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三极管做开关的常用电路画法及运用误区

2017-04-28 15:25分类:电子元器件 阅读:

 

  在数字电路方案的中,通常需求把数字信号通过开关扩流器材来驱动一些蜂鸣器、LED、继电器等需求较大电流的器材,用得最多的开关扩流器材要数三极管。可是在运用的进程中,假定电路方案不妥,三极管无法作业在正常的开关状况,就达不到预期的意图,有时便是因为这些小小的差错而致使从头打板,致使糟蹋。自个在这个方面就吃过亏,所以把自个运用三极管的一些履历以及一些多见的误区给咱们同享一下,在电路方案的进程中能够削减一些不必要的费事。

  下面来看几个三极管做开关的常用电路画法。几个比方都是蜂鸣器作为被驱动器材。

三极管做开关扩流的常用电路及运用误区

  图一的a 电路用的是NPN管,留神蜂鸣器接在三极管的集电极,驱动信号可所以多见的3.3V或许5VTTL,高电平注册,电阻依照履历法能够取4.7K。例如a电路,注册时假定为高电平5V,基极电流Ib=(5V-0.7V)/4.7K=0.9mA,能够使三极管彻底饱满。b 电路用的是PNP管,相同把蜂鸣器接在三极管的集电极,纷歧样的是驱动信号是5V的TTL电平。以上这两个都能够正常作业,只需PWM驱动信号作业在适合的频率,蜂鸣器(有源)都会宣告最大的动态。

三极管做开关扩流的常用电路及运用误区

  图二的这两个电路比照图一来说,最大的差异在于被驱动器材接在三极管的发射极。相同看c电路,注册时假定为高电平5V,基极电流Ib=(5V-0.7V-UL)/4.7K,其间UL为被驱动器材上的压降。能够看到,相同取基极电阻为4.7K,流过的基极电流会比图一a电路的要小,小多少要看UL是多少。假定UL比照大,那么相应的Ib就小,很有或许致使三极管无法作业在饱满状况,使得被驱动器材无法动作。有人会说把基极电阻减小就能够了呀,可是被驱动器材的压降是很可贵悉的,有些被驱动器材的压降是改动的,这么一来基极电阻就较难挑选适合的值,阻值挑选太大就会驱动失利,挑选太小,损耗又变大。所以,在非不得已的状况下,不主张选用图二的这两种电路。

三极管做开关扩流的常用电路及运用误区

  咱们再来看图三这两个电路。驱动信号为3.3VTTL电平,而被驱动器材注册电压需求5V。在3.3V的MCU电路中,不妥心的话很简略就方案出这两种电路,而这两种电路都是差错的。先剖析e电路,这是典型的"发射极正偏,集电极反偏"的拓宽电路,或许叫射极输出器。当PWM信号为3.3V时,三极管发射极电压为3.3V-0.7V = 2.6V,无法抵达希望的5V。图三f电路也是一个很失利的电路,首要这个电路注册是没有疑问的,当驱动信号为低电往常,被驱动器材能够正常动作。可是这个电路是无法关断的,当驱动信号PWM为3.3V高电平的时分,Ube = 5V - 3.3V = 1.7V仍然能够使三极管注册,所以无法关断。在这儿,有人会说用过这个电路,没有疑问啊,而且MCU的电压也是3.3V。我说你用的必定是OD(开漏)驱动办法,而且是真实的OD或许是5V忍受的OD,比方STM32的许多IO口都能够设置为5V忍受的OD驱动办法(可是有些是不可的)。当驱动信号为OD门驱动办法时,输出高电平,信号就变成了高阻态,流过基极的电流为零,三极管能够有用关断,这个时分f电路仍然有用。

三极管做开关扩流的常用电路及运用误区

  概括以上几种电路的状况剖析,得到图四这两种自个认为是最优的驱动电路,与图一纷歧样的是,图四在基极与发射极之间多加了一个十0K的电阻,这个电阻也是有必定效果的,能够让三极管有一个已知的默许状况。当输入信号去掉的时分,三极管还处于关断状况。在安全和安稳的方面思考,多加的这个电阻仍是很有必要的,或许说能够让三极管作业在十分好的开关状况。

  三极管作为开关器材,尽管驱动电路很简略,要使电路作业愈加安稳牢靠,仍是不能漫不经心。为了不简略犯错,自个主张是优先选用图四的电路,尽量不选用图二的电路,防止运用图三的作业状况。

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