數(shù)字電路設(shè)計中，常常需要把數(shù)字信號經(jīng)過開關(guān)擴流器件來驅(qū)動蜂鳴器,、LED,、繼電器等需要交大電流的器件，用得最多的就是三極管,。然而在使用過程中,，如果設(shè)計不當(dāng)，三極管就無法工作在正常開關(guān)狀態(tài),，無法達到預(yù)期效果,。

如圖（a）所示，用NPN三極管,，蜂鳴器連接到三極管的集電極,，驅(qū)動信號是常見的3.3V或者5V   

TTL電平，高電平導(dǎo)通,，電阻按照經(jīng)驗值取4.7KΩ,，三極管導(dǎo)通時假設(shè)高電平為5v,基極電流為：

Ib=（5-0.7）V ÷4.7KΩ = 0.9mA

它可以使 三極管完全飽和。

如圖（b）所示,，用NPN三極管，同樣把蜂鳴器連接到三極管集電極,，不同的是 是還用的驅(qū)動信號是5V的TTL電平,。

以上兩個電路都可以正常工作,，只要PWM驅(qū)動信號工作在合適的頻率下，蜂鳴器（有源）就會發(fā)出最大的聲音,。

 圖2和圖1對比,，最大的區(qū)別就是被驅(qū)動器件連接到了三極管的發(fā)射機。

如圖（c）所示,，三極管導(dǎo)通時假設(shè)高電平是5V,，基極電流為

Ib=（5-0.7-UL）V ÷4.7KΩ 

其中，UL為被驅(qū)動器件上的壓降,?？梢钥闯觯瑯尤》e極電阻為4.7KΩ ,，流過基極的電流會比圖1中的（a）電路電流要小,，小多少需要看UL為多少：如果UL較大，那么相應(yīng)的Ib也就會很小,，很有可能導(dǎo)致三極管無法工作在飽和狀態(tài),，使得驅(qū)動器件無法動作 。有人認為把基極電阻調(diào)小就好了,，可是被驅(qū)動器件的壓降是很難獲知的,，有些被驅(qū)動器件的壓降是變動的，這樣一來 ,，基極電阻就很難選擇合適：阻值選的太大,，會導(dǎo)致驅(qū)動失敗 ； 阻值選擇太小,，損耗又變大,。所以，不在萬不得已的情況下,，不建議用圖2的兩種電路,。

如圖3，驅(qū)動信號為3.3V電平,，而被驅(qū)動器件導(dǎo)通電壓需要5V,。在3.3V單片機電路中，若不小心,，就容易設(shè)計出這兩種電路,。

如圖（e）所示，這是典型的“發(fā)射極正偏,，集電極反偏”的放大電路,，或者叫做射極輸出器。當(dāng)PWM信號為3.3V時,，三極管發(fā)射極電壓為3.3V-0.7V=2.6V,，無法達到期望的5V,。

如圖（f）所示，這是一個失敗的電路,。首先,，這個電路無法斷開，當(dāng)驅(qū)動信號PWM為3.3V高電平是,，Ube=5V-3.3V = 1.7V 仍然可以使三極管導(dǎo)通,，于是電路無法斷開。在這里,，有人會說用過這個電路,，他沒有問題，而且單片機的電壓也是3.3V,。筆者個人認為這個人用的是OD（開漏）驅(qū)動方式,，而且是真正的ＯＤ或者是５Ｖ可以容忍的ＯＤ，比如ＳＴＭ３２的很多IO都可以設(shè)置為OD門驅(qū)動方式,，輸出高電平,，信號就變成了高阻態(tài)，流過基極電流為0,，三極管可以有效截止,，這時候圖（f）依然有效。

綜上幾種電路,，得到上圖兩種最優(yōu)電路,。與圖（1）不同，圖（4）在基極和發(fā)射機之間增加了一個100KΩ的電阻,，這個電阻有一定的作用,，可以讓三極管有一個已知的默認狀態(tài)。當(dāng)輸入信號被除去的時候,，三極管還處于截止?fàn)顟B(tài),。從安全性方面考慮，多加這個電阻還是很有必要的,，或者說可以讓三極管工作在更好的開關(guān)狀態(tài),。

特別推薦