使用數字晶體管減少元器件數量:製作簡單電路的第一步
發布時間:2022-02-16 來源:ROHM 責任編輯:wenwei
【導讀】使用Arduinos和Raspberry Pis控製LEDhedianjishi,ninxuyaoshiyongbaohandianzuhejingtiguandequdongdianlu。zaidianlushiyanzhong,duidianzuhejingtiguanjinxingziyouzuhehenfangbian,danshizaiyongquantaodianzitaojianzhizuodaxingdianlushi,zuihaojinliangjianshaoyuanqijianshuliang,yimianzaochengjiechuquexianhuolianjiecuowu。
我們現在介紹一種“數字晶體管”,它有助於減少使用的電子元器件數量,從而提高可靠性並降低成本。
目錄
‧ 內置電阻的數字晶體管
‧ 為什麼晶體管開關需要電阻
‧ 如何使用數字晶體管
‧ 如何選擇數字晶體管
‧ 數字晶體管總結
內置電阻的數字晶體管
數字晶體管是一種在晶體管封裝中內置了電阻的電子元件。
為了通過微控製器板(例如Arduinos或Raspberry Pis)打開LED或操作繼電器,需要使用帶有晶體管和電阻的驅動電路(開關)。驅動電路很簡單,但是需要一個電阻來限製流過基極的電流。
由於電阻內置在數字晶體管中,因此可以直接用一個晶體管來構成一個驅動電路。
ROHM是世界上第一家開發出被稱為“數字晶體管”的半導體製造商。如今,其他公司也有出售這種產品的,稱為“電阻內置型晶體管”。為簡單起見,它有時被稱為“digi-tra”。
為什麼晶體管開關需要電阻
在(zai)說(shuo)明(ming)數(shu)字(zi)晶(jing)體(ti)管(guan)的(de)優(you)點(dian)之(zhi)前(qian),我(wo)們(men)先(xian)來(lai)快(kuai)速(su)了(le)解(jie)一(yi)下(xia)為(wei)什(shen)麼(me)晶(jing)體(ti)管(guan)需(xu)要(yao)電(dian)阻(zu)。晶(jing)體(ti)管(guan)有(you)多(duo)種(zhong)類(lei)型(xing),但(dan)這(zhe)裏(li)我(wo)們(men)隻(zhi)解(jie)釋(shi)雙(shuang)極(ji)型(xing)晶(jing)體(ti)管(guan)的(de)原(yuan)理(li)。
為了控製晶體管的ON/OFF,需xu要yao使shi電dian流liu通tong過guo基ji極ji。如ru果guo向xiang基ji極ji施shi加jia電dian壓ya,就jiu會hui有you電dian流liu流liu通tong,但dan是shi如ru果guo這zhe樣yang持chi續xu下xia去qu,負fu載zai電dian流liu會hui隨sui著zhe電dian壓ya的de增zeng加jia呈cheng指zhi數shu增zeng加jia,因yin此ci即ji使shi一yi個ge微wei小xiao的de電dian壓ya變bian動dong也ye會hui產chan生sheng很hen大da的de影ying響xiang。在zai最zui壞huai的de情qing況kuang下xia,晶jing體ti管guan或huo微wei控kong製zhi器qi可ke能neng會hui損sun壞huai,或huo者zhe可ke能neng會hui因yin少shao量liang靜jing電dian而er發fa生sheng故gu障zhang,成cheng為wei隱yin患huan。
因此,為了使雙極型晶體管穩定工作,需要在其基極上連接一個輸入電阻,以限製施加在基極上的電流。
參考:請告訴我數字晶體管(Digi-tra)背後的工作原理 |ROHM Co., Ltd.
如何使用數字晶體管
數字晶體管似乎是一個很簡單的電子元件——隻是在晶體管中內置了一個電阻。但是當您親自進行嚐試時,就會開始發現它們的優點了。
使用數字晶體管有許多益處,包括“減小安裝尺寸(電路的小型化)”、“減少元器件數量(降低安裝成本)”和“提升可靠性”。
舉一個數字晶體管發揮作用的例子,下麵兩幅圖比較了製作LED照明電路時電路尺寸的變化過程。
使用普通晶體管的4個LED驅動電路示例。為限製基極電流而使用的電阻使元件布局和布線變得複雜
ruguoshiyongshuzijingtiguan,keyishengqudianzu,jianxiaodianluguimo,congerjieshengkongjian,jianshaobuxianliang,zheyiweizhezaitongyiquyunei,keyizengjiagengduogongneng,bingjianshaojiexianguzhangdefasheng
使用普通晶體管,需要18根導線和20個電子元器件,但如果換成數字晶體管,導線數量可減少到14根,電子元件數量可以減少到12個。因為減少了元件數量,將元件插入麵包板所需的工作量也會減少約30%。
jianshaobuxianhainenggoujianshaojiechubulianghejiexiancuowudengxiangguanwentidefasheng。zheshiyigemianbaobandelizi,danshizaiduishijichanpindedianlujinxingliangchanshi,jishijianshaoyigezujianyehuichanshengxianzhudejiangdichengbenxiaoguo。ruciyilai,shuzijingtiguanshikeyiqingsongshixianjiangdichengbenhetigaodianlukekaoxingdedianziqijian。
在電路圖中,通常用虛線包圍晶體管,並用符號表示晶體管和電阻被內置於一個電子器件中。電路圖上的元器件編號由DT1,DT2……等表示。
如何選擇數字晶體管
數shu字zi晶jing體ti管guan因yin集ji電dian極ji電dian流liu和he連lian接jie至zhi基ji極ji的de電dian阻zu的de不bu同tong而er分fen為wei不bu同tong類lei型xing。數shu字zi晶jing體ti管guan的de選xuan擇ze方fang法fa和he確que定ding使shi用yong普pu通tong晶jing體ti管guan作zuo為wei開kai關guan時shi連lian接jie到dao基ji極ji的de電dian阻zu的de方fang法fa相xiang同tong。(參考 通過RasPi上的LED閃爍,更多了解歐姆定律、GPIO和晶體管|DevicePlus一文中電阻的計算方法)
數字晶體管選擇工具可在ROHM的數字晶體管產品頁麵上找到。如果輸入極性、電源電壓、輸入電壓、輸出電流四個參數,會自動選擇最合適的三級晶體管,所以如果您不確定該如何選擇,可以嚐試使用該方法。
數字晶體管選擇工具|ROHM Co., Ltd.
數字晶體管總結
當您聽到“數字晶體管”zhegecishi,kenenghuiganjiaobiputongjingtiguangengfuza,danshijishangtamenzhishiyongyukaiguangongzuodejiandandianziyuanjian,zhengruninsuokandaodenayang,zhezhongqijianqishifeichangyiyushiyong。
shenzhizaimianbaobandianzitaojianzhong,shiyongshuzijingtiguanyekeyijianshaoshiyongdeyuanqijianshuliangyijijiechuquexiandengwenti。ciwai,shiyonggaidianziqijiankeyihuodehenduohaochu,jishizaixiaoguimodedianqigongzuohegongzuoyanzhengzhongyeshiruci。
對於經常使用晶體管實現開關工作的人來說,也非常推薦使用數字晶體管。
文章來源於DevicePlus.com英語網站的翻譯稿。
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