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数字晶体管的原理

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                                        选定方法                                                                                ①使TR达到饱和的IC/IB的比率是IC/IB=20/1
                        ②输入电阻:R1是±30% E-B间的电阻:R2/R1=±20%
                        ③VBE是0.55~0.75V
                                        数字晶体管具有下面的关系式。
                                        ■数字晶体管直流电流增益率的关系式
                                                                                                                GI:数字晶体管的直流电流增益率
                                GI=IO/Iin
                                hFE=IC/IB
                                IO=IC , Iin=IB +IR2, IB=IC/hFE , IR2=VBE/R2
                                电压关系式 VIN=VR1+VBE
               
                                        ■集电极电流关系式
                                                                                ∴ IC= hFE×((Vin-VBE)/R1 )- (VBE/R2)) ・・・①
               
                        ※这里所说的hFE是VCE=5V、IC=1mA时的值,不是饱和状态。
                                        作为开关使用时,需要饱和状态的电流比率IC/IB=20/1
                                        ∴ IC= 20×((Vin-VBE)/R1 )- (VBE/R2 ))・・・②
                                        将式子①的hFE替换成20/1。
                                        而且,如果在考虑偏差的基础上计算
                        将R1的最大值+30% R2的最小值-20% VBE的最大值0.75V这一组最差数值代入式子②计算。
                        根据下面的式子选择数字晶体管的电阻R1、R2,使数字晶体管的IC比使用设备上的最大输出电流Iomax大。
                                        ∴ Iomax≦20((Vin-0.75)/(1.3×R1)-0.75/(1.04×R2))
               
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                                                        数字晶体管的型号说明                                                                       
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                                                        IO和IC的区别                                                        IC: 能够通过晶体管的电流的最大理论值
                                IO: 能够作为数字晶体管使用的电流的最大值

                       
                               
                                        解说                                        DTA/C系列为例,构成数字晶体管的个别晶体管能流过100mA电流。
                        用IC=100mA定义。个别晶体管连接电阻R1、R2,则成为数字晶体管。
                        此数字晶体管流过IC=100mA时,基极电流IB需要相对应的电流値,其结果需要高的输入电压VIN。
                        根据绝对最大额定值限制,由输入电阻R1的功率许容值(封装功率)决定输入电压VIN(max)。电流IC=100mA流过时,可能超过这个额定值,在不超过VIN(max)条件下,数字晶体管中流过的电流值定义为IO。
                        如您所知,绝对最大额定值被定义为"不能同时提供2项以上",仅用IC标记没有问题,但结合客户实际使用状态,合并标记为IO。
                        因此电路设计探讨中此IO即为绝对最大额定值。
               
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                                                        GI和hFE的区别                                        hFE: 作为晶体管的直流电流增幅率
                        GI: 作为数字晶体管的直流电流增幅率

               
                       
                                        解说                                        GI和hFE都表示发射极接地直流电流放大率。
                        数字晶体管是指普通晶体管上连接2个电阻器的晶体管。
                        直流电流放大率为 输出电流/输入电流 ,因此不因输入电阻R1,放大率下降。仅有输入电阻R1的类型 放大率表示为hFE,与个别晶体管hFE相等。
                        如果在E-B间附加电阻R2,输入电流则分为流过个别晶体管的电流和流过E-B间电阻R2的电流。
                        因此放大率比单体时下降。此值称为GI,用以区分。
               
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                                                        关于VI(on)和VI(off)的区别                                        VI(on)、VI(off)容易被混淆
                        VI(on): 数字晶体管为保持ON状态的最低电压、定义VI(on)为min
                                        错误观点                                                       
  •                                 1:由0开始依次加入输入电压。
  •                                 2:达到1.8V时,数字晶体管启动。
  •                                 3:因在规格书规定的3V(min) 以下,故判断为不合格。
                                        正确观点                                                       
  •                                 A:首先为了启动数字晶体管,加入足够的输入电压Vin(如10V)
  •                                 B:渐渐降低电压,到规格书规定的3V时停止。
                                    因仍保持ON状态,故该产品为合格。
  •                                 C:如果继续降低基极电压,不能完全保持ON状态,而向OFF状态变化。
                                    因这一变化点在3V以下,故产品为合格。

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