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RET的开关特性介绍

2023年02月08日17:15 

可通过基极电流开启或关闭双极结型晶体管(BJT)。但是,由于基极-发射极二极管两端的压降在很大程度上取决于温度,因而在许多应用中,需要一个串联电阻将基极电流保持在所需水平,从而确保BJT稳定安全地工作。了解如何使用RET来应对标准BJT的温度依赖性。

为了减少元器件数量、简化电路板设计,配电阻晶体管将一个或两个双极性晶体管与偏置电阻组合在一起,集成在同一个晶片上。替代方案包括在基极-发射极路径上并联第二个集成电阻,以创建用于设置基极电压的分压器。这可以提供更精细的微调和更好的关断特性。由于这些内部电阻的容差高于外部电阻,因而RET适合晶体管在打开或关断状态下工作的开关应用。因此,RET有时被称为数字晶体管。本文讨论了在开关应用中使用RET进行设计时的一些关键操作参数。
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配电阻晶体管(RET)

电压和电流(VI)参数

IC/IIN是指RET的电流增益hFE,其中的IIN包括基极电流和流经R2的电流(IR2 = VBE/R2)。因此,hFE比RET小,后者只有一个串联基极电阻R1。因为输入电流从基极分流,所以R2值越低,hFE值就越小。从表1可看出这一点。VCEsat是RET开关处于导通状态时集电极-发射极的残余电压。
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测量hFE的测试条件是施加0.5 mA的基极电流和10 mA的集电极电流。Vi(off)是RET器件关闭时的输入电压。在这种情况下,集电极泄漏电流为100µA,集电极-发射极电压(VCE)为5 V。表中提供的V(Ioff)max较低值是RET驱动级的最大允许输出电平。该条件必须要满足,以确保RET在关断状态下可以安全运行。当测试处于导通状态的RET时,VI(on)min是最关键的参数。用于驱动RET的电路必须能够提供该电压电平,以确保安全开启。导通状态是指集电极-发射极电压为0.3 V时,集电极电流为10 mA的状态。RET数据手册中规定的VI额定值仅针对这些测试条件有效。RET需通过更大的基极驱动电压VI(on)来获得更大的开关电流。图2显示了RET晶体管的电压-电流(VI)开关特性。

VI < VI(off)max:所有RET器件均保证处于关断状态

Vi < Vi(off)typ:典型RET处于关断状态

Vi < Vi(off)typ:典型RET处于导通状态

VI > VI(on)min:所有RET器件均保证处于导通状态

表1显示了导通和关断状态的输入电压对Nexperia NHDTC系列RET中的电阻分压器配置的依赖性。在VI(off)条件下,会有一个微小的基极电流流过晶体管(约0.3 µA)。关闭RET所需的电压典型值与电阻比R1/R2有关。当晶体管关闭时,可以通过R2或基极-发射极二极管两端的压降目标来计算此值。对于NHDTC系列,该电压大约为580 mV。因此,电阻比为1时的VI(off)值具有相同的电压(表1中的第1-3行)。由于上述原因,当R2为47 kΩ,且R1值为2.2 kΩ、4.7 kΩ或10 kΩ时,关断状态的典型电压值均会较低。VI(off) max需为偶数值,以确保器件在图2中最左侧的深绿色阴影区域内运行。
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