开关三极管,加速电容的分析!

详细分析开关三极管和加速电容的原理及作用

详细分析开关三极管和加速电容的原理及作用
1、由于电荷存储效应，晶体管BE之间有一接电容，与Rb构成RC电路，时间常数较大影响了晶体管的导通和截至速度（即开关速度）。

2、加速电容作用。

（1) 控制脉冲低电平时，电路达到稳态时，晶体管截至，电容两端电压为零。

（2）控制脉冲高电平到来时，由于电容电压不能突变，电容需继续保持零，这样，晶体管基极B电压突变到高电平，使晶体管迅速导通；电容被充
电到脉冲电平电压；进入到稳态，电容电压为脉冲电平电压。

（3）此后，当控制脉冲低电平到来时，由于电容电压不能突变，需继续保持脉冲电平电压，因此，基极电压从零（实际为be压降)跳变到负的脉冲
电平电压，时得晶体管迅速从饱和状态转到截至状态；此后，电容通过R放电，达到稳态时，两端电压为零。

三极管开关电路图原理及设计详解

三极管开关电路图原理及设计详解晶体管开关电路（工作在饱和态）在现代电路设计应用中屡见不鲜，经典的74LS，74ALS等集成电路内部都使用了晶体管开关电路，只是驱动能力一般而已。

TTL晶体管开关电路按驱动能力分为小信号开关电路和功率开关电路；按晶体管连接方式分为发射极接地（PNP晶体管发射极接电源）和射级跟随开关电路。

1. 发射极接地开关电路1.1 NPN型和PNP型基本开关原理图：上面的基本电路离实际设计电路还有些距离：由于晶体管基极电荷存储积累效应使晶体管从导通到断开有一个过渡过程（当晶体管断开时，由于R1的存在，减慢了基极电荷的释放，所以Ic不会马上变为零）。

也就是说发射极接地型开关电路存在关断时间，不能直接应用于中高频开关。

1.2 实用的NPN型和PNP型开关原理图1（添加加速电容）：解释：当晶体管突然导通（IN信号突然发生跳变），C1瞬间短路，为三极管快速提供基极电流，这样加速了晶体管的导通。

当晶体管突然关断（IN信号突然发生跳变），C1也瞬间导通，为卸放基极电荷提供一条低阻通道，这样加速了晶体管的关断。

C通常取值几十到几百皮法。

电路中R2是为了保证没有IN输入高电平时三极管保持关断状态；R4是为了保证没有IN输入低电平时三极管保持关断状态。

R1和R3是基极电流限流用。

1.3 实用的NPN型开关原理图2（消特基二极管钳位）：解释：由于消特基二极管Vf为0.2至0.4V比Vbe小，所以当晶体管导通后大部分的基极电流是从二极管然后通过三极管到地的，这样流到三极管基极的电流就很小，积累起来的电荷也少，当晶体管关断（IN信号突然发生跳变）时需要卸放的电荷少，关断自然就快。

1.4 实际电路设计在实际电路设计中需要考虑三极管Vceo,Vcbo等满足耐压，三极管满足集电极功耗；通过负载电流和hfe（取三极管最小hfe来计算）计算基极电阻（要为基极电流留0.5至1倍的余量）。

注意消特基二极管反向耐压。

三极管开关电路设计三极管除了可以当做交流信号放大器之外，也可以做为开关之用。

三极管、电感、电容的作用

三极管、电感、电容的作用晶体三极管的结构和类型晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。

三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种，从三个区引出相应的电极，分别为基极b发射极e和集电极c。

发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之间的PN结叫集电极。

基区很薄，而发射区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区"发射"的是空穴，其移动方向与电流方向一致，故发射极箭头向里；NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发射极箭头向外。

发射极箭头向外。

发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。

硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN型两种类型。

三极管的封装形式和管脚识别常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类，引脚的排列方式具有一定的规律，底视图位置放置，使三个引脚构成等腰三角形的顶点上，从左向右依次为e b c；对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己，三个引脚朝下放置，则从左到右依次为e b c。

目前，国内各种类型的晶体三极管有许多种，管脚的排列不尽相同，在使用中不确定管脚排列的三极管，必须进行测量确定各管脚正确的位置，或查找晶体管使用手册，明确三极管的特性及相应的技术参数和资料。

晶体三极管的电流放大作用晶体三极管具有电流放大作用，其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。

这是三极管最基本的和最重要的特性。

我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数，用符号“β”表示。

电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值，但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。

晶体三极管的三种工作状态截止状态：当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，我们称三极管处于截止状态。

三极管开关速度与加速电容0001

品体管的开关速度即由其开关时间来表征，开关时间越短，开关速度就越快。

BJT的开关过程包含有开启和关断两个过程，相应地就有开启时间ton和关断时间toff，晶体管的总开关时间就是ton与toff之和。

如何提高晶体管的开关速度？一一可以从器件设计和使用技术两个方面来加以考虑。

（1）晶体管的开关时间：晶体管的开关波形如图1所示。

其中开启过程又分为延迟和上升两个过程，关断过程又分为存储和下降两个过程，则晶体管总的开关时间共有4个：延迟时间td,上升时间tr,存储时间ts和下降时间tf；ton=td+tr, toff=ts+tf在不考虑晶体管的管壳电容、布线电容等所引起的附加电容的影响时，晶体管的开关时间就主要决定于其本身的结构、材料和使用条件。

（境r出电k零冲）图1 BJT开美过程的电濡波形①延迟时间td :延迟时间主要是对发射结和集电结势垒电容充电的时间常数。

因此，减短延迟时间的主要措施，从器件设计来说，有如：减小发射结和集电结的面积（以减小势垒电容）和减小基极反向偏压的大小（以使得发射结能够尽快能进入正偏而开启晶体管）；而从晶体管使用来说，可以增大输入基极电流脉冲的幅度，以加快对结电容的充电速度（但如果该基极电流太大，则将使晶体管在导通后的饱和深度增加，这反而又会增长存储时间，所以需要适当选取）。

②上升时间tr :上升导通时间是基区少子电荷积累到一定程度、导致晶体管达到临界饱和（即使集电结0偏）时所需要的时间。

因此，减短上升时间的主要措施，从器件设计来说有如：增长基区的少子寿命（以使少子积累加快），减小基区宽度和减小结面积（以减小临界饱和时的基区少子电荷量），以及提高晶体管的特征频率fT（以在基区尽快建立起一定的少子浓度梯度，使集电极电流达到饱和）；而从晶体管使用来说，可以增大基极输入电流脉冲的幅度，以加快向基区注入少子的速度（但基极电流也不能过大，否则将使存储时间延长）。

③存储时间ts :存储时间就是晶体管从过饱和状态（集电结正偏的状态）退出到临界饱和状态（集电结0偏的状态）所需要的时间，也就是基区和集电区中的过量存储电荷消失的时间；。

三极管开关电路的加速电容详解

三极管开关电路的加速电容详解三极管开关电路作为功率管的控制应用广泛。

这里对一个实用开关电路中的各元器件作用作具体分析。

三极管开关控制电路上图是一个小功率三极管控制大功率三极管（达林顿管）开关电路。

控制信号通过控制小功率三极管的开关来控制大功率管Q1的开关。

原理分析三极管开关电路的基本原理就是控制三极管工作在截止区和饱和区工作。

电路设计原则等不作赘述，一般的三极管电路参考书籍有介绍。

在这里也只讨论图中这些阻容元器件的作用，不讨论其取值计算（因为取值计算需要选定三极管，而且颇为简单）。

图中R1作用是Q2的基极限流；R3作用是泄放掉关断状态时基极电荷，让Q2在低电平时保持截止状态；R4作用是Q2的集电极限流以及Q1的基极限流；电容C2是加速电容，加速Q2的开关速度，降低Q2管耗，从而延长Q2寿命；R5和C1是作为输出反馈给Q2的基极，作用同样为加速Q2的开关速度，延长Q2的寿命以及电路整体的性能，此为正反馈。

下面主要解释下C2的作用，其余的元器件作用，相信有一定三极管电路基础的都能理解。

让我们来看看C2是如何“加速”的——先来看看电路在没有C2的情况下是如何工作的：控制端由低电平拉升到高电平的过程中，集电极电流增长使得三极管从截止区—>放大区—>饱和区变化，从而使三极管从关断状态（截止）变为开通状态（饱和），注意，开通过程中，集电极电流增长全部靠Vcc提供；反过来，控制端从高电平变为低电平过程中，通过R3对基极电荷的泄放，加速控制三极管从饱和区—>放大区—>截止区变化，并最终变为关断状态。

再来看看加上C2后的电路工作情况。

来看由Vcc、R4、C2、R3、GND构成的回路：当电路没有控制激励的情况下（Control端低电平），Vcc给电容C2充电，C2和R4连接端的电位为Vcc；当控制激励从低电平向高电平转换的过程中，由于基极端电位上升，导致C2向三极管集电极放电，这样，集电极电流增长中，一小部分靠C2提供，其余靠Vcc提供，加速了三极管从截止到饱和变化的过程，此时C2两端的电压反转，大小约为0.7（V BE）-0.3（V CEsat）V；反过来，控制端从高电平变为低电平过程中，由于基极电压的下降以及集电极电压的上升，集电极对C2充电，从而导致三极管集电极与发射级间的电流更快速的下降，配合R3的作用，更快速的使三极管进入截止状态。

再谈三极管的开关功能——有关加速电路

再谈三极管的开关功能——有关加速电路
在下图所示的gemfield的这个电路中，下方这个电路在基极电阻R4上并联了一个电容C2，其它两者一样。

这个电容的大小约为1000-3000pF。

这样来阐释：当一个正的驱动电压过来时，C2两端的电压不能突变，这是什么意思？我们知道这个对于电容来说就意味着短路，这时信号源可以为
2N5550提供直接的、立即的、快速的正向基极电流，使三极管立即导通。

之后C2被充电至激励电压的峰值而进入稳态。

当晶体管的驱动电压再往回跃变为零时，C2两端存储的电压立即加到三极管的发射结上，可以形成很大的反向基极抽取电流，是三极管迅速关闭并进入稳态。

这就是加速电路的一个典型。

这是两个电路运行的结果，从上面可以看出上升沿的时间：第一个是
67us，第二个是55us，似乎加速了些。

在这个电路中，并联于功率开关晶体管2N5550基极电阻R2两端的高速开关二极管1N4148的作用是当三极管截止时，吸收反向基极电流，通过对基极与发射极间的电容放电，达到减少存储时间的目的。

这似乎也是一个方法。

再看看下面的电路：
这个电路中，高速开关二极管（1N4148）与电阻R1的作用是当晶体管截止时，为反向基极电流提供一个低阻抗的通路。

这个为“开关”关的动作提供了尽可能快的支持，因为它迅速让电荷从三极管的pn势垒电容里释放掉。

关于这方面，只要发挥自己的想象，还有很多。

就不一一列举了。

加速电容

1. 加速电容原理不论是阻容负载还是晶体管驱动电路，加速电容根本的加速原因都是利用了电容两端电压不能突变的原理，下面将具体分析这两类驱动电路的加速原理。

1.1 阻容负载驱动电路如图1.1(a)所示为不使用加速电容的驱动电路示意图，在输入端加入一个阶跃， Vin 会通过电阻R1和电阻R2对负载等效电容C2充电，因此Vout 电压不会立刻变化，电压变化的快慢取决于电容C2的充电时间。

tr负载端等效阻抗(a)(b)图1.1 不使用加速电容的驱动电路及其阶跃波形(50ns/div ，2V/div)根据上图电路，可以列出V out 的输出表达式如下：)e1(*2R 1R 2R *Vin Vout 2C *2R *1R t *)2R 1R (+--+= (1)通过表达式1可以计算出V out 输出电压的上升时间[1] tr = 110ns 。

在上述电路的输入端加入一个5V 的阶跃，使用Multisim 仿真输出波形如图1.1(b)所示，输出电压没有紧跟输入电压变化而是按指数规律上升，上升所用时间为110ns 。

如图1.2(a)所示为使用加速电容的驱动电路示意图，电阻R1两端并联了一个加速电容C1，当阶跃开始时由于C1电容两端的电压不能突变将电阻R1短路，所以不存在电阻对电容充电的过程，Vout 电压可以迅速变化。

tr负载端等效阻抗(a)图1.2 使用加速电容驱动电路及其阶跃波形(50ns/div ，2V/div)根据上图电路，可以列出V out 的输出表达式如下：)2C 1C e*)2R *2C 1R *1C (2R (2R 1R Vin Vout )2C 1C (*2R *1R t*)2R 1R (+-++=++- (2)当t = 0时，代入表达式2得到阶跃开始时的输出电压为： 2C 1C 1C *Vin Vout += (3)将C1和C2的值代入表达式3中计算得V out = 0.995Vin ，当t = 0时V out 已经超过了90%幅度，所以使用加速电容后上升时间tr = 0ns 。

三极管b极加电解电容

三极管b极加电解电容
三极管的B极一般是通过一个电解电容进行加电。

这个电解电容通常被称为耦合电容或直流隔离电容，其作用是将输入信号的直流分量隔离，使得输入信号只有交流成分，并将交流信号传递给三极管的B极。

具体连接方式是将电解电容的一个端子与三极管的B极相连，另一个端子则与电源的正极相连。

这样，当电源打开时，电解电容会逐渐充电，并使得三极管的B极保持在一个稳定的偏置电压。

这个电解电容的电容值需要根据具体的电路设计和要求来选择，通常要考虑到交流信号的频率范围、截止频率等因素。

同时，为了保证电解电容的可靠性和稳定性，需要选择质量可靠的电容器，并注意合理的安装和散热措施。

需要注意的是，在设计和使用电解电容时，要确保其电压等级可以满足电路的要求，避免超过电解电容的额定电压，以防止电解电容损坏或引发安全问题。

此外，在实际的电路设计中，还应考虑到B极电流的大小和稳定性，以保证三极管正常工作。

三极管开关电路加速电容

三极管开关电路加速电容
这个其实比较早就开始用了，也早就拍了照片，一直拖到现在才发，现在给不知道的人普及一下知识
首先简要说一下因器件结构和工作方式引起延时的原因
三极管BE之间是有电容的，这会和输入限流电阻形成一个RC电路，使电流延迟、上升斜率降低；三极管开启时，基区少子会有一个积累的过程，因此也要时间。

关断时少子消失需要一定时间，电容电荷减少也要时间。

这就使三极管开关出现延迟，并且上升和下降的延迟是不同的
解决方法
在无法改变器件结构时，只能通过外部器件
要想上升延迟减小，就要用一个大电流，但这样会使三极管过饱和，使其较难关断，所以只要在一开始有一个脉冲就好
要想关断快速，可以考虑加一个短时的反压，使结电容快速放电，少子快速减少
所以较为理想的驱动波形是这样
那么如何实现？
就是在限流电阻上并联一个电容！
脉冲输入时，电流上升率很高，电容呈现低阻抗，然后被充电，等效阻抗渐渐增加到∞，这样就只给三极管一个短时的大电流关断时相当于把信号输入与地短路，这样由于电容上还存有电荷，会给三级管一个短时的反压
加速电容选择
高频瓷片电容
工作频率几十千赫时二三nF即可，几百千赫时几百pF即可下面是实测
电路（不是专为这个测试搭的）
输入波形
未加加速电容
BE波形
输出波形（上：输入；下：CE波形）
可以看出开启时延时很小（这是因为494输出有一个小的尖峰，起到了加速电容的作用，从之前的图片中可以看出），但关断延迟很
明显
加了加速电容
BE波形
输出波形（上：输入；下：CE波形）
效果就不用我说了吧。

三极管在开关电路中的作用分析

三极管在开关电路中的作用分析三极管不仅可以对模拟信号放大，也可作为控制开关使用，作为开关使用的三极管处于截止与饱和状态，其基本电路如下图所示：其中，集电极电阻R1为上拉电阻，当三极管Q1截止时将输出电压上拉至电源V CC（高电平），可以理解为开集（OC）输出结构的上拉电阻，具体可参考文章《电阻（4）之上/下拉电阻》，基极串联电阻R2为限流电阻，防止输入电压V i幅值过高导致基极电流超额而损坏三极管，下拉电阻R3用来确保无输入信号（即悬空）时三极管处于截止状态。

有的厂家已经将电阻R2、R3集成到内部，如下图所示（来自Panasonic内置电阻三极管UNR921xJ系列数据手册）：此开关电路的基本原理很简单！当输入信号V i为低电平“L”时，三极管Q1处于截止状态，输出电压V o由集电极电阻R1上拉为电源VCC（高电平），此时三极管Q1相当于一个处于断开状态的开关，如下图所示：当输入信号V i为高电平“H”时，三极管Q1处于饱和状态，输出电压V o为三极管饱和压降（低电平），此时三极管Q1相当于一个处于闭合状态的开关，如下图所示：这种开关电路的用法主要有两种，其中之一就是将具体的负载（如电灯泡、马达、电磁阀、继电器、蜂鸣器等等）代替集电极电阻R1，这样输入信号V i高低电平就可以控制负载是否供电，如下图所示为电灯泡控制开关电路：当输入为低电平“L”时，三极管Q1是截止的，因此电灯泡两端是没有电压的，当输入为高电平“H”时，三极管Q1是饱和的，此时电源V CC施加到电灯泡两端，如下图所示：电灯泡是阻性负载（相当于一个电阻），如果换成是感性负载，我们还必须在感性负载两端反向并联一个二极管，如下图所示继电器应用电路：因为感性负载相当于一个电感，当三极管由导通变为截止时，电感中的电流将会产生突变，如果此时没有一个电流回路慢慢使电流下降，电感两端将产生很高的反向电动势，并联的二极管D1即用来为感性负载续流（防止三极管Q1被击穿的同时也可以保护继电器本身），因而称之为续流二极管，如下图所示：如果负载消耗的电流比较大，相应的可以选择集电极电流较大的三极管或达林顿管，此处不再赘述。

三极管开关电路的工作状态分析，快速判断，以及计算方法！

三极管开关电路的工作状态分析，快速判断，以及计算方法！一、三极管的工作状态分析三极管有三个工作区域，分别是：截止区：基极电压小于开启电压（0.6~0.7V）或基极电路小于开启电流，供应不足；饱和区：注入基极的电流不断聚集，超过了需求量，供大于求；放大区：介于截止和饱和区之间的一个阶段，注入基极的电流不断上升，对应的集电极电流成比例（三极管的放大倍数）增加，供需平衡。

图1.1、典型的NPN三极管开关电路如图1.1，三极管的放大倍数为A,则Ic=A*Ib，然后Vout=Vcc-Ic*R3。

当Ib持续增加，Ic会成比例(A*Ib)增加，然后Vout=(Vcc-Ic*R3)会持续地减小，此时三极管处于放大区。

显然，Vout的减小是有一个下限的，这个下限是三极管的Vce的饱和值（Vce_sat），一般在0.2V 左右。

总之，Ib增大到一定数值之后，Ic不会再增加，Vout会被限制在Vce_sat处，此时三极管处于饱和区。

当三极管可以在饱和区和截止区之间自由切换，那么这个三极管电路可以作为一个数字开关来使用。

图 1.1，是一个典型的三极管开关电路，R1=20Kohm,R2=10Kohm,R3=10Kohm,U1=BC847C。

图1.2、典型的NPN三极管开关电路基于图1.2，为了测试开关电路的开关特性，在输入端注入三角波，然后可以得到其中的控制逻辑关系如图1.3所示。

图1.3、三极管开关电路的逻辑关系如果将R1由20Kohm增大到150Kohm，电路的特性发生了很大变化，虽然还能实现开关，但是开关过程已经变得不再干脆，显得“粘滞”。

图1.4、增大R1=150Kohm之后的三极管电路继续增大R1至160Kohm之后，情况进一步恶化，已经无法达到开关的目的了，如图1.5所示。

图1.5、增大R1=160Kohm之后的三极管电路由此可见，R1就像一个阀门，如果三极管的目的是被用作数字开关使用，那么阀门的开口必须足够大。

三极管开关的速度极限

三极管开关的速度极限
三极管开关的速度极限取决于多个因素，包括三极管的结构、材料、工艺、电路设计等等。

以下是三极管开关速度极限的几个因素：
1. 载流子寿命：三极管的载流子寿命是指在三极管中运动的电子或空穴的寿命。

当载流子寿命较短时，三极管的开关速度就会更快。

这是因为载流子寿命短意味着载流子在三极管中的停留时间更短，从而使三极管的响应速度更快。

2. 频率响应：三极管的频率响应是指三极管能够响应的最高频率。

当频率响应较高时，三极管的开关速度也会更快。

这是因为高频信号的周期较短，需要更快的开关速度才能保证信号的精确传输。

3. 输入电容：三极管的输入电容是指三极管的栅极或基极与源极或发射极之间的电容。

输入电容越小，三极管的开关速度就越快。

这是因为输入电容较小意味着三极管的输入电阻较大，从而使得输入信号的响应时间更短。

4. 驱动电路：三极管的驱动电路也会影响三极管的开关速度。

当驱动电路的响应速度较快时，三极管的开关速度也会更快。

同时，驱动电路的设计也需要考虑到三极管的工作条件，以确保三极管能够正常工作。

总之，三极管开关的速度极限是由多个因素共同决定的。

在实际应用中，需要根
据具体的工作条件和要求进行合理的设计和选择。

一个实用三极管开关电路的分析

一个实用三极管开关电路的分析
一、电路概述
三极管开关电路是由三极管、电阻和电容构成的电路，它可以实现一
个单向的开关控制，即控制电路中的电流及电压。

本电路是一个标准的三
极管开关电路，控制在三极管的基极，通过三极管的发射极控制电路中的
电流及电压，当三极管处于导通状态时，电路中可以流过电流，从而控制
电压电流的大小。

二、三极管开关电路结构
这里采用的是三极管NPN型开关，电源电压为5V，其中R1,R2分别
是2.2k和1k的电阻，C1是一个电容，用来控制三极管的开关时间，其
它部件和电路参数的参数也如上图所示。

三、电路工作原理
当电路处于关闭状态时，电源供电至R1和R2，由R2引出的电流流
过三极管，到达三极管的基极，此时由于基极电压太低，使得三极管处于
非导通状态，三极管的发射极及接口端不能连接，此时电路处于关断状态，此时电流不能流过电路，实现控制电流和电压的功能。

当电路处于导通状态时，当接口端通过按钮接入信号信号时，三极管
的基极电压会升高，使得三极管处于导通状态，此时发射极可以和接口端
连接，从而形成一个闭合电路，电流可以流过电路，电压可以较大或较小，实现控制电流和电压的功能。

三极管与电容

三极管与电容三极管与电容是电子学中重要的元件，它们在电路中发挥着不可替代的作用。

本文将分别介绍三极管和电容的原理、特点以及在电路中的应用。

一、三极管三极管是一种半导体器件，由三个不同掺杂的半导体材料构成。

它包括一个基区、一个发射区和一个集电区。

根据不同结构和工作原理，三极管可分为NPN型和PNP型。

三极管的主要特点是放大作用。

它可以将微弱的输入信号放大成较大的输出信号。

这一特点使得三极管广泛应用于放大电路、开关电路和振荡电路等。

在放大电路中，三极管起到信号放大的作用。

当输入信号作用于基极时，三极管会对其进行放大，放大倍数可达几百甚至几千倍。

这使得三极管成为音频放大器、射频放大器和功率放大器等电路中不可或缺的元件。

在开关电路中，三极管可以控制电路的通断。

当输入信号作用于基极时，三极管可以将电路从断开状态切换为闭合状态，或者从闭合状态切换为断开状态。

这种开关特性使得三极管被广泛应用于计算机、通讯设备和自动控制系统等领域。

在振荡电路中，三极管可以通过正反馈实现自激振荡。

通过合理选取电路元件的参数和工作状态，三极管可以输出一定频率的交流信号。

这使得三极管成为射频信号源、时钟信号源和发射器等电路中的重要组成部分。

二、电容电容是一种存储电荷的元件，由两个导电板和介质构成。

当电压作用于电容时，正负电荷分别储存在导电板上。

电容的存储电荷量与电压成正比，与电容本身的特性有关。

电容的主要特点是储存电荷和传递交流信号。

它可以储存电荷，当电源断开时，电容可以释放储存的电荷，使电路继续供电。

这一特点使得电容被广泛应用于电源电路、存储电路和滤波电路等。

在电源电路中，电容可以平滑直流电压。

由于电容可以储存电荷，当电源电压波动时，电容可以释放储存的电荷，使电路中的电压保持稳定。

这使得电容成为电源滤波器中的重要组成部分。

在存储电路中，电容可以储存数据。

我们常见的闪存和DRAM（动态随机存取存储器）就是利用电容的存储电荷特性来实现数据的存储和读取的。

加速电容

广州致远电子有限公司工程技术笔记TN01010101 V0.00D(a)te:2008/01/01加速电容类别内容关键词 I/O 加速电容摘要详细阐述了加速电容的原理、选型以及应用Technic(a)l Note目录1. 概述 (1)2. 加速电容原理 (2)2.1 阻容负载驱动电路 (2)2.2 晶体管驱动电路 (3)3. 加速电容选型 (5)3.1 阻容负载驱动电路加速电容大小选择 (5)3.2 晶体管驱动电路加速电容大小选择 (6)4. 加速电容应用 (9)4.1 数字量输出电路 (9)4.2 示波器探头 (10)4.3 直流电机控制电路 (11)1. 概述为了加快负载端电压变化率，通常会在驱动电路中的电阻两端并联一个电容，这个电容被称为加速电容。

根据负载的不同，加速电容主要应用于阻容负载驱动电路和晶体管驱动电路两类场合。

如图1.1为阻容负载驱动电路的加速应用，R2和C2分别是负载端的等效电阻和等效电容，驱动电路中串入的电阻R1一般起到限制电流或稳定电路等作用，并联在R1电阻两端的C1是加速电容。

图1.1 阻容负载驱动电路加速电容应用示意图如图1.2所示为晶体管驱动电路的加速应用，这里以三极管为例，其中R1为基极限流作用，R2为三极管集电极的上拉电阻，R3将输入端口下拉到地保证在没有输入的情况下能够稳定输出高电平，同时在三极管截止时给基区过量的电荷提供泄放回路缩短三极管的退饱和时间，C1为加速电容。

图1.2 晶体管驱动电路加速电容应用示意图下文将主要从原理、选型和应用等三个方面详细的介绍加速电容。

2. 加速电容原理不论是阻容负载还是晶体管驱动电路，加速电容根本的加速原因都是利用了电容两端电压不能突变的原理，下面将具体分析这两类驱动电路的加速原理。

2.1 阻容负载驱动电路如图2.1(a)所示为不使用加速电容的驱动电路示意图，在输入端加入一个阶跃， Vin 会通过电阻R1和电阻R2对负载等效电容C2充电，因此Vout 电压不会立刻变化，电压变化的快慢取决于电容C2的充电时间。

三极管加速电容参数计算

三极管加速电容的参数计算需要考虑到多个因素，包括电容值、电容量、耐压值和温度系数等。

下面将根据这些因素进行简要说明。

首先，加速电容的作用是为了减少三极管基极电路中的交流损耗，提高放大器的增益和稳定性。

因此，电容的容量需要根据电路的具体情况来确定。

一般来说，电容容量越大，交流损耗越小，但同时也会增加直流损耗，因此需要权衡。

其次，电容的耐压值需要考虑电路的工作电压和电路中的其他元件的耐压水平。

如果电容的耐压值过低，可能会导致击穿损坏。

同时，电容的耐压值还需要考虑温度的影响，因为温度变化可能会影响电容的电容量。

最后，温度系数也是一个需要考虑的因素。

温度系数是指电容在温度变化时电容量变化的比率。

如果电容的温度系数过大，可能会导致放大器的工作不稳定。

在具体计算加速电容的参数时，可以按照以下步骤进行：1. 根据电路的工作电压和工作频率，选择合适的电解电容或聚丙烯电容。

2. 根据电路中的其他元件的耐压水平，确定加速电容的耐压值。

一般来说，加速电容的耐压值需要高于电路工作电压一个数量级以上。

3. 根据电路的具体情况，选择合适的电容值和电容量。

一般来说，电容容量越大越好，但同时需要考虑到直流损耗和电路的其他因素。

4. 根据经验公式（一般为C=0.6Cx+Cg）进行计算，其中Cx为放大器的放大倍数，Cg为栅极电阻的电容量。

这个公式可以大致估算出加速电容的容量。

5. 在实际应用中，还需要考虑加速电容的安装方式和散热问题，以保证其正常工作。

总之，加速电容的参数计算需要考虑多个因素，包括电容值、电容量、耐压值和温度系数等。

在实际应用中，需要根据电路的具体情况来确定加速电容的参数，以保证放大器的稳定性和增益。

同时，还需要注意加速电容的安装方式和散热问题，以确保其正常工作。

三极管电容倍增电路

三极管电容倍增电路三极管电容倍增电路是一种常见的电子电路，广泛应用于放大、滤波和稳压等领域。

本文将从原理、特点和应用三个方面介绍三极管电容倍增电路。

一、原理三极管电容倍增电路是利用三极管的放大特性和电容的储能特性来实现电压的放大和稳定。

电容倍增电路由一个输入电容、一个输出电容和一个三极管组成。

当输入信号进入电容倍增电路时，首先通过输入电容，将输入信号的交流成分传递给三极管的基极。

三极管的放大特性使得输入信号被放大，然后通过输出电容输出。

在输出端，输出电容将电压平稳地传递给负载。

二、特点1. 放大倍数高：由于三极管的放大特性，电容倍增电路可以实现较高的放大倍数。

这使得电容倍增电路在放大信号时具有较好的性能。

2. 频率响应宽：三极管的高频特性较好，使得电容倍增电路的频率响应范围广。

它可以处理较高频率的信号，并在输出端保持稳定的幅度。

3. 输出阻抗小：电容倍增电路的输出阻抗较小，可以有效地驱动负载。

这使得它在驱动功率放大器和音频设备中具有广泛的应用。

4. 稳定性好：由于电容倍增电路的负反馈效应，它对温度、电源变化等因素具有较好的稳定性。

这使得它在稳压电源和精密测量等领域得到广泛应用。

三、应用1. 信号放大：三极管电容倍增电路可以将微弱的输入信号放大到足够的幅度，以便后续电路进行处理。

它常用于放大音频信号、射频信号等。

2. 滤波：电容倍增电路中的电容可以起到滤波的作用。

通过选择合适的电容值，可以实现对特定频率的信号进行滤波，去除杂散干扰。

3. 稳压：电容倍增电路可以通过调整电容的参数来实现稳压功能。

它可以将不稳定的输入电压转换为稳定的输出电压，用于供电电路和电子设备。

4. 功率放大：电容倍增电路可以作为前级放大器，将微弱的信号放大到足够的功率，驱动后续的功率放大器。

总结：三极管电容倍增电路是一种常见的电子电路，具有放大倍数高、频率响应宽、输出阻抗小和稳定性好等特点。

它广泛应用于信号放大、滤波、稳压和功率放大等领域。

三极管结电容影响案例

三极管结电容影响案例1. 引言三极管是一种常用的电子器件，广泛应用于放大、开关等电路中。

在三极管的使用过程中，结电容是一个重要的因素，它对三极管的工作性能有着显著的影响。

本文将以案例的形式，探讨三极管结电容对电路性能的影响，并给出相应的解决方案。

2. 三极管结电容的作用和影响2.1 三极管结电容的作用三极管的结电容是由于材料内外薄层之间的电位差而形成的。

在正常工作条件下，三极管结电容的主要作用可以总结为以下几点：1.电流放大作用：三极管结电容是实现电流放大的关键，它可以增加输入信号对输出信号的影响，实现信号放大的目的。

2.高频特性：结电容能够影响三极管的高频特性，如截止频率、增益等。

在高频电路中，结电容通常是影响电路性能的主要因素之一。

2.2 三极管结电容的影响虽然三极管结电容具有一定的作用，但它也会带来一些不利的影响：1.放大性能降低：结电容会导致三极管的放大性能下降，如失真增加、频率响应变差等。

2.高频特性受限：在高频电路中，结电容会限制三极管的工作频率范围，导致截止频率下降，影响电路的高频响应。

3.非线性失真：结电容的存在使得三极管在工作中出现非线性失真，如交叉失真、互调失真等。

3. 三极管结电容影响的案例分析在实际电路中，三极管结电容的影响往往不能忽视。

下面我们将以几个案例来具体分析三极管结电容对电路性能的影响。

3.1 案例一：放大器电路中的结电容影响在放大器电路中，三极管的结电容会对电路的放大性能产生显著影响。

结电容会使得放大器的频率响应变差，失真增加。

为了解决这个问题，我们可以采取以下措施：•使用高频特性好的三极管，以减小结电容的影响；•采用负反馈技术，通过引入反馈电路来降低非线性失真；•优化电路布局，减小结电容的影响。

3.2 案例二：高频电路中的结电容影响在高频电路中，结电容会导致三极管的截止频率下降，限制电路的高频响应。

为了提高电路的工作频率范围，我们可以采取以下方法：•使用高频截止频率较高的三极管；•使用匹配电路，优化输入输出阻抗的匹配，减小结电容的影响；•采用反馈电路或滤波电路来补偿结电容的影响。

三极管电路中电容

三极管电路中电容电容是电子电路中常见的元件之一，它在三极管电路中起到了重要的作用。

本文将从三极管电路中电容的作用、种类以及应用等方面进行介绍。

我们来看一下电容在三极管电路中的作用。

电容作为一种储存电荷的元件，可以在电路中起到储能的作用。

在三极管电路中，电容可以用来滤除交流信号中的直流分量，使得输出信号更加纯净。

此外，电容还可以用来改变电路的频率响应，实现信号的放大或衰减。

在放大器电路中，电容还可以用来实现耦合和分频等功能。

接下来，我们来介绍一下常见的电容种类。

电容的种类很多，常见的有陶瓷电容、铝电解电容和电解电容等。

陶瓷电容由陶瓷介质和金属电极构成，具有体积小、频率响应宽等特点，常用于高频电路中。

铝电解电容由铝箔和电解质构成，具有容量大、电压稳定等特点，常用于电源滤波电路中。

电解电容由两个金属电极和电解液构成，具有容量大、电压稳定等特点，常用于功率放大电路中。

除了以上介绍的电容种类，还有一些特殊的电容，如可变电容和固定电容等。

可变电容可以通过改变电容值来调节电路的频率响应，常用于调谐电路中。

固定电容具有固定的电容值，常用于电路中的固定衰减或滤波等功能。

在实际应用中，电容在三极管电路中有着广泛的应用。

例如，在放大器电路中，电容可以用来实现耦合。

耦合电容将输入信号和输出信号隔离开，使得信号能够正常传递，避免了直流偏置的影响。

此外，在滤波电路中，电容可以用来滤除交流信号中的直流分量，使得输出信号更加平滑。

电容在三极管电路中起着重要的作用。

它可以滤除交流信号中的直流分量，改变电路的频率响应，实现信号的放大或衰减。

常见的电容种类有陶瓷电容、铝电解电容和电解电容等。

在实际应用中，电容在耦合、滤波等方面有着广泛的应用。

通过合理选择和使用电容，我们可以设计出高性能的三极管电路。

电容加速电路

电容加速电路
电容加速电路也是经常在设计中用到的一种实用电路。

如图1所示：
这是在脉冲放大器电路中的一种的应用。

其中的三极管VT1是工作在开关状态下。

开头提到的所谓加速，就是加快响应速度，加快对输入信号的响应速度。

从图1中的三极管VT1来看，就是要求三极管在截止，饱和两种状态之间的转换速度越快越好。

那么图1中的电路是如何起到加速作用呢？
为了做一个比较与便于理解，先简单分析没有加入加速电容之前的电路，如图2所示。

在图2中，当输入Ui是矩形脉冲信号加到VT1基极时，若Ui为高，VT1饱和导通，若Ui为低，VT1截止。

在接入C1后，如图1所示，其可等效成如图3所示的微分电路：
此时还是加入同样的输入信号Ui：当Ui从低—>高时，由于微分电路的作用，使加到基极的电压出现一个尖顶脉冲，使基极的电流很大，从而加快了VT1从截止进入导通的速度，缩短了时间。

在t0之后，对C1的充电很快就结束，这时Ui加到基极的电压较小，维持VT1导通。

当Ui从高—>低时，即t1时刻，由于C1上原先的电压极性为左正右负，这一电压加到基极为负顶脉冲，加快了从基区抽出电荷，使VT1以更快的速度从饱和转换到截止，缩短了VT1的截止时间。

上述的Ui和Uo的波形如图4所示，直观反映了电容加速电路的工作原理。