三極管的開(kāi)關(guān)原理了解嗎？三極管如何正確應(yīng)用

時(shí)間：2024-10-13 19:48:51

關(guān)鍵字：三極管數(shù)字電路

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[導(dǎo)讀]三極管將是下述內(nèi)容的主要介紹對(duì)象，通過(guò)這篇文章，小編希望大家可以對(duì)它的相關(guān)情況以及信息有所認(rèn)識(shí)和了解，詳細(xì)內(nèi)容如下。

三極管將是下述內(nèi)容的主要介紹對(duì)象，通過(guò)這篇文章，小編希望大家可以對(duì)它的相關(guān)情況以及信息有所認(rèn)識(shí)和了解，詳細(xì)內(nèi)容如下。

一、三極管的開(kāi)關(guān)原理

三極管有截止、放大、飽和三種工作狀態(tài)。

放大狀態(tài)主要應(yīng)用于模擬電路中，且用法和計(jì)算方法也比較復(fù)雜，我們暫時(shí)用不到。

而數(shù)字電路主要使用的是三極管的開(kāi)關(guān)特性，只用到了截止與飽和兩種狀態(tài)。

三極管的用法特點(diǎn)，關(guān)鍵點(diǎn)在于 b 極（基極）和 e 級(jí)（發(fā)射極）之間的電壓情況，對(duì)于PNP 而言，e 極電壓只要高于 b 級(jí) 0.7V 以上，這個(gè)三極管 e 級(jí)和 c 級(jí)之間就可以順利導(dǎo)通。

同理，NPN 型三極管的導(dǎo)通條件是 b 極比 e 極電壓高 0.7V。

總之是箭頭的始端比末端高 0.7V 就可以導(dǎo)通三極管的 e 極和 c 極。

以上圖PNP三極管為例，基極通過(guò)一個(gè) 10K 的電阻接到了單片機(jī)的一個(gè) IO口上，假定是 P1.0，發(fā)射極直接接到 5V 的電源上，集電極接了一個(gè) LED 小燈，并且串聯(lián)了一個(gè) 1K 的限流電阻最終接到了電源負(fù)極 GND 上。

如果 P1.0 由我們的程序給一個(gè)高電平 1，那么e到 b 不會(huì)產(chǎn)生一個(gè) 0.7V 的壓降，這個(gè)時(shí)候，發(fā)射極和集電極也就不會(huì)導(dǎo)通，那么豎著看這個(gè)電路在三極管處是斷開(kāi)的，沒(méi)有電流通過(guò)，LED2 小燈也就不會(huì)亮。

如果程序給 P1.0 一個(gè)低電平 0，這時(shí) e 極還是 5V，于是 e 和 b 之間產(chǎn)生了壓差，三極管 e 和 b 之間也就導(dǎo)通了，三極管 e 和 b 之間大概有 0.7V 的壓降，那還有（5-0.7）V 的電壓會(huì)在電阻 R47 上。這個(gè)時(shí)候，e 和 c 之間也會(huì)導(dǎo)通了，那么 LED 小燈本身有 2V 的壓降，三極管本身 e 和 c 之間大概有 0.2V的壓降，我們忽略不計(jì)。那么在 R41 上就會(huì)有大概 3V 的壓降，可以計(jì)算出來(lái)，這條支路的電流大概是 3mA，可以成功點(diǎn)亮 LED。

二、三極管的正確應(yīng)用

（1）NPN型三極管，適合射極接GND集電極接負(fù)載到VCC的情況。只要基極電壓高于射極電壓（此處為GND）0.7V，即發(fā)射結(jié)正偏（VBE為正），NPN型三極管即可開(kāi)始導(dǎo)通。

基極用高電平驅(qū)動(dòng)NPN型三極管導(dǎo)通（低電平時(shí)不導(dǎo)通）；基極除限流電阻外，更優(yōu)的設(shè)計(jì)是，接下拉電阻10-20k到GND；優(yōu)點(diǎn)是，①使基極控制電平由高變低時(shí)，基極能夠更快被拉低，NPN型三極管能夠更快更可靠地截止；②系統(tǒng)剛上電時(shí)，基極是確定的低電平。

（2）PNP型三極管，適合射極接VCC集電極接負(fù)載到GND的情況。只要基極電壓低于射極電壓（此處為VCC）0.7V，即發(fā)射結(jié)反偏（VBE為負(fù)），PNP型三極管即可開(kāi)始導(dǎo)通。

基極用低電平驅(qū)動(dòng)PNP型三極管導(dǎo)通（高電平時(shí)不導(dǎo)通）；基極除限流電阻外，更優(yōu)的設(shè)計(jì)是，接上拉電阻10-20k到VCC；優(yōu)點(diǎn)是，①使基極控制電平由低變高時(shí)，基極能夠更快被拉高，PNP型三極管能夠更快更可靠地截止；②系統(tǒng)剛上電時(shí)，基極是確定的高電平。