BJT级联电路的一点思考拓展

前提：BJT级联电路分析

问题1：当VIN的电压是3.3v或者5v的时候VOUT的输出多少
答：理论上是5v，实际测试中会稍低于理论值。

分析：
理论值：
当VIN输出高电压的时候Q1的基极导通，此时发射极和集电极导通，路径为5V -> R26(4.7K) -> Q1的集电极 -> Q1 的发射极 -> GND（地）
此时因为Q2不导通VOUT上的R27(4.7K)无电流通过，VOUT等于5V

测量值：
①当使用万用表直接测量VOUT到GND时，万用表会形成一条通路，会产生极小的电流，此时测量的电压会小于5V
②VOUT正常会接负载电路，负载电路会形成通路产生电流，此时测量的电压会小于5V

难点解析：
1.导通压降和饱和导通压降的区别
①一个工作在饱和导通状态的三极管，有两个不同的电压：基极-发射极电压VBE：因为三极管的基极（B）和发射极（E）本质上是一个PN结（相当于一个二极管）。要让三极管导通，就必须给这个二极管施加正向偏置，所以它会被箝位在 0.7V 左右。

②集电极-发射极电压VCE(sat)：当基极注入了足够大的电流时，三极管进入“饱和”状态。这时候集电极（C）和发射极（E）之间就像一扇完全推开的门（或者闭合的开关），内部阻抗变得极小。因此虽然有电流从C流到E，但在C和E之间产生的压降非常低只有 0.1V ~ 0.2V。

2.为什么工业上现在更喜欢用MOSFET（场效应管）来代替BJT做这种开关电路
①BJT是电流控制然而MOSFET是电压控制，对于追求功耗的电车来说，显然这个MOSFET更适合

②导通特性不同。MOSFET导通电阻（无电压下限）然而BJT会产生压降。比如我接触的方向盘加热项目都是使用的MOSFET，因为正常加热时电流会达到10A左右。如果采用级联电路，那么光是这个压降就会产生10A0.2V=2W的热量。虽说MOSFET也存在导通电阻比如2毫欧，但是热量就很小1010*0.002=0.2W。就这么点热量硬件在设计的时候还要专门考虑散热。

③开关速度存在数量级的差别。MOSFET速度极快ns级别，另一个则是ms级别。对于单片机这种ms级别的控制，ns级别显然更高效，能忽略时序问题