1、三级管驱动电路设计及使用

三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管，是一种控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，也用作无触点开关。

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 结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区（b），两侧部分是发射区（e）和集电区（c），排列方式有 PNP 和 NPN 两种，如下所示：

1.1、NPN 型三极管

NPN 型三极管，适合集电区（c）连接负载到 VCC，发射区（e）连接到 GND，若此时基区（b）电压高于发射区（e）0.7V，NPN 型三极管导通。基区（b）用高电平驱动 NPN 型三极管导通，低电平驱动截止。

NPN 型三极管驱动电路设计时，基区（b）除了连接限流电阻外，最好连接 10~20K 下拉电阻到 GNG，优点如下所示：

①使基区（b）控制电平由高变低时，基区（b）能够更快被拉低，NPN 型三极管能够更快更可靠地截止；

②系统刚上电时，基极是确定的低电平。

1.2、PNP 型三极管

PNP 型三极管，适合发射区（e）连接到 VCC，集电区（c）连接负载到 GND，若此时基区（b）电压低于发射区（e）0.7V，NPN 型三极管导通。基区（b）用高电平驱动 PNP 型三极管截止，低电平驱动导通。

PNP 型三极管驱动电路设计时，基区（b）除了连接限流电阻外，最好连接 10~20K 上拉电阻到 VCC，优点如下所示：

①使基区（b）控制电平由低变高时，基区（b）能够更快被拉高，PNP 型三极管能够更快更可靠地截止；

②系统刚上电时，基极是确定的高电平。

NPN 和 PNP 三极管电流放大满足以下条件：

①三极管直流增益（β/hFE）公式为：β/hFE≈Ic/Ib，故β/hFE=Ic/Ib=57mA/567uA≈100（以上选型的 NPN 和 PNP 三极管β/hFE 为 100）；

②Ic≈Ib+Ie，故 57mA≈567uA+57mA。

2、场效应管驱动电路设计及使用

场效应管是一种利用场效应原理工作的半导体器件，和三极管相比，场效应三极管具有输入阻抗高、噪声低、动态范围大、功耗小及易于集成等特点，可应用于小信号放大、功率放大、信号驱动及振荡器中。

场效应管可分为结型场效应三极管(JFET)和绝缘栅型场效应三极管(MOSFET) 两种，每种类型又有 N 沟道和 P 沟道两种结构。场效应三极管有栅极（gate）、源极（source）和漏极（drain）3 个管脚，分别相当于三极管的基区（b）、发射区（e）和集电区（c）。由于场效应三极管的源极 S 和漏极 D 是对称的，实际应用中可以互换。场效应三极管与普通三极管在外观上有相似之处，电路符号分别如下所示：

下面以绝缘栅型场效应三极管(MOSFET)为例，简要介绍其驱动电路设计及使用。

2.1、 P-MOS 场效应管

P-MOS 场效应管，适合源极（source）连接 VCC，漏极（drain）连接负载到 GND，当栅极（gate）电压低于源极（source）电压超过阈值电压（Vth）后，P-MOS 场效应管导通。栅极（gate）用低电平驱动 P-MOS 场效应管导通，高电平时截止。

设定下图 P-MOS 场效应管阈值电压（Vth）为-1.5V，导通状况如下所示：

P-MOS 场效应管驱动电路设计时，除了连接限流电阻外，最好连接 10~20k 上拉电阻到 VCC，使栅极（gate）控制电平由低变高时，能够更快被拉高，P-MOS 场效应管能够更快更可靠地截止。

2.2、 N-MOS 场效应管

N-MOS 场效应管，适合源极（source）连接 GND，漏极（drain）连接负载到 VCC，当只要栅极（gate）电压高于源极（source）电压超过阈值电压（Vth）后，N-MOS 场效应管即可导通。N-MOS 场效应管用高电平驱动导通，低电平截止。

设定下图 N-MOS 场效应管阈值电压（Vth）为 1.5V，导通状况如下所示：

N-MOS 场效应管栅极（gate）除连接限流电阻外，更优的设计是，连接接 10~20k 下拉电阻到 GND，使栅极（gate）控制电平由高变低时，能够更快被拉低，N-MOS 场效应管能够更快更可靠地截止