三極管的開關(guān)原理了解嗎？三極管如何正確應用

時間：2024-10-13 19:48:51

關(guān)鍵字：三極管數(shù)字電路

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[導讀]三極管將是下述內(nèi)容的主要介紹對象，通過這篇文章，小編希望大家可以對它的相關(guān)情況以及信息有所認識和了解，詳細內(nèi)容如下。

三極管將是下述內(nèi)容的主要介紹對象，通過這篇文章，小編希望大家可以對它的相關(guān)情況以及信息有所認識和了解，詳細內(nèi)容如下。

一、三極管的開關(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)主要應用于模擬電路中，且用法和計算方法也比較復雜，我們暫時用不到。

而數(shù)字電路主要使用的是三極管的開關(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，關(guān)鍵點在于 b 極（基極）和 e 級（發(fā)射極）之間的電壓情況，對于PNP 而言，e 極電壓只要高于 b 級 0.7V 以上，這個三極管 e 級和 c 級之間就可以順利導通。

同理，NPN 型三極管的導通條件是 b 極比 e 極電壓高 0.7V。

總之是箭頭的始端比末端高 0.7V 就可以導通三極管的 e 極和 c 極。

以上圖PNP三極管為例，基極通過一個 10K 的電阻接到了單片機的一個 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 LED 小燈，并且串聯(lián)了一個 1K 的限流電阻最終接到了電源負極 GND 上。

如果 P1.0 由我們的程序給一個高電平 1，那么e到 b 不會產(chǎn)生一個 0.7V 的壓降，這個時候，發(fā)射極和集電極也就不會導通，那么豎著看這個電路在三極管處是斷開的，沒有電流通過，LED2 小燈也就不會亮。

如果程序給 P1.0 一個低電平 0，這時 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 的電壓會在電阻 R47 上。這個時候，e 和 c 之間也會導通了，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。那么在 R41 上就會有大概 3V 的壓降，可以計算出來，這條支路的電流大概是 3mA，可以成功點亮 LED。

二、三極管的正確應用

（1）NPN型三極管，適合射極接GND集電極接負載到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型三極管即可開始導通。

基極用高電平驅(qū)動NPN型三極管導通（低電平時不導通）；基極除限流電阻外，更優(yōu)的設(shè)計是，接下拉電阻10-20k到GND；優(yōu)點是，①使基極控制電平由高變低時，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，基極是確定的低電平。