三極管作為開關(guān),是三極管工作于飽和區(qū),,以NPN型三極管為例(以下全部是) 如圖所示:當(dāng)Vin=0時(shí),,三極管b-e之間沒有正向偏置,而截止,,相當(dāng)于斷開狀態(tài),,此時(shí)Vce=Vcc,c極電流Ic=0,; 當(dāng)三極管閉合(處于飽和區(qū)),,負(fù)載Rc與三極管相當(dāng)于串聯(lián),流經(jīng)Rc的電流,,通過歐姆定律可知,,Ic=(Vcc-Vce)/Rc,(此時(shí)Ic為為飽和電流,,即c極所能達(dá)到最大的電流,,Vce為c極與e極的飽和電壓,一般取0.2v),,按照?qǐng)D中所示參數(shù),,此時(shí)可以計(jì)算得到Ic=9.8mA,又根據(jù)hFE(直流增益,,一般三極管的手冊(cè)會(huì)給出,,這里面取值50)=Ic/Ib,所以可得Ib=196uA,,又因?yàn)槿龢O管導(dǎo)通的時(shí)候b極和e極間會(huì)有0.7v的壓降,,此時(shí)Rb上的電壓為Vin-Vbe(b極與e極間的電壓),假設(shè)Vin=5v,,可以計(jì)算出Rb=(Vin-Vbe)/Ib=22kΩ,; 以上運(yùn)算過程可以說明,,當(dāng)Vin=5v,Rb=22kΩ,,Vcc=10v時(shí),,三極管閉合,并能像Rc提供9.8mA的電流,;當(dāng)Vin=0時(shí),,三極管斷開。 根據(jù)這些既可以設(shè)計(jì)以三極管為開關(guān)的電路了,,比如說,,用三極管為蜂鳴器設(shè)計(jì)個(gè)開關(guān)電路,假設(shè)蜂鳴器的正向壓降為1v,,工作電流為10mA,,三極管的Vcc=Vin=5v; 首先可以確定三極管閉合時(shí)Vce=0.2v,,一般負(fù)載都與三極管的c極相連,,三極管閉合時(shí)負(fù)載就相當(dāng)于與三極管串聯(lián),由此時(shí)Vcc=5v,、Vce=0.2v,,可以確定負(fù)載的上的電壓為4.8v,而蜂鳴器的正常工作電壓由條件可知只要比1v大一點(diǎn)就可以了,,4.8v遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其工作電壓,,為防止其燒壞,需要添加分壓模塊,,得到如圖電路(圖中用發(fā)光二級(jí)光代替蜂鳴器): 首先確定三極管,,根據(jù)條件三極管的c極需要允許通過的電流要大于10mA,一般的小功率三極管2N3904就可以(具體三極管選型要看負(fù)載的工作電流),,如果Vin=0v時(shí),,三極管斷開蜂鳴器不工作;蜂鳴器正常工作需要三極管進(jìn)去飽和區(qū)并且蜂鳴器兩端電壓為1v,,工作電流為10mA,,由于三極管進(jìn)入飽和區(qū),所以Vce=0.2v,,則可以計(jì)算出Rc=(Vcc-1v-Vce)/10mA,; 又根據(jù)hFE(直流增益)=Ic/Ib,則可以得到Ib=Ic/hFE,; 得到Ib之后,,又因?yàn)槿龢O管處于導(dǎo)通狀態(tài),所以b極和e極之間的壓降為0.7v,,即Vbe=0.7,,所以可得,Rb=(Vin-Vbe)/Ib,; 這樣就將Rb以及Rc的阻值確定出來(lái),,當(dāng)Vin=5時(shí)蜂鳴器就正常工作了; 如果Vcc的值變了,,用同樣的方法計(jì)算,,現(xiàn)在用三極管當(dāng)開關(guān)控制發(fā)光二極管、蜂鳴器,、電機(jī),、繼電器。,。,。 上述是NPN型三極管,其實(shí)PNP型三極管也經(jīng)常被用來(lái)當(dāng)開關(guān)使用,,只不過PNP型三極管是Vin是高電平三極管是斷開,,Vin低電平三極管是導(dǎo)通; NPN型三極管電流是從c極流入e極流出,,而PNP型的則是從e極流入,,c極流出; NPN型三極管是c極接負(fù)載并接Vcc,,PNP型則是e極接Vcc,,但是負(fù)載依舊接在c極; 如圖所示是PNP型三極管控制發(fā)光二極管 這里就不詳細(xì)推導(dǎo)了,。 版權(quán)聲明:本文為博主原創(chuàng)文章,,遵循 CC 4.0 BY-SA 版權(quán)協(xié)議,轉(zhuǎn)載請(qǐng)附上原文出處鏈接和本聲明,。 |
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