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西藏EVERLIGHT光敏二极管817引脚图及参数
三级管的开关应用多,常见的有控制继电器、控制LED、控制LCD背光、控制光耦等,一切开关电路几乎都可以使用三管或者需要三管协助完成。继电器是磁性机械开关元件,是用逻辑信号开关各种信号时使用的元件。继电器工作电流相对比较大,直接使用单片机的I/O端口控制是无法实现的,在这种情况下,一般需要使用三管来驱动控制。在选择三管时,可以使用NPN,也可以使用PNP。对于这两种三级管来说,唯一不同的就是驱动电平而已,其他一致。
光敏二极管是在反向电压作用之下工作的。没有光照时,反向电流很小(一般小于0.1微安),称为暗电流。当有光照时,携带能量的光子进入PN结后,把能量传给共价键上的束缚电子,使部分电子挣脱共价键,从而产生电子---空穴对,称为光生载流子。
两种类型的晶体管实际上三管的NPN和PNP都是由两PN结构成。所以,我们可以认为,三管的基和发射机间与基和集电之间连接2个二管。在一般的放大电路中,使基和发射之间的二管导通,使基和集电之间的二管截止来设置三管各端电位。三管可以工作在三种状态:截止、放大、饱和。在模拟电路中,一般比较常用的是放大状态,而在单片机外围电路中,我们比较常用的还是其开关状态,即工作在截止和饱和状态。实际上三管的开关电路可以从放大电路逐步演变而来。左边是正常的放大电路,右边是我们需要的开关电路。从这两个波形不难看出,其状态很像,只是一个是正弦波,一个是方波。如果我们把放大倍数调大,或者把输入信号增大,那么会导致什么现象呢?这一点不难想象,输入输出信号的增大,放大波形的上下均会被切掉。切掉后的正弦波是不是很像我们的方波呢?由此可以看出,我们只需要修改这个放大电路,让其进入两个端就可以得到开关电路了。
早期的二管包含“猫须晶体("Cat'sWhisker"Crystals)”以及真空管(英国称为“热游离阀(ThermionicValves)”)。现今普遍的二管大多是使用半导体材料如硅或锗。外加正向电压时,在正向特性的起始部分,正向电压很小,不足以克服PN结内电场的阻挡作用,正向电流几乎为零,这一段称为死区。这个不能使二管导通的正向电压称为死区电压。当正向电压大于死区电压以后,PN结内电场被克服,二管正向导通,电流随电压增大而迅速上升。在正常使用的电流范围内,导通时二管的端电压几乎维持不变,这个电压称为二管的正向电压。当二管两端的正向电压超过一定数值Vth,内电场很快被削弱,电流迅速增长,二管正向导通。Vth叫做门坎电压或阈值电压,硅管约为0.5V,锗管约为0.1V。硅二管的正向导通压降约为0.6~0.8V,锗二管的正向导通压降约为0.2~0.3V。
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