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請告訴我數位電晶體(digital transistor)的基本概念。
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常見問題
請告訴我數位電晶體(digital transistor)的基本概念。
數位電晶體(digital transistor)係為在雙極電晶體(bipolar transistor)上增加電阻體的一種電晶體。
一般雙極電晶體 增加電阻R1 (輸入電阻) 增加電阻R2 (EB間電阻)
■關於電阻(R1)
・電阻R1的功能:將輸入電壓轉換為電流,讓電晶體的動作更穩定。
在輸入(基極端子)上直接附加IC等電壓輸出,以電壓驅動的方式,雙極電晶體的動作會變得不穩定。
此時可於IC與基極端子之間載入電阻(輸入電阻),以電流控制方式,讓動作變得穩定。
(輸出電流對輸入電壓而言呈指數函數變化,對輸入電流而言,則呈線性變化。
輸入為電壓時,以及輸入為電流時之電晶體動作的比較
電壓控制
基極-射極間電壓:V
EB
電流控制
基極電流:I
B
測定迴路圖
邏輯公式
輸入-輸出特性
觀察其輸入-輸出特性後,我們可以觀察到在右側的電流控制中,輸出對輸入呈現線性變化,而在左側的電壓控制中,輸出對輸入則呈現出指數函數化。也就是說,施行電壓控制後,即使是微不足道的輸入變化,也會大幅改變輸出電流,因此動作會變得不穩定。
舉例來說,右側的圖表中,輸入電流由40μA變為80μA時,輸出電流也會變為2倍,由9mA變為18mA。而在左側的圖表中,輸入電壓由0.7V變為0.8V時,雖僅改變了14%,但輸入電流已由10mA變為70mA,變成了7倍。
在這樣的情況下,若輸入電壓帶有少許雜訊的話,輸出電流將大幅產生變化,因此無法符合實際上的使用要求。
由於雙極電晶體在電流控制方面較為穩定,因此在將來自IC的電壓輸出轉換為基極電流時必須附加上輸入電阻R1。由於數位電晶體中內建有電阻R1,因此能夠適用於減少零件或節省空間的要求。
■關於電阻(R2)
・電阻R2的功能:吸收漏電流,防止錯誤動作產生。
電阻R2能夠將由輸入側進入的漏電流或雜訊接地,如此即可避免電晶體產生錯誤動作。
雖然所有的微小電流會被接地,但輸入電流過大時,仍有部分會流入電晶體,因而促使電晶體開始動作。
微量輸入電流時,所有的輸入電流均被接地,電晶體不產生動作。
(不因漏電流等因素而產生錯誤動作)
輸入電流過大時,部分的輸入電流會進入基極,電晶體開始產生動作。
(變成一般的開啟狀態)
V
R2
=V
BE
<(EB間的順向電壓≒0.7V)時
V
R2
=V
BE
>(EB間的順向電壓≒0.7V)時
Products:
Digital Transistors
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