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三極管開關電路_三極管的開關電路——一眼就懂

三極管的含義

三極管,全稱應為半導體三極管,也稱雙極型半導體、晶體三極管,是一種控制電流的半導體器件其作用是把微弱信号放大成幅度值較大的電信号, 也用作無觸點開關。三極管是半導體基本元器件之一,具有電流放大作用,是電子電路的核心元件。三極管分為NPN和PNP兩種。

三極管開關電路_三極管的開關電路——一眼就懂
三極管開關電路_三極管的開關電路——一眼就懂

常見的三極管為9012、s8550、9013、s8050.單片機應用電路中三極管主要的作用就是開關作用。其中9012與8550為pnp型三極,其中9013與8050為npn型三極管。

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PNP與NPN兩種三極管各引腳的表示:

PNP和NPN管的引腳如何區分,先說我個人對三極管的引腳區分,看着箭頭的指向,箭頭向外的為NPN管,箭頭向内的為PNP管。NPN管,箭頭指向的為e極(發射極),e極(發射極)對面的引腳為c極(集電極),第三腳為b極(基極)。PNP管,背對着箭頭指向的為e極(發射極),發射極對面的引腳為c極(集電極),第三腳為b極(基極)。

三極管的開關作用

三極管不僅可以對模拟信号放大,也可作為控制開關使用,作為開關使用的三極管處于截止與飽和狀态,如下圖所示:

三極管開關電路_三極管的開關電路——一眼就懂

集電極電阻R1為上拉電阻,當三極管Q1截止時将輸出電壓上拉至電源VCC(高電平),可以了解為開集(OC)輸出結構的上拉電阻,基極串聯電阻R2為限流電阻,防止輸入電壓Vi幅值過高導緻基極電流超額而損壞三極管,下拉電阻R3用來確定無輸入信号(即懸空)時三極管處于截止狀态。

當基極沒有信号時(即L),三極管Q1處于截止狀态,此時三極管Q1相當于一個處于斷開狀态的開關,輸出方向為虛線的方向,如下圖所示:

三極管開關電路_三極管的開關電路——一眼就懂

當基極有信号時(即H),三極管Q1處于飽和狀态,輸出電壓Vo為三極管飽和壓降(低電平),此時三極管Q1相當于一個處于閉合狀态的開關,輸出方向為虛線的方向,如下圖所示:

三極管開關電路_三極管的開關電路——一眼就懂

下面用NPN三極管的開關點亮一個發光二極管的例子:

三極管開關電路_三極管的開關電路——一眼就懂

如上圖所示,當Vi沒有信号時(即L),Q1斷開,LED1不亮。

當Vi有信号時(即H),Q1閉合,LED1發亮,紅色箭頭方向為電流方向。

Q1的開關條件:當基極的電壓大于發射極的電壓0.7V才導通,Q1就閉合。當基極的電壓小于發射極的電壓0.7V才導通,Q1就斷開。其實在實際中,由于工藝問題,基極的電壓大于發射極的電壓0.6V左右都有可能導通了,關鍵還是要看三極管的資料手冊。

對于這張三極管的開關電路有不了解的地方可以在評論區發表,我會一一回答,有什不懂得地方一起學習一起探讨,也可以關注我,往後還有單片機等知識一一講解。