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在半導(dǎo)體材料組成的原件中有一個(gè)有一個(gè)使用頻率非常高，作用也非常大，那就是三極管，可以說(shuō)每個(gè)電子產(chǎn)品都少不了它。三極管全稱半導(dǎo)體三極管，也稱雙極型晶體管、晶體三極管，在電路中主要起開關(guān)和放大電流的作用，按照半導(dǎo)體排列方式分為NPN和PNP兩種。三極管給人直觀感覺具有三個(gè)管腳，就像二極管一樣有兩個(gè)管腳，正如其名，該元件具有B(基極)，C(集電極)，E（發(fā)射極）圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)各種三極管下面與NPN型為例，為大家介紹其基本應(yīng)用電路NPN放大電路在這個(gè)電路中可以把三極管看做接成兩個(gè)回路：基極回路和集電極回路。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明改變可變電阻Rb，則基極電流IB、集電極電流IC和發(fā)射極電流IE都發(fā)生變化，而且滿足IE=IB+IC,并且IC/IB為一個(gè)定值，這就解釋了為什么三極管為什么起到放大作用，IC的大小取決于IB的大小，所以當(dāng)IB增大時(shí)，IC也會(huì)隨著增大，事實(shí)證明IC與IE在數(shù)值上大致相等的。




傳統(tǒng)上，為FPGA和ASIC供電一直采用開關(guān)穩(wěn)壓器控制器驅(qū)動(dòng)大功率MOSFET完成，但是這些基于控制器的電源方案存在潛在的噪聲干擾、相對(duì)較慢的瞬態(tài)響應(yīng)和布局限制等問題。近年來(lái)，可減少熱量的小型且安靜的低壓差(LDO)穩(wěn)壓器成為一種替代方案，但它仍然存在自身的局限性。近的電源轉(zhuǎn)換創(chuàng)新引入了大功率單片式開關(guān)穩(wěn)壓器，它們能夠?yàn)閿?shù)字IC有效供電，兼具低噪聲和，同時(shí)還地降低了空間需求。開關(guān)穩(wěn)壓器、電荷泵與LDO穩(wěn)壓器對(duì)比實(shí)現(xiàn)低電壓、大電流轉(zhuǎn)換與調(diào)節(jié)可采用多種方法，每種方法都有各自的性能和設(shè)計(jì)權(quán)衡。




開關(guān)穩(wěn)壓器控制器能夠在寬電壓范圍和大負(fù)載電流下實(shí)現(xiàn)，但它們需要多個(gè)外部元件(如電感、電容和FET)才能運(yùn)行，而這些元件可能會(huì)成為高頻和低頻噪聲的來(lái)源。無(wú)電感電荷泵(或開關(guān)電容電壓轉(zhuǎn)換器)也可以用來(lái)產(chǎn)生低電壓，但其輸出電流能力受限，瞬態(tài)性能較差，并且需要多個(gè)外部元件。因此，電荷泵在數(shù)字IC電源應(yīng)用中并不常見。線性穩(wěn)壓器(尤其是LDO穩(wěn)壓器)很簡(jiǎn)單，因?yàn)樗鼈冎恍枰獌蓚€(gè)外部電容即可工作。但是，它們的功率可能有限，這取決于IC兩端輸入到輸出的電壓差大小、負(fù)載所需電流的大小以及封裝的熱阻特性。這無(wú)疑限制了它們?yōu)閿?shù)字IC供電的能力。單片式轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)摩爾定律自1965年問世以來(lái)，其遠(yuǎn)見性和有效性一再得到驗(yàn)證。晶圓制造技術(shù)的線寬不斷縮小，從而降低了數(shù)字IC的電壓。