисторе образуется высокий логический уровень при заземленном низкий уровень входе.

Обратите внимание на то, что МОП — транзисторы в этих схемах используются как инверторы с общим истоком, а не как истоковые повторители. С другой стороны, если мы заменим резистор осветительной лампочкой, реле, приводом печатающей головки или какой-то другой мощной нагрузкой, получим схему мощного переключателя рис.

Логические инверторы на n- канальном а и p- канальном б МОП — транзисторах. Инвертор на КМОП. Можно уменьшить выходное сопротивление уменьшив R , но только ценой увеличения рассеиваемой мощности, и наоборот.

За исключением источников тока иметь высокое выходное сопротивление, конечно же, всегда плохо. В этом случае, например, инвертор на n- канальном МОП — транзисторе со стоковым резистором, имеющим компромиссное сопротивление, скажем 10 кОм, даст на выходе форму сигнала, показанную на рис.

Ситуация напоминает однокаскадный эмиттерный повторитель из разд. Решение здесь одно — использование пушпульной схемы, особенно хорошо подходящей для переключателей на МОП — транзисторах.

Взгляните на рис. Потенциал земли на входе вводит нижний транзистор состояние отсечки, а верхний — во включенное замкнутое состояние, в результате чего на выходе будет высокий логический уровень.

Это инвертор с низким выходным сопротивлением в обоих состояниях и в нем совершенно отсутствует ток покоя. Называют его КМОП — инвертор инвертор на комплементарных МОП — транзисторах , и он является базовой структурой для всех цифровых логических КМОП — схем — семейства, которое уже стало преобладающим в больших интегральных схемах БИС и которому, похоже, предопределено заменить более ранние семейства логических схем так называемые ТТЛ — схемы , построенные на биполярных транзисторах.

Обратите внимание на то, что КМОП — инвертор представляет собой два комплементарных МОП — ключа, соединенных последовательно и включаемых попеременно, в то время как аналоговый КМОП — ключ рассмотренный ранее в этой главе — это параллельно соединенные комплементарные МОП — ключи, включаемые и выключаемые одновременно. Упражнение 3. Комплементарные МОП — транзисторы в КМОП — инверторе оба работают как инверторы с общим истоком, тогда как комплементарные биполярные транзисторы в пушпульных схемах разд.

Почему он не сможет работать? О цифровых КМОП — схемах гораздо больше будет сказано там, где будут рассматриваться цифровые логические схемы и микропроцессоры гл.

На сей момент остановимся на очевидном: КМОП — схемы — это семейство маломощных логических схем с нулевым потреблением мощности в состоянии покоя , имеющих высокое полное входное сопротивление и жестко заданные уровни выходного напряжения, соответствующие полному диапазону напряжений питания. Однако прежде чем оставить сей предмет, мы не можем устоять против соблазна показать еще одну КМОП — схему рис.

Это логический вентиль И-НЕ, на выходе которого будет низкий логический уровень только в том случае, если на обоих входах — на входе А и на входе В — будет высокий уровень. Понять, как он работает, исключительно просто. Если уровни А и В — o6a высокие, то оба последовательно включенные n- канальные МОП — ключи T 1 и Т 2 находятся в проводящем состоянии, жестко фиксируя на выходе потенциал земли; p- канальные ключи Т 3 и Т 4 оба разомкнуты, так что ток через них не течет.

Однако если уровень на любом из входов А или В или на обоих низкий, то соответствующий p- канальный МОП — транзистор открыт, подавая на выход высокий уровень, так как один или оба транзистор последовательной цепи Т 1 Т 2 закрыт и ток через них не проходит. Хотя вентили и их варианты — предмет рассмотрения гл. На выходе этой схемы низкий уровень, если на любом из входов А или В или на обоих уровень высокий. Цифровые логические КМОП — схемы, которые мы будем рассматривать позже, строятся путем комбинирования этих базовых вентилей.

Сочетание очень малой потребляемой мощности и жестко заданного выходного напряжения, привязанного к шинам питания, делает выбор семейства логических схем на КМОП — транзисторах предпочтительным для большинства цифровых схем. Кроме того, для микромощных схем таких как наручные часы и малые измерительные приборы с батарейным питанием это вообще единственное решение.

Однако, если мы не хотим впасть в заблуждение, стоит отметить, что мощность, потребляемая КМОП — логикой, хотя и очень мала, но не равна нулю.

Существуют два механизма, вызывающие появление тока стока. Фактически, поскольку сложный чип на комплементарных МОП — транзисторах содержит много вентилей, каждый из которых нагружен на некоторую внутреннюю емкость, в любой КМОП — схеме имеется некоторый ток стока, который участвует в переходных процессах, даже если сам чип не подключен ни к какой нагрузке. Второй механизм появления тока стока в КМОП — схеме показан на рис. При переходе напряжения на входе скачком от потенциала земли к уровню напряжения питания и обратно существует область, в которой оба МОП — транзистора находятся в состоянии проводимости, в результате чего возникает всплеск тока от U cc на землю.

Некоторые следствия, которые он вызывает, вы увидите в гл. Коль скоро мы сделали ставку на КМОП — схемы, нужно отметить и другой их недостаток фактически, он присущ всем МОП — транзисторам — это незащищенность от повреждения статическим электричеством. Дополнительно мы поговорим об этом в разд. Линейный усилитель на КМОП — транзасторах. КМОП — инверторы, как впрочем и все цифровые логические схемы, предназначены для работы с цифровыми логическими уровнями сигналов. И опять — таки за исключением времени, которое длятся эти переходные процессы типичная величина — несколько наносекунд , здесь нет тока стока в состоянии покоя.

Оказывается, КМОП — инвертор обладает некоторыми интересными свойствами, когда он работает с аналоговыми сигналами. Взгляните снова на рис. Можно рассматривать Т 1 как активную источник тока нагрузку для инвертирующего усилителя Т 2 и наоборот.

Это, разумеется, нормальная ситуация для цифровых сигналов. Однако когда напряжение на входе равно приблизительно половине напряжения питания, есть небольшая область, где токи стоков Т 1 Т 2 примерно одинаковы; в этой области схема является инвертирующим линейным усшштелем с большим коэффициентом усиления. Его передаточная характеристика представлена на рис.

Вариации R н g m c изменением тока стока таковы, что наибольший коэффициент усиления наблюдается при относительно малых значениях тока стока, то есть при низком напряжении питания порядка 5 В. Эта схема не является хорошим усилителем; у нее есть недостатки — это очень высокое выходное сопротивление особенно при работе с низким напряжением питания , плохая линейность и непредсказуемая величина коэффициента усиления. Однако она проста и недорога КМОП — инверторы по 6 в одном корпусе продаются по цене менее полдоллара за корпус , и ее иногда используют для усиления малых сигналов, форма которых несущественна.

Примеры применения таких схем — сигнализатор близости электросети который усиливает емкостные наводки переменного тока сетевой частоты , генераторы с кварцевыми резонаторами и устройства с частотной модуляцией и частотной манипуляцией. Чтобы КМОП — инвертор работал как линейный усилитель, необходимо подать на вход смещение такое, чтобы усилитель находился в активном режиме.

Как мы позже увидим, такое включение, как на рис. Поэтому если важно иметь высокое входное полное сопротивление на высоких частотах, то предпочтение следует отдать схеме рис. Третья схема рис. Эта схема работает хорошо при амплитуде сигнала на входе от 50 мВ до 5 В эффективные значения. Обратите внимание на цепь защиты входа, состоящую из последовательно включенного токоограничивающего резистора и фиксирующих диодов.

Мощные переключатели. МОП — транзисторы хорошо работают как насыщенные ключи в таких схемах, как та простейшая схема, что была предложена нами в разд. Вообще говоря, мошные МОП — транзисторы проще в применении, чем обычные мощные биполярные транзисторы. Мы были свидетелями такого рода аварии и надеемся предотвратить их повторение. Прочтите составленный нами краткий обзор. Мощные МОП — транзисторы. ПТ были хилыми слаботочными устройствами, способными пропускать ток не более чем несколько десятков миллиампер, до тех пор пока в конце х годов японские компании не выпустили так называемые VМОП — транзисторы вертикальная МОП — структура с V — образной канавкой.

Они могут оперировать с удивительно высокими напряжениями до В и допускают пиковые токи до А постоянно через них может проходить ток до 70 A , a R вкл очень мало — 0,02 Ом. Небольшие мощные МОП — транзисторы стоят существенно меньше доллара, и выпускаются они во всех обычных транзисторных корпусах, а также по несколько транзисторов в удобном корпусе DIP, в котором выпускаются и большинство ИМС. Ирония судьбы заключается в том, что теперь уже трудно найти дискретные маломощные МОП — транзисторы, зато нет проблем с мощными МОП — транзисторами.

Высокое сопротивление, температурная стабильностъ. Два важных преимущества мощных МОП — транзисторов, отличающих от мощных биполярных транзисторов — это высокое входное сопротивление онако остерегайтесь высокой входной емкости, особенно для сильноточных устройств; см.

Этот последний эффект очень важен в мощных схемах и труден для понимания. Большую площадь перехода мощного транзистора будь то биполярный или полевой можно рассматривать как большое количество малых переходов, включенных параллельно рис.

Важный момент здесь состоит в том, что ток стока МОП — транзистора падает при увеличении температуры рис. МОП — транзисторы не подвержены вторичному пробою и их область безопасной работы ограничена только допустимой мощностью рассеяния см.

Примеры мощных переключательных схем и необходимые предосторожности. Часто бывает желательно управлять мощным МОП — транзистором с выхода цифровых логических схем.

Диод в схеме защищает от индуктивных всплесков разд. Будьте, однако, внимательны к паспортным данным. МОП — транзисторы способны переключать мощные нагрузки, при управляющих сигналах с уровнями цифровых логических схем.

Стоковые характеристики n- канального МОП — транзистора типа TN с низким пороговым напряжением, а — выходные характеристики; б — передаточные характеристики. Этот пример иллюстрирует часто возникающие у разработчика затруднения.

Не раз еще возникнут моменты, когда вы поймаете себя на том, что выбираете последнее, не обращая внимания на слабый внутренний голос, подсказывающий обратное. В предыдущем примере мы включали последовательно с затвором резистор в схеме с индуктивной нагрузкой. Как отмечалось ранее разд. Быстро изменяющееся напряжение стока может вызвать в затворе переходный ток в миллиамперах, что достаточно для перегрузки и даже для повреждения нежных управляющих КМОП — чипов.

Последовательно включаемое сопротивление выбирается из соображений компромисса между быстродействием и необходимостью защиты, при этом типичными являются значения от Ом до 10 кОм. Чему равно среднее значение тока затвора в течение этих нс в предположении, что С зи называемое также С iss равно пФ, а С сз называемое также C rss равно 50 пФ?

В ключе с общим истоком вклад эффекта Миллера в ток затвора имеет место все время, пока не завершится переходный процесс в цепи стока, а емкость затвор-исток создает ток только при изменении напряжения затвора. Горизонтальная полка на графике наблюдается при напряжении включения, когда быстро падающее напряжение стока вынуждает схему возбуждения затвора впрыскивать дополнительный заряд в C rss эффект Миллера.

Коммутаторы на полевых транзисторах

Как известно, полевой транзистор в области малых напряжений сток-исток ведет себя как резистор, сопротивление которого может изменяться во много раз при изменении управляющего напряжения затвор-исток Uзи. На рис. Последовательный коммутатор на полевом транзисторе с управляющим pn-переходом. Если в этой схеме управляющее напряжение Uупр установить меньшим, чем минимально-возможное входное напряжение, по крайней мере на величину порогового напряжения транзистора, транзистор закроется и выходное напряжение станет равным нулю. Для того, чтобы транзистор был открыт, напряжение затвор-исток U зи следует поддерживать равным нулю, что обеспечивает минимальное сопротивление канала. Если же это напряжение станет больше нуля, управляющий pn-переход откроется, и выход коммутатора окажется соединенным с цепью управления.

Транзисторный ключ на биполярном транзисторе. Выбор способа управления зависит как от типа нагрузки, так и от вида применяемой цифровой логики. Таким образом, при подаче «1» на вход нашей схемы ток от . В дальнейшем полевым транзистором мы будет называть.

Схемы на полевых транзисторах.

Основы электроакустики Путь к качественному звуку. Ключи на полевых транзисторах используются для коммутации как аналоговых, так и цифровых сигналов. Достоинствами ключей на полевых транзисторах являются:. По быстродействию ключи на полевых транзисторах обычно уступают ключам на биполярных транзисторах. Кроме того, у них наблюдается проникновение в коммутируемую цепь дополнительных импульсов, параметры которых зависят от управляющего сигнала. Причиной их появления является наличие емкостей затвор-сток и затвор-исток. При увеличении частоты коммутации значительно возрастает входной ток полевого транзистора, что обусловлено необходимостью перезаряда его входной емкости. Таким образом, коэффициент усиления по мощности с ростом частоты падает. Различие полярностей управляющего и входного напряжений существенно усложняет схемотехнику электронных ключей, по этой причине полевые транзисторы с управляющим p-n переходом и МОП-транзисторы со встроенным каналом в схемах коммутации практически не используются. VT 1 — это n -канальный МОП ПТ со индуцированным каналом, не проводящий ток при нулевом или отрицательном напряжении затвора.

Управление мощной нагрузкой

Ключи на полевых транзисторах используются довольно часто. Они обладают некоторыми преимуществами перед ключами на биполярных транзисторах. Во-первых, они имеют высокое входное сопротивление цепи управления, в особенности, если в схеме ключа используется полевой транзистор с изолированным затвором. В качестве аттенюаторов практическое применение находят в основном только полевые транзисторы, имеют намного лучшие характеристики, чем биполярные. Рассмотрим работу полевого транзистора в качестве ключа.

В аналоговых ключах обычно используют транзисторы с управляющим p-n-переходом или МДП-транзисторы с индуцированным каналом. В цифровых ключах обычно используют МДП-транзисторы с индуцированным каналом.

10. Полевой транзистор.

Ключи на полевых транзисторах широко используются для коммутации аналоговых и цифровых сигналов. В аналоговых ключах обычно используют транзисторы с управляющим p-n-переходом или МДП-транзисторы с индуцированным каналом. В цифровых ключах обычно используют МДП-транзисторы с индуцированным каналом. В последнее время полевые транзисторы все чаще используют в силовой импульсной электронике. Ключи на полевых транзисторах отличаются малым остаточным напряжением.

Полевой транзистор

Кроме транзисторов и сборок Дарлингтона есть еще один хороший способ рулить мощной постоянной нагрузкой — полевые МОП транзисторы. Полевой транзистор работает подобно обычному транзистору — слабым сигналом на затворе управляем мощным потоком через канал. Но, в отличии от биполярных транзисторов, тут управление идет не током, а напряжением. Если на пальцах, то в нем есть полупроводниковый канал который служит как бы одной обкладкой конденсатора и вторая обкладка — металлический электрод, расположенный через тонкий слой оксида кремния, который является диэлектриком. Когда на затвор подают напряжение, то этот конденсатор заряжается, а электрическое поле затвора подтягивает к каналу заряды, в результате чего в канале возникают подвижные заряды, способные образовать электрический ток и сопротивление сток — исток резко падает. Чем выше напряжение, тем больше зарядов и ниже сопротивление, в итоге, сопротивление может снизиться до мизерных значений — сотые доли ома, а если поднимать напряжение дальше, то произойдет пробой слоя оксида и транзистору хана.

Транзисторный ключ на биполярном транзисторе. Выбор способа управления зависит как от типа нагрузки, так и от вида применяемой цифровой логики. Таким образом, при подаче «1» на вход нашей схемы ток от . В дальнейшем полевым транзистором мы будет называть.

Ключи на полевых транзисторах, схемы, применение, типы

Полевой транзистор с затвором на основе перехода состоит из канальной области канала и затвора. Когда он работает, то ток протекает через канал от клеммы истока к клемме стока. Канал изготовлен из материала n-типа, а затвор — из материала p-типа. Полевые транзисторы с затвором на основе перехода подобного типа называются полевыми транзисторами с затвором на основе перехода с каналом n-типа.

Сравнение схем ключей на биполярных и полевых транзисторах

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Мотор на мосфете. Полевой транзистор в качестве ключа.

Патент на устройство, аналогичное униполярному ПТ с изолированным затвором, был получен английским учёным О. Хейлом в году, задолго до появления биполярного транзистора. В году Шокли дал теоретическое описание униполярного полевого транзистора, а в Дейси и Росс изготовили и провели аналитическое рассмотрение характеристик транзисторов, которые впоследствии получили название полевых транзисторов с управляющим p-n переходом. В году М.

На практике часто возникает необходимость управлять при помощи цифровой схемы например, микроконтроллера каким-то мощным электрическим прибором.

Ключ на полевом транзисторе

Изобретение касается способа и устройства для защиты коммутирующего контура 11 на полевых транзисторах от пиков перенапряжения. В соответствии с изобретением параллельно коммутирующему контуру 11 на полевых транзисторах подключают защитный коммутирующий контур 12 с целью обнаружения пиков перенапряжения; напряжение U F , приложенное к коммутирующему контуру 11 на полевых транзисторах, контролируют, в частности, когда контур 11 на полевых транзисторах находится в непроводящем состоянии; и, когда напряжение U F , приложенное к коммутирующему контуру 11 на полевых транзисторах, внезапно выходит за пределы заданного порогового напряжения, так, что это истолковывается как пик перенапряжения, защитный коммутирующий контур 12 переводят в проводящее состояние, при этом пик перенапряжения вынуждают пройти через защитный коммутирующий контур Технический результат — защита от пиков перенапряжения. Устройство и способ защиты от импульса перенапряжения, схема устройства защиты от перенапряжения, схема подключения защиты от перенапряжения, перенапряжение, схема защиты, полевой коммутатор, коммутатор на полевом транзисторе. Регистрация патентов. Устройство и способ защиты от импульса перенапряжения. Авторы патента:.

Ключ на полевом транзисторе

Давайте начнем исследование использование полевого транзистора в качестве коммутатора со знакомой схемы включения лампы:. Помня о том, что управляемый ток в полевом транзисторе течет между истоком и стоком, мы заменяем контакты ключа на рисунке выше выводами истока и стока:. Если вы еще не заметили, выводы истока и стока полевого транзистора выглядят на условном обозначении одинаково. В отличие от биполярного транзистора, где эмиттер четко отличается от коллектора наличием стрелки, линии истока и стока полевого транзистора выглядят как линии, перпендикулярные полосе, представляющей полупроводниковый канал.

Транзистор в качестве ключа

Тактирование через NPN транзистор. Доброго времени суток всем. Ребята, не могу понять, почему на NPN 2N транзисторе, при Ищу составной дарлингтона транзистор NPN 50 V, 0,5 A Накидайте, плиз, названий доставабельных транзисторов или ссылок на параметрический поиск. Не усиливает КТА. Может они для

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Ключи на биполярных транзисторах
• Управление мощной нагрузкой
• Биполярный транзистор как ключ (БТ, BJT)
• Биполярные транзисторы
• Транзисторный ключ
• Транзистор ключ
• Работа транзистора в режиме ключа
• Ключ на полевом транзисторе
• NPN + PNP транзистор в качестве ключа
• Полевой транзистор. Биполярный транзистор. Транзисторный ключ.

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Транзисторный ключ

Ключи на биполярных транзисторах

Основы электроакустики Путь к качественному звуку. При этом усиление сигнала осуществляется в окрестности установленной рабочей точки. Отличительной особенностью линейных схем является то, что величина входного сигнала остается настолько малой, что выходное напряжение линейно зависит от входного и не выходит за пределы верхней и нижней границ линейного участка характеристики, так как в противном случае появились бы заметные искажения сигнала.

В отличие от линейных схем цифровое схемы работают только в двух характерных рабочих состояниях. Схемотехнические особенности, определяемые этими требованиями, рассмотрим на примере транзисторного ключа, представленного на рис. Передаточная характеристика транзисторного ключа показана на рис. Передаточная характеристика ключа. Параллельный ключ. Применение биполярного транзистора в качестве параллельного ключа показано на рис.

Чтобы транзисторная цепь была достаточно низкоомна, необходимо поддерживать ток базы в пределах нескольких миллиампер. Последовательный ключ. На рис. Чтобы перевести этот транзистор в режим отсечки, необходимо приложить отрицательное управляющее напряжение. Оно должно быть по абсолютной величине большим, чем максимальное напряжение отсечки. Последовательный ключ на базе насыщенного эмиттерного повторителя. При этом переход коллектор-база откроется, и транзистор будет работать как ключ в инверсном включении.

Недостатком схемы является протекание базового тока I Б транзистора через цепь источника входного сигнала. Чтобы это не сказывалось на работе схемы, внутреннее сопротивление источника сигнала должно быть достаточно малым.

Если выполняется это условие, то схема оказывается пригодной и для положительного входного напряжения. При этом ток эмиттера I Э открытого транзистора будет положителен, что уменьшает напряжение смещения.

При определенном значении тока эмиттера I Э оно может даже равняться нулю. В этом режиме работы схема представляет собой насыщенный эмиттерный повторитель. Это обстоятельство иллюстрируется передаточной характеристикой ключа для положительных входных напряжений, представленной на рис.

Передаточная характеристика для положительных входных напряжений. Последовательно-параллельный ключ. Если совместить насыщенный эмиттерный повторитель и параллельный ключ, получится последовательно-параллельный коммутатор, имеющий в обоих рабочих состояниях малое напряжение смещения. Недостатком его является необходимость наличия комплементарных управляющих сигналов.

Более простое управление можно обеспечить, если применить изображенный на рис. Режимы работы биполярного транзистора. Электронные ключи. Линейные стабилизаторы напряжения. Аналоговые коммутаторы. Усиление сигналов с помощью транзистора. Усилитель на биполярном транзисторе с общим эмиттером. Импульсные стабилизаторы напряжения. Импульсное напряжение. Поиск по сайту:.

Управление мощной нагрузкой

Ключи на полевых транзисторах широко используются для коммутации аналоговых и цифровых сигналов. В аналоговых ключах обычно используют транзисторы с управляющим p-n-переходом или МДП-транзисторы с индуцированным каналом. В цифровых ключах обычно используют МДП-транзисторы с индуцированным каналом. В последнее время полевые транзисторы все чаще используют в силовой импульсной электронике. Ключи на полевых транзисторах отличаются малым остаточным напряжением. Они могут коммутировать слабые сигналы в единицы микровольт и меньше. Это следствие того, что выходные характеристики полевых транзисторов проходят через начало координат.

Биполярный транзистор является одним из старейших, но самым между переключателем (S1) и транзисторным ключом, где видно, что ток базы На рисунке показано включение NPN транзистора в качестве коммутатора.

Биполярный транзистор как ключ (БТ, BJT)

Научная честность требует постоянно стремиться к такому эксперименту, чтобы в случае противоречия между его результатом и проверяемой теорией последняя была отброшена. Цель урока : выработка умений самостоятельно применять знания, осуществлять их перенос в новые условия. Дидактическая задача : обеспечение усвоения новых знаний и способов действий на уровне применения в различных ситуациях. Рефлексивная деятельность ученика : самоосмысление, самореализация и саморегуляция. Деятельность учителя по обеспечению рефлексии : определение уровня усвоения обучаемость и обученность. Показатели реального результата решения задачи: самостоятельное выполнение заданий с применением знаний в различных ситуациях. Логика построения урока : актуализация комплекса знаний, самостоятельное применение знаний в различных ситуациях, контроль и самоконтроль. Оборудование : два транзистора; резисторы сопротивлением 1 кОм 2 шт. Наряду с генераторами гармонических колебаний в радиоэлектронике, автоматике и электронно-вычислительной технике широко применяются генераторы прямоугольных электрических импульсов. Самый простой способ получения периодической последовательности электрических импульсов прямоугольной формы — это периодическое замыкание на время и размыкание электрической цепи, состоящей из источника постоянного напряжения и резистора.

Биполярные транзисторы

Силовые электронные ключи Электронные ключи. Электронным ключом называется устройство для замыкания и размыкания силовой электрической цепи, содержащее по крайней мере один управляемый вентильный прибор. Вентильный прибор вентиль — электронный прибор, проводящий ток в одном направлении. На основе двух или более вентильных приборов создаются двунаправленные ключи, проводящие ток в двух направлениях.

С развитием электронной импульсной техники транзисторный ключ в том или ином виде применяются практически в любом электронном устройстве.

Транзисторный ключ

Применение полевого транзистора в качестве ключа. Оглавление :: Поиск Техника безопасности :: Помощь. Материал является пояснением и дополнением к статье: Полевой транзистор Полевой транзистор. Как я уже писал полевой транзистор, как усилительный элемент никуда не годится. Но есть область, для которой полевые транзисторы подходят практически идеально. Это силовые устройства, где необходимо замыкать и размыкать силовые цепи постоянного тока.

Транзистор ключ

Тема в разделе » Схемотехника, компоненты, модули «, создана пользователем Eugine M , 7 янв Войти или зарегистрироваться. Искать только в заголовках Сообщения пользователя: Имена участников разделяйте запятой. Новее чем: Искать только в этой теме Искать только в этом разделе Отображать результаты в виде тем. Быстрый поиск. Транзистор ключ Тема в разделе » Схемотехника, компоненты, модули «, создана пользователем Eugine M , 7 янв

Принято различать следующие режимы работы ключа: режим отсечки; В течение процесса переключения транзистор работает в активном режиме.

Работа транзистора в режиме ключа

Транзисторные ключи ТК являются одним из наиболее распространенных элементов импульсных устройств. На их основе создаются триггеры, мультивибраторы, коммутаторы, блокинг-генераторы и т. В зависимости от целевого назначения ТК и особенностей его работы схема ТК может несколько видоизменяться.

Ключ на полевом транзисторе

Всем доброго времени суток! Мы продолжаем изучать основы электроники и сегодня пришло время разобраться как работает транзистор и что это вообще за зверь такой. Сразу отметим, что они делятся на два больших класса — биполярные и полевые, так вот в этой статье речь пойдет о биполярных. Биполярный транзистор является одним из самых важных и основных активных компонентов. Основная цель работы биполярного транзистора заключается в увеличении сигнала по мощности. Естественно, мощность не может появиться просто из воздуха, законы физики никто не отменял, поэтому в транзисторе увеличение мощности входного сигнала достигается за счет внешнего источника питания.

В настоящее время транзистор является основой схемотехники подавляющего большинства электронных устройств и интегральных микросхем. Транзисторами также называются дискретные электронные приборы, которые, выполняя функцию одиночного транзистора, имеют в своем составе много элементов, конструктивно являясь интегральной схемой, например составной транзистор или многие транзисторы большой мощности [2].

NPN + PNP транзистор в качестве ключа

На их основе ТК базируется принцип работы триггеров, мультивибраторов, коммутаторов, блокинг-генераторы и многих других элементов. В зависимости от назначения и особенностей работы схемы ТК могут отличаться друг от друга. ТК предназначен для коммутации цепей нагрузки под воздействием внешних управляющих сигналов, смотри схему выше. Любой ТК выполняет функции быстродействующего ключа и имеет два главных состояния: разомкнутое, ему соответствует режим отсечки транзистора VT — закрыт , и замкнутое, характеризуется режимом насыщения или режимом, приближенном к нему. В течение всего процесса переключения ТК работает в активном режиме. Рассмотрим работу ключа на основе биполярного транзистора. Если на базе отсутствует напряжение относительно эмиттера, транзистор закрыт, ток через него не течет, на коллекторе всё напряжение питания, то есть максимальный уровень сигнала.

Полевой транзистор. Биполярный транзистор. Транзисторный ключ.

Основы электроакустики Путь к качественному звуку. При этом усиление сигнала осуществляется в окрестности установленной рабочей точки. Отличительной особенностью линейных схем является то, что величина входного сигнала остается настолько малой, что выходное напряжение линейно зависит от входного и не выходит за пределы верхней и нижней границ линейного участка характеристики, так как в противном случае появились бы заметные искажения сигнала. В отличие от линейных схем цифровое схемы работают только в двух характерных рабочих состояниях.

OptiMOS™ Linear FET — Infineon Technologies

Обзор

Сочетание низкого R

_DS(on) с широкой безопасной рабочей зоной (SOA)

С линейным полевым транзистором OptiMOS™ от Infineon вы можете избежать выбора между сопротивлением в открытом состоянии (R _DS(on) ) и возможностями линейного режима — работа в области насыщения полевого МОП-транзистора с улучшенным режимом. Революционный подход OptiMOS™ Linear FET предлагает современный траншейный полевой МОП-транзистор R _DS(on) вместе с широкой безопасной рабочей зоной (SOA) классического планарного МОП-транзистора.

Этот продукт идеально подходит для приложений горячей замены и электронных предохранителей, которые обычно используются в телекоммуникационных системах и системах управления батареями. МОП-транзисторы OptiMOS™ Linear FET предотвращают повреждение нагрузки, ограничивая высокие пусковые токи.

Available in voltage classes of  60 V, 80 V, 100 V, 150 V and 200 V,  and in  package types  of  D ² PAK, D ² ПАК-7пин и ТО-Безвыводной (Платный) , линейные полевые транзисторы OptiMOS™ сокращают потери проводимости, быстрее настраиваются и имеют более короткие паузы.

Основные характеристики

• Широкая безопасная рабочая зона (SOA)
• Низкий R _{DS(вкл. )}
• Высокий макс. импульсный ток и непрерывный импульсный ток
• Несколько упаковок: D ² PAK, D ² PAK 7-контактный, TOLL

Основные преимущества

• Надежная работа в линейном режиме
• Низкие потери проводимости
• Более высокий пусковой ток позволяет ускорить запуск и сократить время простоя
• Совместимое основание для сменной замены

Ключевые приложения

• Телекоммуникации – управление горячей заменой
• Сервер — управление горячей заменой
• Управление аккумулятором (BMS) — защита аккумулятора

Продукты

Основные моменты

В то время как силовой полевой МОП-транзистор OptiMOS™ 5 100 В, 1,7 мОм имеет безопасный рабочий диапазон 0,5 А, версия OptiMOS™ Linear FET при том же R _DS(on) предлагает гораздо более широкий SOA 11,5 А (при 54 В, 10 мс). ).

Нажмите, чтобы увеличить и узнать больше

OptiMOS™ Linear FET 100V показывает снижение R _DS(on) до 58 % по сравнению со следующей лучшей альтернативой. Кроме того, достигается более широкий SOA, измеренный в диапазоне от 48 В до 56 В — типичный диапазон выходного напряжения телекоммуникационных систем.

Линейный полевой транзистор OptiMOS™ доступен в трех классах напряжения — 100 В, 150 В и 200 В — в 7-контактном корпусе D ² PAK или D ² PAK.

Нажмите, чтобы увеличить и узнать больше

Документы

Поддержка дизайна

Видео

Партнеры

Обучение

eLearning OptiMOS™ Linear FET — техническое обучение

 В этом обучении объясняется технический принцип линейного полевого транзистора OptiMOS™ и показаны основные отличия от стандартных траншейных полевых МОП-транзисторов.

Начать сейчас

eLearning OptiMOS™ Linear FET — обучение маркетингу

Обучение посвящено положению линейных полевых транзисторов в семействе OptiMOS™, ассортименту продукции, ключевым параметрам производительности, а также основным функциям и преимуществам.

Начать сейчас

Параметры таблицы данных и объяснение диаграмм

Как их использовать в приложениях

Смотреть электронное обучение

Приложения

Поддержка

Контакт

Микроволны101 | Переключатель FET Microwaves101, модель

Щелкните здесь, чтобы перейти на нашу главную страницу, посвященную микроволновым переключателям

Щелкните здесь, чтобы перейти на новую страницу, посвященную геометрическому моделированию полевых транзисторов переключателя (в разработке)

Новинка февраля 2016 года!

Большинство людей знают, что переключающий полевой транзистор работает либо как резистор, либо как конденсатор (по крайней мере, между выводами стока и истока), но действительно ли двух элементов достаточно для его моделирования? Нет. На этой странице мы покажем вам паразитные факторы, имеющие значение в конструкции коммутатора, в модели, которую мы разработали в Microwave Office AWR.

Пожалуй, самое важное новшество, которое мы добавили в модель полевого транзистора с переключателем с сосредоточенными элементами, — это возможность масштабирования показателя качества. Если у вас нет представления о добротности переключателя FET, перейдите на эту страницу и прочитайте об этом. Этот FOM является хорошей мерой того, насколько высоко может работать технология коммутатора. Вы можете использовать его, чтобы предсказать улучшение производительности в своем следующем предложении IRAD, и рассказать мэру Макчизу обо всех замечательных вещах, которые вы могли бы сделать, если бы он выложил немного денег, чтобы улучшить вашу технологию полевых транзисторов на литейных заводах. Как это сделал Northrop Grumman.

Прежде чем мы продолжим, давайте отметим, что НЕ включает эта модель. Он не включает распределенные эффекты пальцев стока и истока. Это очень важно, но мы оставим этот разговор на другой день, Кузнечик. Часто модели переключаемых полевых транзисторов включают индуктивность на выводах истока и стока, чтобы учесть эти эффекты.

У вас может возникнуть вопрос: «Я использую конструкторский набор от бла-бла-бла, который включает в себя модель нелинейного полевого транзистора, которая, как я полагаю, прекрасно работает для любого переключателя или усилителя полевого транзистора, зачем мне смотреть на элемент с сосредоточенными параметрами? модель?» Послушайте себя, вы только что использовали неинженерное ключевое слово «предполагать»…

Наша модель с сосредоточенными элементами учитывает все паразитные явления, влияющие на характеристики коммутатора в выключенном состоянии, даже если они линейны. Если вы хотите узнать об управлении мощностью структуры коммутатора, вы должны прочитать об этом здесь.

Некоторые интересные моменты модели, которую мы представляем на этой странице:

• Модель масштабируется с помощью «Q», который представляет собой периферию полевого транзистора в микронах.
• Состояние управляется установкой state=0 (полевой транзистор выключен) или state=1 (полевой транзистор включен).
• Показатель качества масштабируется. Мы зафиксировали емкость и масштабировали сопротивление во включенном состоянии. Это позволяет вам ответить на важный вопрос: что, если бы ваши сотрудники действительно хоть раз сделали что-то для улучшения своих полевых транзисторов? Вы можете разработать переключатель, фазовращатель, аттенюатор и изменить FOM и посмотреть, как меняются потери. Это нелинейный эффект, изменение гораздо более резкое при повышении FOM с 0,3 до 0,6 ТГц, чем при повышении с 0,6 до 0,9 ТГц. чем выше FOM, тем большая доля потерь связана с металлом в цепи, а не с полевыми транзисторами … Для коммерческого процесса GaAs FOM может составлять 0,3 ТГц, что частично объясняет, почему коммерческие переключатели MMIC имеют потери. Для хорошего процесса GaN FOM может быть намного выше, крайним примером является SLCFET Northrop Grumman.
• Модель включает «контактное сопротивление», которое является составляющей сопротивления канала во включенном состоянии. Это также влияет на выключенное состояние, эффект, который часто игнорируется. Способ управления RC заключается в выборе доли RON, содержащейся в каждом контакте. По умолчанию мы выбрали 33%, спросите у своего любимого специалиста по процессам более точное значение.
• Модель включает Роффа. Roff никогда не равен нулю, но, надеюсь, это высокое значение. Мы установили его на 5000 Ом для полевого транзистора 1 мм по умолчанию. В следующий раз, когда у вас будет полевой транзистор с переключателем на вашем анализаторе кривых, увеличьте масштаб линии отсечки, она никогда не бывает горизонтальной, поэтому Roff никогда не бывает бесконечным. Процессы GaN часто хуже, чем процессы GaAs в этом отношении. Ток утечки увеличивает потери при переключении.
• Мы включили собственное сопротивление контактов затвор-исток и затвор-сток. Как вы увидите, они оказывают небольшое влияние на параметры выключенного состояния.
• Это трехконтактная модель, сопротивление затвора которой зависит от количества пальцев затвора. Значение по умолчанию составляет 2 Ом для затвора 1 мм, это означает, что если вы измерите сопротивление через затвор 1 мм, вы увидите 4 Ом. 2 Ом — это среднее значение, которое составляет половину сквозного значения. Вы можете найти это или вам нужна презентация PowerPoint?
• Говоря о RG, в усилителе (и особенно в LNA) вы хотели бы свести его к минимуму. В коммутаторе RG — ваш друг, поскольку он отделяет терминал затвора от РЧ-сигналов, которыми вы хотите управлять. В конструкции переключателя клемма затвора всегда подключается к меза-резистору, как правило, 5 кОм, чтобы действительно заглушить его.
• Несмотря на то, что это модель с тремя терминалами, вы можете удалить терминал 3 (терминал ворот) или просто не подключать его и стать героем Switch Design. Мы оставили его в модели на тот случай, если вы захотите оценить утечку через клемму затвора, прежде чем удалить его и продолжить разработку.
• Мы устанавливаем Coff равным 0,25 пФ/мм. Это варьируется от процесса к процессу, на практике вы увидите, возможно, +/- 20% от значения, которое мы выбрали.
• Coff распределяется между CDS и двумя терминами CG. Мы позволяем вам выбрать долю Coff, связанную с гейтом. CG связывает энергию через внутреннее сопротивление RI, что вызывает потери.
• Емкость во включенном состоянии всегда выше, чем в выключенном состоянии. Мы произвольно установили его на 2xCoff. Но вы увидите, что это почти не имеет никакого эффекта, потому что термин Рона сокращает его.

 Анализ чувствительности модели FET коммутатора Microwaves101

Давайте начнем с простой схемы, в которой мы шунтируем модель FET через два порта в двух разных состояниях (выключен на порту 1, включен на порту 2). Мы устанавливаем периферию на 500 мкм, остальные параметры настраиваются внутри в соответствии с графиком выше, который по совпадению был установлен на 500 мкм, с FOM = 0,5 ТГц. На графике показаны все значения отдельных сосредоточенных элементов.

   

 Ниже отклик модели полевого транзистора показан в обоих состояниях на диаграмме Смита, чтобы вы могли видеть, как далеко от разомкнутой цепи емкость уводит вас в выключенном состоянии, и на прямоугольном графике в дБ, чтобы вы можно увидеть, насколько значения близки к идеальным (ноль дБ). Состояние во включенном состоянии скучно, это, по сути, отклик резистора xx Ом (мы вернемся к вам после того, как мы обновим график….). Как мы уже говорили, Con не оказывает заметного влияния на отклик во включенном состоянии.

 

 

Что, если бы полевой транзистор был идеальной RC-схемой? Это показано ниже на графиках амплитуд Смита и дБ. В выключенном состоянии коэффициент отражения составляет идеальный 0 дБ, на диаграмме Смита вы едва можете увидеть разницу между идеальной и полной моделью, если только вы не присмотритесь и не увидите, что полная модель не является идеальной гаммой = единичная ситуация и ухудшается с частотой.

Давайте посмотрим на отдельные вклады RC, RI и Roff. отображается только в децибелах. Нам не нужно говорить вам, что RG не влияет на производительность, если затвор развязан большим резистором, верно?

Здесь ниже Roff равно 5000 Ом. Вы увидите, что это влияет на коэффициент отражения на всех частотах.