三極管和MOS管驅(qū)動(dòng)電路的正確用法

1 三極管和MOS管的基本特性

三極管是電流控制電流器件，用基極電流的變化控制集電極電流的變化。 有NPN型三極管和PNP型三極管兩種，符號(hào)如下：

MOS管是電壓控制電流器件，用柵極電壓的變化控制漏極電流的變化。 有P溝道MOS管（簡(jiǎn)稱PMOS）和N溝道MOS管（簡(jiǎn)稱NMOS），符號(hào)如下（此處只討論常用的增強(qiáng)型MOS管）：

2 三極管和MOS管的正確應(yīng)用

（1）NPN型三極管

適合射極接GND集電極接負(fù)載到VCC的情況。 只要基極電壓高于射極電壓（此處為GND）0.7V，即發(fā)射結(jié)正偏（VBE為正），NPN型三極管即可開始導(dǎo)通。 基極用高電平驅(qū)動(dòng)NPN型三極管導(dǎo)通（低電平時(shí)不導(dǎo)通）； 基極除限流電阻外，更優(yōu)的設(shè)計(jì)是，接下拉電阻10-20k到GND；

優(yōu)點(diǎn)是：①使基極控制電平由高變低時(shí)，基極能夠更快被拉低，NPN型三極管能夠更快更可靠地截止； ②系統(tǒng)剛上電時(shí)，基極是確定的低電平。

（2）PNP型三極管

適合射極接VCC集電極接負(fù)載到GND的情況。 只要基極電壓低于射極電壓（此處為VCC）0.7V，即發(fā)射結(jié)反偏（VBE為負(fù)），PNP型三極管即可開始導(dǎo)通。 基極用低電平驅(qū)動(dòng)PNP型三極管導(dǎo)通（高電平時(shí)不導(dǎo)通）； 基極除限流電阻外，更優(yōu)的設(shè)計(jì)是，接上拉電阻10-20k到VCC；

優(yōu)點(diǎn)是：①使基極控制電平由低變高時(shí)，基極能夠更快被拉高，PNP型三極管能夠更快更可靠地截止； ②系統(tǒng)剛上電時(shí)，基極是確定的高電平。

所以，如上所述：
對(duì)NPN三極管來(lái)說(shuō)，最優(yōu)的設(shè)計(jì)是，負(fù)載R12接在集電極和VCC之間。 不夠周到的設(shè)計(jì)是，負(fù)載R12接在射極和GND之間。

對(duì)PNP三極管來(lái)說(shuō)，最優(yōu)的設(shè)計(jì)是，負(fù)載R14接在集電極和GND之間。 不夠周到的設(shè)計(jì)是，負(fù)載R14接在發(fā)射極和VCC之間。 這樣，就可以避免負(fù)載的變化被耦合到控制端。 從電流的方向可以明顯看出。

（3）PMOS

適合源極接VCC漏極接負(fù)載到GND的情況。 只要柵極電壓低于源極電壓（此處為VCC）超過(guò)Vth（即Vgs超過(guò)-Vth），PMOS即可開始導(dǎo)通。 柵極用低電平驅(qū)動(dòng)PMOS導(dǎo)通（高電平時(shí)不導(dǎo)通）； 柵極除限流電阻外，更優(yōu)的設(shè)計(jì)是，接上拉電阻10-20k到VCC，使柵極控制電平由低變高時(shí)，柵極能夠更快被拉高，PMOS能夠更快更可靠地截止。

（4）核磁阻

適合源極接GND漏極接負(fù)載到VCC的情況。 只要柵極電壓高于源極電壓（此處為GND）超過(guò)Vth（即Vgs超過(guò)Vth），NMOS即可開始導(dǎo)通。 柵極用高電平驅(qū)動(dòng)NMOS導(dǎo)通（低電平時(shí)不導(dǎo)通）； 柵極除限流電阻外，更優(yōu)的設(shè)計(jì)是，接下拉電阻10-20k到GND，使柵極控制電平由高變低時(shí)，柵極能夠更快被拉低，NMOS能夠更快更可靠地截止。

所以，如上所述：
對(duì)PMOS來(lái)說(shuō)，最優(yōu)的設(shè)計(jì)是，負(fù)載R16接在漏極和GND之間。 不夠周到的設(shè)計(jì)是，負(fù)載R16接在源極和VCC之間。

對(duì)NMOS來(lái)說(shuō)，最優(yōu)的設(shè)計(jì)是，負(fù)載R18接在漏極和VCC之間。 不夠周到的設(shè)計(jì)是，負(fù)載R18接在源極和GND之間。

3 設(shè)計(jì)原則

為避免負(fù)載的變化被耦合到控制端（基極Ib或柵極Vgs）的精密邏輯器件（如MCU）中，負(fù)載應(yīng)接在集電極或漏極。

審核編輯：湯梓紅