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開關器件2SK330的特性

發布時間:2012/8/24 20:42:48 訪問次數:2183

    圖13.7是2SK330的CD4027BE傳輸特性。第2章曾經說明過JFET的夾斷電壓Vp因IDSS的不同會有大幅度的變化。因此必須考慮到由于使用FET的IDS。檔次不同,VGS有多大時才能夠使FET截止。
    2SK330的IDSS值分為3個檔次(參見表3.2),這里使用Y檔和GR檔器件。所以使用的器件的IDSS最大可能達到6.5mA。圖13.7中沒有畫出IDSS一6.5mA時的曲線。不過由其他曲線類推大致可以得出IDSS一6.5mA時的夾斷電壓V。為-3.5V。因此這個電路中當%。<-3.5V時FET就能夠截止。(因IDSS值不同夾斷電壓是變化的。如果柵極一源極間所加電壓越過V,那么FET可以完全截止。就是說,從這個曲線可以知道具有不同IDSS值的器件在VGS為幾伏時能夠截止)。

               
     FET開關的柵極驅動電路
    為了使FET接通/斷開,如圖13.8所示,可以在2SK330昀柵極一源極間接入電阻,在負電源與柵極間用開關的接通/斷開進行控制(SW斷開時VG=OV則FET導通,SW接通時GS一負電源電壓則FET截止)。
    在使用2SK330的Y檔和GR檔器件的場合,如果VGS值比-3.5V更負,就能夠截止,所以負電源的電壓必須低于-3.5V。而且由于信號被輸入時FET的源極電位就成了輸入信號,所以即使源極電位因輸入信號變動也必須滿足VS<-3. 5V的關系。
    如圖13.9所示,這個電路有可能輸入最大為2VP-P的信號(參看設計指標),因此為了滿足VGS<-3.5V的關系,負電源電壓-V DD的值必須比-4.5V更負。因此,取-VDD=-5V。 RG的作用只是給柵極提供電壓,所以阻值多大都可以。但是,如果阻值太小,SW接通時就會有大電流從源極(一輸入端)流向負電源。如果阻值太大,則會與FET的輸入電容以及電路的布線電容形成低通濾波器,影響控制信號的開關速度。通常取幾十千歐至幾兆歐。
    電路設計指標中沒有對開關速度作出具體規定,所以取RG =lMfl(開關速度能夠在iookHz下正常工作)。
    圖13.8的SW可以采用NPN型雙極晶體管發射極接地型開關電路(參見圖13.6的Tr3)。取RG =lMtQ時流過Tr3的電流是ruA數量級的微小電流(取口,一+5VDC時,為(5V+5V)/lMfl,=lOyA)。而且由于截止時開關間加的電壓是幾V的數量級,所以使用的晶體管只要是NPN型,什么型號都可以。這里使用2SC2458(當然哪個檔次的hFE都可以)。

                              

    圖13.7是2SK330的CD4027BE傳輸特性。第2章曾經說明過JFET的夾斷電壓Vp因IDSS的不同會有大幅度的變化。因此必須考慮到由于使用FET的IDS。檔次不同,VGS有多大時才能夠使FET截止。
    2SK330的IDSS值分為3個檔次(參見表3.2),這里使用Y檔和GR檔器件。所以使用的器件的IDSS最大可能達到6.5mA。圖13.7中沒有畫出IDSS一6.5mA時的曲線。不過由其他曲線類推大致可以得出IDSS一6.5mA時的夾斷電壓V。為-3.5V。因此這個電路中當%。<-3.5V時FET就能夠截止。(因IDSS值不同夾斷電壓是變化的。如果柵極一源極間所加電壓越過V,那么FET可以完全截止。就是說,從這個曲線可以知道具有不同IDSS值的器件在VGS為幾伏時能夠截止)。

               
     FET開關的柵極驅動電路
    為了使FET接通/斷開,如圖13.8所示,可以在2SK330昀柵極一源極間接入電阻,在負電源與柵極間用開關的接通/斷開進行控制(SW斷開時VG=OV則FET導通,SW接通時GS一負電源電壓則FET截止)。
    在使用2SK330的Y檔和GR檔器件的場合,如果VGS值比-3.5V更負,就能夠截止,所以負電源的電壓必須低于-3.5V。而且由于信號被輸入時FET的源極電位就成了輸入信號,所以即使源極電位因輸入信號變動也必須滿足VS<-3. 5V的關系。
    如圖13.9所示,這個電路有可能輸入最大為2VP-P的信號(參看設計指標),因此為了滿足VGS<-3.5V的關系,負電源電壓-V DD的值必須比-4.5V更負。因此,取-VDD=-5V。 RG的作用只是給柵極提供電壓,所以阻值多大都可以。但是,如果阻值太小,SW接通時就會有大電流從源極(一輸入端)流向負電源。如果阻值太大,則會與FET的輸入電容以及電路的布線電容形成低通濾波器,影響控制信號的開關速度。通常取幾十千歐至幾兆歐。
    電路設計指標中沒有對開關速度作出具體規定,所以取RG =lMfl(開關速度能夠在iookHz下正常工作)。
    圖13.8的SW可以采用NPN型雙極晶體管發射極接地型開關電路(參見圖13.6的Tr3)。取RG =lMtQ時流過Tr3的電流是ruA數量級的微小電流(取口,一+5VDC時,為(5V+5V)/lMfl,=lOyA)。而且由于截止時開關間加的電壓是幾V的數量級,所以使用的晶體管只要是NPN型,什么型號都可以。這里使用2SC2458(當然哪個檔次的hFE都可以)。

                              

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8-24開關器件2SK330的特性

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