在电子电路中,MOS 管和三极管是非常重要的电子元件,而它们电路中的电阻和电容也发挥着不可或缺的作用。本文将详细解释三极管中电容 C25 的滤波作用和基极电阻 R35、R37 的功能,以及 MOS 管栅极电阻 R42、R43 的限流与开启特性,同时强调 MOS 管二极管 U15 在关断过程中的保护作用,还会提及三极管和 MOS 管作为电流元件和电压元件的区别。
在三极管电路中,电容 C25 起着滤波的重要作用。它能够使控制信号更加稳定,过滤掉信号中的杂波和干扰,让三极管能够更可靠地工作。例如,在一些对信号稳定性要求较高的音频放大电路中,电容 C25 的滤波作用就显得尤为关键。
基极电阻 R35 的主要功能是防止基极电流过大。三极管的基极电流如果过大,可能会导致三极管过热甚至损坏,影响整个电路的正常运行。所以,R35 就像一个 “守门员”,限制基极电流在安全范围内。
基极和发射极之间并联的电阻 R37 也有其独特的作用。当 BJT1 引脚悬空时,由于控制引脚悬空时处于高阻态,R37 能确保 BJT1 的引脚电平被下拉至 GND,从而保证三极管不会导通。而且,当 BJT1 引脚输出高电平导通三极管时,R37 几乎不会产生分压效果,相当于被 Rbe 电阻短路,因为 Rbe 电阻远小于 R37 的 10k。具体的模拟情况可以更直观地展示这些特性。

在 MOS 管电路中,栅极电阻 R42 和 R43 同样是为了限流。除此之外,R42 栅极电阻还是 MOS 管的开启电阻。如果该电阻过大,会导致 MOS 开启速度慢,影响电路的响应速度;如果电阻过小,则会导致控制信号震荡,使电路工作不稳定。
U15 二极管在 MOS 管关断过程中起着保护作用。在 MOS 管关断时,高 dVds/dt 在寄生米勒电容 Cgd 中产生位移电流 I。位移电流通过栅极电阻 Rg 产生一个加在 MOSFET 栅极的电压,如果这个电压过高,超过 MOSFET 的阈值电压,会导致 MOSFET 发生寄生导通。为了避免这种情况,我们加了一个二极管 U14。当 MOS 的栅极电压达到二极管导通电压时,电荷就会通过二极管,这样就不会误触发 G 极。R44 并联在 G 极和 S 极电阻的作用是在关断时卸掉旁路电容的电荷。


作者在模拟过程中发现,三极管是电流元件,而 MOS 管是电压元件。通过电压表 1 和电压表 2 的电压数值就可以看出,三极管基极有电流流过,所以基极电压是 BE(基极和发射极)导通电压接近 0.7v,而 MOS 管的 GS 极是没有电流流过的,是电压器件。这一区别在不同的电路应用中有着重要的意义,例如在功率放大电路、开关电路等方面,需要根据它们的特性来选择合适的元件。