引脚功能+参数+工作原理+典型电路，一文带你搞懂 BS170 场效应管
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今天给大家分享的是：BS170 场效应管
一、BS170 场效应管
BS170 是一款 N 沟道增强型场效应管，具有 500 mA （连续）和1200 mA（脉冲）的最大漏极电流额定值，经常被用来代替2N7000。其栅极阈值额定电压为 3 V（VDS = VGS，ID = 1 mA），因此，BS170 是逻辑电平 MOSFET。BS170 采用TO-92 封装，其 SMD 版本MBBF170采用 SOT-23 封装。P沟道 BS520P 是它的对应物。
BS170 场效应管
二、BS170 引脚参数图
BS170 场效应管具有3个引脚：从左到右分别为漏极、栅极和源极（扁平侧，引线指向下方）。
BS170 引脚参数图
下方为 BS170 场效应管引脚图及功能：
BS170 场效应管引脚图及功能
三、BS170 CAD 模型
1、BS170 电路符号
BS170 电路符号
2、BS170 封装尺寸图
BS170 封装尺寸图
3、BS170 3D 模型
BS170 3D 模型
四、BS170 参数
- 漏源电压 (VDSS)：60V
- 漏极至栅极电压 (VDGR)：60V
- 栅源电压 (VGSS)： +/- 20V
- 栅极阈值电压(VGS (th))：8V 至2.1V
- 漏极电流（Id）：200mA
- 脉冲漏极电流 (IDM)：500mA
- 功耗（PD)：830mW
- 漏极至源极导通电阻(RDS (ON))：2至5Ω
- 零栅极电压漏极电流（IDSS）：10uA
- 上升时间 (tr) ：34ns
- 结点至环境热阻(RthjA)：150℃/W
- 结温（TJ）：55至150℃
- 开启/关闭时间：10ns
- 高密度电池设计，低通态电阻
- 压控小信号开关
- 高饱和电流能力
- D-MOS技术
BS170 参数
五、BS170 场效应管特性曲线
1、BS170 场效应管的导通区域特性
下图显示了 BS170 场效应管的导通区域特性，该图是用漏极至源极电流与漏极至源极电压绘制的。特性图是固定栅源电压下的图，可以看到漏源电流会从最小值开始增加，但在初始阶段，电流经过曲线增加。
BS170 场效应管的导通区域特性
2、BS170 场效应管的传输特性
下图显示了 BS170 场效应管的传输特性，该图是用漏极电流与栅极至源极电压绘制的。在固定的漏源电压下，漏极电流在小间隙后增加，还提到了由于器件工作而引起的温度变化。
BS170 场效应管的传输特性
3、BS170 场效应管的通态电阻特性
下图显示了 BS170 场效应管的通态电阻特性，该图是用漏极到源极的通态电阻与漏极电流绘制的。特性图是不同栅源电压值下的图，通态电阻值从低到高增加。
BS170 场效应管的通态电阻特性
六、BS170 场效应管如何使用？
BS170 可用于任何通用开关和放大用途，它可以用作开关来驱动 500mA 以下的负载，这足以驱动大多数继电器、灯、LED 等。另一方面，它也可以用作音频放大器，用于音频放大器级、低电平信号放大等。
下面为 BS170 场效应管使用案例：BS170 N 沟道场效应管打开/关闭 LED。
栅极和漏极端子通过 5V 直流电源连接，LED 连接到源极。当打开开关施加栅极脉冲时，BS170 场效应管将电流从漏极传导到源极，LED 开始发光。LED 保持开启状态，直到施加门脉冲。当栅极脉冲被移除时，LED 关闭。
BS170 N 沟道场效应管打开/关闭 LED
七、BS170 场效应管应用电路
1、BS170 开关测试电路
BS170 开关测试电路
2、BS170 场效应管开关
该电路演示了如何使用发光二极管 (LED) 作为指示器来手动打开和关闭 BS170 场效应管，这里我用来测量电压和电流水平，并对可能出现的问题进行观察。
BS170 场效应管开关
使用示波器，我发现了几个问题：
- 1）当开关闭合时，开关弹跳在 BS170 场效应管的栅极产生 1V的电压尖峰下降，该电压尖峰下降也出现在漏极处。如果该电路只是打开和关闭 LED问题不会很严重。但是如果该电路连接到另一个逻辑电路，则任何通过逻辑电路的随机电压都是不行的，可能会导致其他问题。因此，C1 跨接在开关上并防止电压尖峰。
- 2）当该电路通电时，在BS170 场效应管的栅极处测量到近2V的电压尖峰，该电压尖峰也出现在漏极处。短暂点亮 LED就足够了。C1 和 C2 的组合吸收了该电压尖峰。
工作原理：
通电且开关打开后，BS170 场效应管的栅极通过 R1 变为 0V，BS170 场效应管关闭，LED 也关闭。当开关闭合时，+V 施加到栅极并且BS170 场效应管导通，LED 也亮起。
C2 通过开关充电，当开关打开时，C2 通过 R1 放电，栅极上的电压下降，BS170 场效应管关闭。由于C2 放电需要时间，BS170 场效应管关闭之前有一个小的延迟，在此示例中，延迟为 4mS。
对各种数据进行了测量：+V 电压为 5V，开关闭合时，通过 R1 消耗的电流为 14.8uA，MOSFET (BS170) 消耗 4.9uA，因此总计为 19.7uA。通过 R2、LED 和 BS170 消耗的电流为 3.06mA。
+V 为 3.3V，开关闭合时，通过 R1 消耗的电流为 10uA，MOSFET 消耗 3.3uA，总计 13.3uA。可以看出，使用的电流量非常小，这是相对于使用双极晶体管的关键改进。
3、双 BS170 场效应管逻辑接口
- 5V下运行，输入可以是 0/+3.3V 或 0/+5V。
- 运行在3.3V，输入可以是0/+3.3V。
工作原理：
- 当输入为 0V 时，Q1 的栅极保持在 0V，BS170 场效应管关闭，漏极 在 +V 处为高电平，进而导通 Q2，并且漏极实际上处于 0V，因此，该接口的输出跟随输入电平。
- 当输入为+3.3或+5V时，Q1的栅极为高电平，BS170 场效应管导通。漏极实际上处于 0V，因此 Q2 关闭，Q2 的漏极位于+V。
该电路可以在两个不同的逻辑电路之间提供隔离功能，或者充当 +3.3V至+5V逻辑电平转换器。输入电压为 0V 时，总电流消耗为 50uA。输入为+3.3V 或+5V 时， 总电流消耗为0.5mA。
双 BS170 场效应管逻辑接口
4、LED 灯串驱动器
下面的电路将 LED 串连接到 Q2 的漏极，BS170 可以切换并提供 500mA 的连续工作电流，因此在其参数范围内运行良好。
工作原理：
- 当输入电压为 0V 时，Q1 关闭，Q2 开启，LED 点亮。
- 当输入施加 +3.3V时，Q1 开启，Q2 关闭，LED 熄灭。
如果使用树莓派和 Arduino 生成应用于电路的脉宽调制脉冲流，可以产生各种效果，例如可以让20个 LED同时亮起来。
LED 灯串驱动器
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