2.3.3 晶体管的另类用法
半导体晶体管在我们的印象中主要是用作放大与开关。除此之外晶体管还有其他的一些用途。
我们来看图2.42,VD3是24V的稳压二极管,R4是限流电阻,电源BAT2电压为24V。图中有两个电流和两个电压探针,可以看到它们的数值。流过稳压二极管的电流为0.0012A,流过晶体管VT1集电极的电流为0.12A,且晶体管VT1的集电极电压为11.8279V。当把电源电压提高到48V时,流过VD3的电流和VT1的集电极电流都增加了,但VT1的集电极电压为11.83V,与电源电压24V时的基本一样,如图2.43所示。也就是它具有有稳压的效果,其意义在于扩流,如果稳压二极管能承受的电流太小,就可以采用这个办法来扩流,从电路仿真看到,VD3上电流比VT集电极电流小很多。这样,就可以用电流较小的稳压二极管,通过扩流得到较大的电流。实际使用时,将VD3、VT1合并作为稳压二极管用,根据所用晶体管的放大倍数计算扩流的大小,与晶体管放大计算方法一致。
图2.42 稳压二极管扩流
图2.43 稳压二极管扩流
图2.44和图2.45是用晶体管作为稳压二极管用。图2.44在Proteus里是无法仿真得到想要的结果的,我们直接按图2.44所示电路用实物来做实验,可以得到BAT2的电压在一定范围变化时,VT1的集电极电压维持在6.8V,也就是具有稳压的效果,这个电压应根据所使用的具体晶体管型号实测而定,不一定都是6.8V。图2.45和图2.44的不同之处在于稳压值高一些,可达30V。在实际使用中要明白,这种方法的稳压值不一定是你想要的,它一般用在要求不严格的场合,或为了做实验,一时又买不到稳压二极管时还是个救急的好办法。需要注意的是,使用时最好将晶体管没有用到的B极齐根剪掉,以免B极感应到电压或触碰到哪里而出现异常。由图2.44和图2.45可以组合成双向二极管,作为触发二极管使用。
图2.44 晶体管稳压电路
图2.45 晶体管稳压电路
图2.46是晶体管的二极管用法。将晶体管的B、C极短路,与直接用B、E极作二极管用相比,可以通过比较大的电流。图2.46与图2.47的比较,前者的电压降要小些,折转电压更陡。图2.46组成的二极管有较好的特性,常用在音响电路中。
图2.46 晶体管的用法(一)
图2.47 晶体管的用法(二)
图2.48是晶闸管扩流电路。单相晶闸管MCR100-6电流只有1A,如果需要更大电流,可以采用图2.48所示的方法进行扩流,其电流主要依靠VT1的C、E极,这里的B极电流最大就是MCR100-6的1A了,扩流后的电流取决于VT1的C、E极电流。
图2.49为电容扩容电路。利用晶体管的电流放大作用,将电容容量扩大若干倍。它适用于在长延时电路中作定时电容,以及用在电流不大的电路里,但一般不用在电源滤波电路里。
图2.48 晶闸管扩流电路
图2.49 电容扩容电路
晶体管可以很容易组成恒流源电路,如图2.50所示。由VT1,VT2,R1,R2组成恒流电路,在电阻R4上的电流为I=V/R,V为晶体管的管压降,一般取0.6~0.8V。晶体管的管压降,根据不同的管子可能会不一样。由I=V/R可以看到,R1上的电流仅与电阻值有关,R1确定后电流就确定了,与电源电压无关。这个电路在很宽的电压范围都能实现恒流,简单又可靠。
图2.50 晶体管恒流电路