一种开关电路及具有开关电路的电子产品制造技术

本实用新型专利技术公开了一种开关电路及具有开关电路的电子产品，包括一NPN型三极管，所述三极管的基极接收控制信号，集电极接收供电电源，发射极接地或者连接电源负极；在所述三极管的集电极与基极之间跨接有电容，所述三极管的基极通过续流电阻接地或者连接电源负极，通过所述三极管的集电极输出脉冲信号。本实用新型专利技术在采用三极管设计的开关电路中通过增加电容和续流电阻，利用电容的电荷收集作用以及续流电阻的续流作用，实现了对三极管的快速通断控制，可以满足某些要求高频脉冲的负载电路的工作频率要求。通过加快三极管的通断速度，缩短三极管工作在放大区的时长，由此可以在很大程度上降低三极管的功耗，延长三极管的使用寿命。

A switching circuit and electronic products with switching circuit

The electronic product of the utility model discloses a switching circuit and a switch circuit, including a NPN type transistor, wherein the base electrode of the triode collector receives a control signal, receiving power supply, emitter grounding or connection between the collector and the negative electrode of the power supply; on the base of the triode has cross connected capacitor base the transistor by freewheeling resistance grounding or connection power supply through the cathode collector output transistor pulse signal. The design of the utility model is used in the triode switching circuit by increasing the capacitance and the continued flow resistance, the effect of the capacitor charge collection and continued flow flow resistance, the fault control of fast pass transistor, can satisfy certain requirements of frequency load circuit of high frequency pulse requirements. By speeding up the on-off speed of the triode and shortening the length of the triode working in the amplification region, the power consumption of the triode can be reduced to a great extent, and the service life of the triode can be prolonged.

【技术实现步骤摘要】
一种开关电路及具有开关电路的电子产品
本技术属于开关电路
，涉及一种三极管开关电路。具体地说，是涉及一种可以加快三极管通断速度的开关电路的线路设计以及基于所述开关电路设计的电子产品。
技术介绍
开关电路是一种具有“接通”和“断开”两种状态的电子线路，其输出信号具有两种电平状态，利用其输出的这两种状态的电平信号，可以对负载的工作状态或工作频率实现控制或调节。随着信号传输速度的日渐加快，各种芯片和电路对于频率特性的要求也越来越高，这对于影响芯片和电路的频率特性的开关电路来说，对开关电路的通断速度便提出了更高的要求。例如，在开发某一款蓝牙产品的过程中，在对产品进行性能测试时，有时会发现蓝牙产品中的振动马达总是达不到规定的振动频率。振动马达的振动频率由其接收到的PWM信号的占空比决定，对PWM信号的占空比进行测量发现，PWM信号的波形在切换的过程中均有一定的延迟。经分析，主要原因是生成所述PWM信号的开关电路通常采用三极管构建，三极管在通断过程中不能及时切换，导致PWM波形不够平稳。除此之外，三极管在从截止状态变为饱和导通状态或者从饱和导通状态变为截止状态的过渡期间，由于三极管工作在放大区，因此三极管通断状态变化的时间越长，电路的功耗就越大，不仅影响系统电路的工作性能，而且会导致三极管的温度过高，缩短三极管的使用寿命。
技术实现思路
本技术基于三极管提出了一种开关电路的结构设计，不仅可以加快三极管的通断速度，满足负载电路工作的频率要求，而且可以在很大程度上降低三极管的功耗，延长三极管的使用寿命。为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案予以实现：一方面，本技术提出了一种开关电路，包括一NPN型三极管，所述三极管的基极接收控制信号，集电极接收供电电源，发射极接地或者连接电源负极；在所述三极管的集电极与基极之间跨接有电容，所述三极管的基极通过续流电阻接地或者连接电源负极，通过所述三极管的集电极输出脉冲信号。进一步的，所述三极管的集电极通过限流电阻连接所述的供电电源。又进一步的，所述三极管的基极通过限流电阻连接所述控制信号的输入端。优选的，所述电容的电容值优选在0.47μF-1μF之间取值；所述续流电阻的阻值优选在1KΩ以下取值。另一方面，本技术还提出了一种具有开关电路的电子产品，包括控制电路和负载电路，所述控制电路输出用于控制所述开关电路通断的控制信号；所述负载电路接收所述开关电路输出的脉冲信号；其中，在所述开关电路中设置有一NPN型三极管，所述三极管的基极接收所述控制电路输出的所述控制信号，集电极接收供电电源，发射极接地或者连接电源负极；在所述三极管的集电极与基极之间跨接有电容，所述三极管的基极通过续流电阻接地或者连接电源负极，所述三极管的集电极连接所述负载电路，输出所述的脉冲信号。进一步的，当所述电子产品为蓝牙耳机或蓝牙音箱时，所述控制电路可以是蓝牙耳机或蓝牙音箱中的微处理器，所述负载电路可以是蓝牙耳机或蓝牙音箱中的振动马达，所述振动马达根据其接收到的脉冲信号调整其振动频率。为了对所述振动马达实现可靠驱动，在所述负载电路中还可以进一步设置驱动电路，接收所述开关电路输出的脉冲信号，并提高所述脉冲信号的带载能力后，输出至所述的振动马达。与现有技术相比，本技术的优点和积极效果是：本技术在采用三极管设计的开关电路中通过增加电容和续流电阻，利用电容的电荷收集作用，并配合续流电阻的续流作用，实现了对三极管的快速通断控制，可以满足某些要求高频脉冲的负载电路的工作频率要求。通过加快三极管的通断速度，缩短三极管工作在放大区的时长，由此可以在很大程度上降低三极管的功耗，延长三极管的使用寿命。本技术的开关电路，设计简单，造价低廉，节省成本，高效实用。结合附图阅读本技术实施方式的详细描述后，本技术的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明图1是基于三极管设计的一种开关电路的电路原理图；图2是本技术所提出的开关电路的一种实施例的电路原理图；图3是基于图2所示开关电路设计的蓝牙产品的一种实施例的电路原理框图。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细地说明。图1为基于一颗NPN型三极管Q1设计的开关电路。图中，INPUT为控制信号输入端，接收用于控制三极管Q1通断的控制信号，并将所述控制信号传输至三极管Q1的基极，以改变三极管Q1的通断状态。在所述三极管Q1的基极与控制信号输入端INPUT之间可以串联限流电阻R1，三极管Q1的发射极接地或者连接电源负极，集电极通过限流电阻R2连接供电电源VCC。利用控制信号改变三极管Q1通断，即可在三极管Q1的集电极产生高低电平跳变的脉冲信号，例如占空比可调的PWM信号。将所述PWM信号通过输出端OUTPUT传输至后级负载，便可对负载工作的频率实现控制。图1所示的开关电路，当通过输入端INPUT接收到的控制信号由低电平升高到高电平时，三极管Q1的集电极电流增长，继而使得三极管Q1从截止区→放大区→饱和区变化，最终使三极管Q1从截止状态变为饱和导通状态。在三极管Q1从截止状态变为饱和导通状态的过程中，三极管Q1的集电极电流的增长全部靠供电电源VCC提供。反之，当通过输入端INPUT接收到的控制信号由高电平变为低电平时，三极管Q1从饱和区→放大区→截止区变化，并最终变为关断状态。为了加快三极管Q1的通断速度，本实施例在三极管Q1的基极与集电极之间跨接电容C1，并将三极管Q1的基极通过续流电阻R3接地或者连接电源负极，如图2所示。在开关电路中增加了电容C1和续流电阻R3后，供电电源VCC、限流电阻R2、电容C1、续流电阻R3和系统地（或者电源负极）便构成了一个回路。当通过输入端INPUT接收到的控制信号为低电平时，供电电源VCC为电容C1充电，电容C1与限流电阻R2的连接点处的电位为VCC。通过输入端INPUT接收到的控制信号由低电平向高电平转换时，由于三极管Q1的基极电位升高，导致电容C1向三极管Q1的集电极放电，这样，三极管Q1的集电极电流增长，一小部分是靠电容C1提供的，其余部分是由供电电源VCC提供的，由此便可以加快集电极电流的增长速度，继而加速三极管Q1从截止到饱和导通状态的变化过程。当三极管Q1切换到饱和导通状态时，电容C1两端的电压极性反转，大约为VBE-VCEsat=0.7V-0.3V=0.4V。其中，VBE为三极管Q1的基极与发射极之间的电压；VCEsat为三极管Q1饱和导通时其集电极与发射极之间的电压。当通过输入端INPUT接收到的控制信号由高电平变为低电平时，由于三极管Q1的基极电压下降，集电极电压上升，集电极对电容C1充电，从而导致三极管Q1的集电极与发射极之间的电流更快速地下降，配合续流电阻R3的续流作用，可以使三极管Q1更快速地进入截止状态，由此便加快了三极管Q1的关断速度。可见，本实施例采用三极管Q1配合电容C1和续流电阻R3构建开关电路，利用电容C1的电荷收集作用，并配合续流电阻的续流作用，实现了对三极管Q1的快速通断控制。由于三极管Q1的通断速度加快，继而使通过输出端OUTPUT输出的脉冲信号的波形在切换过程中的延迟减小，脉冲波形平稳，从而极大改善了输出端的频率特性，可以更好地满足负载电路对工作频率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关电路，特征在于，包括一NPN型三极管，所述三极管的基极接收控制信号，集电极接收供电电源，发射极接地或者连接电源负极；在所述三极管的集电极与基极之间跨接有电容，所述三极管的基极通过续流电阻接地或者连接电源负极，通过所述三极管的集电极输出脉冲信号。

【技术特征摘要】
1.一种开关电路，特征在于，包括一NPN型三极管，所述三极管的基极接收控制信号，集电极接收供电电源，发射极接地或者连接电源负极；在所述三极管的集电极与基极之间跨接有电容，所述三极管的基极通过续流电阻接地或者连接电源负极，通过所述三极管的集电极输出脉冲信号。2.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于，所述三极管的集电极通过限流电阻连接所述的供电电源。3.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于，所述三极管的基极通过限流电阻连接所述控制信号的输入端。4.根据权利要求1至3中任一项所述的开关电路，其特征在于，所述电容的电容值在0.47μF-1μF之间取值；所述续流电阻的阻值在1KΩ以下。5.一种具有开关电路的电子产品，包括：控制电路，其输出用于控制所述开关电路通断的控制信号；负载电路，其接收所述开关电路输出的脉冲信号；其特征在于，在所述开关电路中设置有一NPN型三极管，所述三极管的基极接收所述控制电路输出的所述控制信号，集电极接收供电电源，发射极接地或者连接电源负极；在所述三极管的...

【专利技术属性】
技术研发人员：成一博，
申请(专利权)人：潍坊歌尔电子有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37