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NPN和PNP兩種三極管的使用和連接方法

貿(mào)澤電子設(shè)計(jì)圈 ? 來源:個(gè)人圖書館 ? 作者:個(gè)人圖書館 ? 2020-11-07 10:21 ? 次閱讀
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這篇文章總結(jié)了關(guān)于NPN和PNP兩種型號三極管的使用和連接方法。 在單片機(jī)應(yīng)用電路中三極管主要作為開關(guān)來使用。

PNP與NPN兩種三極管使用方法

圖1圖1中,橫向左側(cè)的引腳叫做基極b,有一個(gè)箭頭的是發(fā)射極e,剩下的一個(gè)引腳就是集電極 c。 首先來說一下NPN型,這種型號的三極管在用作開關(guān)時(shí),大都是發(fā)射極接地,集電極接高電平,基極接控制信號

其次對于PNP型的三極管用作開關(guān)時(shí),一般都是發(fā)射極接高電平,基極接控制信號。三極管導(dǎo)通時(shí),電流從發(fā)射極流向集電極。

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(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(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(gè)三極管e級和c級之間就可以順利導(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。

圖2 以圖2的PNP三極管為例,基極通過一個(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的,沒有電流通過,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)施加在電阻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,這條支路的電流大概是3mA,可以成功點(diǎn)亮LED。

三極管飽和狀態(tài)

最后一個(gè)概念:電流控制。前邊講過,三極管有截止、放大、飽和三個(gè)狀態(tài)。我們要讓這個(gè)三極管處于飽和狀態(tài),就是我們所謂的開關(guān)特性,必須要滿足一個(gè)條件。三極管都有一個(gè)放大倍數(shù)β,要想處于飽和狀態(tài),b極電流就必須大于e和c之間電流值除以β。這個(gè)β,對于常用的三極管大概可以認(rèn)為是100。 那么上邊的R47的阻值我們必須要來計(jì)算一下了。剛才我們算過了,e和c之間的電流是3mA,那么b極電流最小就是3mA除以100等于30uA,大概有4.3V電壓會(huì)落在基極電阻上,那么基極電阻最大值就是4.3V/30uA=143K。電阻值只要比這個(gè)值小就可以,當(dāng)然也不能太小,太小會(huì)導(dǎo)致單片機(jī)的IO口電流過大燒壞三極管或者單片機(jī)。 本文轉(zhuǎn)載自:STM32嵌入式開發(fā)(作者:acket)

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原文標(biāo)題:PNP與NPN兩種三極管使用方法

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