数字晶体管@@的@@原理@@

选定方法@@

①使@@TR达到@@饱和@@的@@@@I_C/I_B的@@比率是@@@@I_C/I_B=20/1
②输入电阻@@：R₁是@@±30% E-B间的@@电阻@@：R₂/R₁=±20%
③V_BE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@@

G_I：数字晶体管@@的@@直流电流@@增益率@@
G_I=I_O/Iin
h_FE=I_C/I_B
I_O=I_C , Iin=I_B +I_R2, I_B=I_C/h_FE , I_R2=V_BE/R₂
电压关系式@@ V_IN=V_R1+V_BE

■集电极电流@@关系式@@

∴ I_C= h_FE×((Vin-V_BE)/R₁ )- (V_BE/R₂)) ・・・①

※这里所说的@@@@h_FE是@@V_CE=5V、I_C=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@@I_C/I_B=20/1

∴ I_C= 20×((Vin-V_BE)/R₁ )- (V_BE/R₂ ))・・・②

将@@式子@@①的@@h_FE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% V_BE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@@@@I_C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))

数字晶体管@@的@@型号说明@@

I_O和@@I_C的@@区别@@

I_C: 能够通过晶体管@@的@@电流@@@@的@@最大@@理论值@@
I_O: 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@@I_C=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@@I_C=100mA时@@，基极@@电流@@@@I_B需要相对应的@@电流@@@@値@@，其结果需要高的@@输入电压@@@@V_IN。
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@@@@V_IN(max)。电流@@I_C=100mA流过时@@@@，可能超过这个额定值@@，在@@不超过@@V_IN(max)条件下@@，数字晶体管@@中流过的@@电流@@@@值定义@@为@@@@I_O。
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@@@@I_C标记没有问题@@，但结合客户实际使@@用@@状态@@@@，合并标记为@@@@I_O。
因此@@电路设计探讨中此@@I_O即@@为@@绝对最大@@额定值@@。

G_I和@@h_FE的@@区别@@

h_FE: 作为@@晶体管@@的@@直流电流@@增幅率@@
G_I: 作为@@数字晶体管@@的@@直流电流@@增幅率@@

解说@@

G_I和@@h_FE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@@@@h_FE，与个别晶体管@@@@h_FE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@@@@G_I，用@@以区分@@。

关于@@V_I(on)和@@V_I(off)的@@区别@@

V_I(on)、V_I(off)容易被混淆@@
V_I(on): 数字晶体管@@为@@保持@@ON状态@@的@@最低电压@@、定义@@V_I(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@@。

关于@@数字晶体管@@的@@温度特性@@

根据环境温度@@、V_BE、h_FE、R₁、R₂变化@@。
h_FE的@@温度变化@@率@@约为@@@@0.5％/ºC
V_BE的@@温度系数约为@@@@－2mV/ºC(-1.8 to -2.4mV/ºC的@@范围有偏差@@)

R₁的@@温度变化@@率@@，如@@下图表@@。

关于@@输出电压@@@@ - 输出电流@@@@特性@@的@@低电流@@领域@@(数字晶体管@@的@@情况@@)

数字晶体管@@的@@输出电压@@@@-输出电流@@@@特性@@，按以下@@测定@@方法@@测定@@@@。
I_O（低电流@@区域@@）条件下@@，个别晶体管@@基极@@没有电流@@流过@@@@。
因此@@低电流@@区域@@输出电压@@@@ (V_O)[V_CE(sat)]上升@@。

测定@@方法@@ DTC114EKA 的@@场合@@ 用@@I_O/Ii=20/1测定@@。
Ii=I_B+I_R2、(I_R2=V_BE/10k=0.65V/10k=65μA)
I_B=Ii-I_R2=Ii-65μA 即@@Ii在@@65µA以下@@时@@@@，I_B没有电流@@流过@@，V_O [V_CE(sat)]上升@@。
因此@@，在@@低电流@@区域@@不能测定@@@@V_O。

关于@@数字晶体管@@的@@开关动作@@@@

①晶体管@@的@@动作@@

如@@图@@1，输入电压@@，启动@@NPN晶体管@@。
在@@这个电路中@@，基极@@(B)-发射极@@(E)之间输入顺向@@电压@@，注入基极@@电流@@@@@@。
就是@@说@@，在@@基极@@@@(B)领域注入@@空穴@@。
如@@果在@@@@基极@@@@@@(B)领域注入@@电子@@，发射极@@(E)的@@载流子@@会被吸引至基极@@@@(B)，但是@@正极@@(B)领域非常薄@@，因此@@通过加入集电极电压@@，载流子可以穿越基极@@@@(B)流向@@集电极@@(C)。
借此@@，电流@@可以由@@集电极@@(C)→发射极@@(E)流动@@。

②开关动作@@

晶体管@@的@@动作@@有增幅作用@@和@@开关作用@@@@。
在@@增幅作用@@中@@，通过注入基极@@电流@@@@@@@@I_B，能够通过增幅@@h_FE倍的@@集电极@@I_C。
在@@活性领域中@@，通过输入信号持续控制集电极电流@@@@，可以得到输出电流@@@@@@。
在@@开关作用@@中@@，在@@ON时@@电气性饱和@@状态@@@@（降低集电极@@-发射极@@间的@@饱和@@电压@@）下使@@用@@@@。

关于@@数字晶体管@@的@@用@@语@@

V_I(on)Min.：输入电压@@ (INPUT ON VOLTAGE)

向@@OUT引脚@@、GND引脚@@间施加正向@@电压@@ (V_O)，并得到规定的@@输出电流@@@@时@@需要的@@最小输入电压@@@@，即@@数字晶体管@@导通区域的@@最小输入电压@@值@@。
因此@@，如@@果要从@@ON状态@@变为@@@@OFF状态@@，需要进一步降低该最小输入电压@@值@@，所以正常产品的@@电压值低于这个数值@@。

V_I(off)Max.：输入电压@@ (INPUT OFF VOLTAGE)

在@@向@@@@OUT引脚@@、GND引脚@@间施加电源电压@@ (V_CC)、输出电流@@@@ (I_O) 的@@状态@@下@@，IN引脚@@、GND引脚@@间得到的@@最大@@输入电压@@@@，即@@可以保持数字晶体管@@@@OFF状态@@区域的@@最大@@输入电压@@值@@。
因此@@，如@@果要从@@OFF状态@@变为@@@@ON状态@@，需要进一步升高该最大@@输入电压@@值@@，所以正常产品的@@电压值高于这个数值@@。

V_O(on)：输出电压@@ (OUTPUT VOLTAGE)

在@@任意输入条件下@@不超过绝对最大@@额定值的@@输出引脚@@电压@@。GND接地放大@@电路流过充足的@@输入电流@@@@时@@@@，输出电压@@降低@@，IN、OUT接合也变为@@正偏压状态@@@@。在@@规定的@@@@V_O、I_O下将@@@@I_I设定为@@整数@@（通常@@10~20）分之一进行测定@@@@。

I_I(Max.)：输入电流@@@@ (INPUT CURRENT)

向@@IN引脚@@、GND引脚@@间施加正向@@电压@@ (V_I) 时@@，IN引脚@@连续流过电流@@的@@最大@@输入容许值@@。

G_I：GND接地直流电流@@增益@@ (DC CURRENT GAIN)

在@@规定的@@@@V_O、I_O条件下@@的@@@@I_O/I_I的@@比值@@。

R₁：输入电阻@@ (INPUT RESISTANCE)

在@@IN引脚@@、晶体管@@基极@@之间内置的@@电阻@@。R₁的@@公差设定为@@@@±30%。另外@@，还会随着温度的@@变化@@而变化@@@@。

R₂/R₁：电阻比率@@（RESISTANCE RATIO）

晶体管@@的@@基极@@@@∙发射极@@之间的@@电阻@@与内置输入电阻@@的@@比率@@。

文章来源@@：罗姆@@