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  • 开关三极管的三种电路应用图原理解析
    • 发布时间:2021-04-06 14:17:48
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    开关三极管的三种电路应用图原理解析
    1:复位电路的应用。
    这个电路有效防止了 RESET 信号的按键机械抖动。
    工作原理:
    按键松开的过程,VCC-3V3--》R8--》(+C46-)--》R15--》R17&Q4BE--》GND 对 C46 充电。这一个过程 Q4BE 瞬间导通,缓慢截止,RESET#瞬间变低电平,缓慢从低变高电平,波形均为 RC 曲线。一段时间后 C46 充满电,Q4BE 为 0V。RESET#变成高电平。这段过程 RESET#产生低脉冲信号。
    按键按下的过程,(+C46)--》GND--》R17--》R15--》(C46-)C46 放电。这一个过程 Q4BE 出现负压,缓慢变成 0V。RESET#保持高电平。
    整个过程 RESET#产生了一个低脉冲信号触发硬件复位,一般电路设计会考虑 R22 预留。
    开关三极管
    2:LED 驱动电路的应用。
    普通的 LED 驱动。
    工作原理:
    LED1 为高电平时,Q1BE 饱和导通,R3 被钳压到 BE 饱和电压,LED 亮。
    LED1 为低电平时,Q1BE 截止,LED 灭,这里 R3 的作用是确保 LED1 在 0V~低电平阈值时,通过分压确保 Q1BE 未到开启电压,设计的时候要保留 R3。
    开关三极管
    3:电压优先选择应用
    电路有两个电压供电的时候,优先选择某路电路供电。
    工作原理:
    同时使用 USB 接口和墙上适配器通过 CN3066/CN3066B 对电池进行充电的例子,当二者共同存在时,墙上适配器具有优先权。 M1 为 P 沟道 MOSFET, M1 用来阻止电流从墙上适配器流入 USB 接口,肖特基二极管 D1 可防止 USB 接口通过 1K 电阻消耗能量,当墙上适配器不存在时,M1 的 G 极被拉低,DS 导通。
    开关三极管
    4:电平转换的应用
    I2C 双向电平转换电路,以 I2C_SDA 为例,I2C_CLK 类似。
    工作原理:
    I2C_SDA_3V3 高电平为 3.3V,I2C_SDA_5V 高电平位 5V,因工艺的问题,MOS 管 DS 极会产生一个寄生二极管。
    当 I2C_SDA_3V3 为高电平,MOS 管截止,I2C_SDA_5V 上拉 5V 高电平
    当 I2C_SDA_3V3 为低电平,MOS 管导通,I2C_SDA_5V 为 Vds 低电平
    当 I2C_SDA_5V 为高电平,MOS 管截止,I2C_SDA_3V3 为上拉 3V3 高电平
    当 I2C_SDA_5V 为低电平,MOS 的寄生二极管钳压,I2C_SDA_3V3 为低电平
    开关三极管
    5:供电开关的应用
    通过 IO 口控制供电开关。
    工作原理:
    R2 的作用如 2:led 驱动电路的 R3 一样。当 VCC-EN 为高切换到低电平,Q1 截止,Q2 的 G 极上拉到 VCC-IN,(+C1)--》R3--》(C1-)放电,R3 压差逐渐减小,PMOS“缓慢”截止。
    当 VCC-EN 为低切换到高电平,Q1 导通,VCC-IN--》(+C1-)--》Q1CE--》GND,Q1C 点从 VIN“缓慢”达到饱和电压 VCE,PMOS“缓慢”导通,一段时间后 VCC-IN≈VCC-OUT。
    这里的 C1 是缓启动和缓关闭作用,减少开关噪声,避免开关供电导致被供电器件的损坏和提供 EMC。C2 在 layout 的时候应靠近摆放 Q2,消除其余开关噪声。
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