關(guān)于單片機(jī)控制開關(guān)三極管總結(jié)

如圖

已知：Usc=12V，Rc=6K, Rb=70k,放大倍數(shù)B=50，

求：當(dāng)USB=-2V,2V,5V時(shí)候，靜態(tài)工作點(diǎn)Q，位于什么區(qū)間。

解：

1：當(dāng)USB=-2v時(shí)候，Ib=0,Ic=0;可見，Q點(diǎn)位于截止區(qū)。

2：由已知條件求得集電極的飽和電流I cmax=Usc/Rc=2ma.

這里應(yīng)該假設(shè)2v時(shí)候，處于臨界狀態(tài)，那么Ue=0.7V

當(dāng)USB=2V時(shí)，Ib=(USB-0.7)/Rb=1.3/70k=0.019ma

Ic=B*Ib=0.019ma*50=0.95ma,

由此可見，計(jì)算出來(lái)的Ic=0.95ma值還沒(méi)有達(dá)到最大飽和值Ic=2ma,意思是Ib值還有可能受B影響，變大直達(dá)到Icmax值。那說(shuō)明，Q位于放大區(qū)。

3：當(dāng)USB=5V時(shí)候

Ib=(USB-0.7)/Rb=0.061 ma

Ic=B*0.061ma=3.05ma.

此時(shí)，算出來(lái)的電流已經(jīng)大于最大飽和電流，說(shuō)明Ib和Ic不再存在B倍數(shù)關(guān)系，Q點(diǎn)處于飽和狀態(tài)

延伸思考：已知：USB=5V,B=100，Icmax=300MA,要求三極管工作在飽和狀態(tài)，求Rb?

此題目意思是，當(dāng)三極管工作在開關(guān)狀態(tài)時(shí)候，如何設(shè)置三極管的基極電阻。

當(dāng)三極管工作在臨界飽和狀態(tài)時(shí)候，Ic=B*Ib,Ue=0.7V,

那么，Ib=(USB-Ue)/Rb=(5-0.7)/Rb,

Ic/B=4.3/Rb=300MA/100—求得

Rb=1.43k，同時(shí)也可以看出來(lái)，要讓上述條件下，三極管完全導(dǎo)通，所需要的基極電流最小都要Ib=3MA,同理，只要三極管的基極電阻小于1.43K那么三極管就能處在飽和工作區(qū)，也就是所說(shuō)的開關(guān)區(qū)。

對(duì)于單片機(jī)電路，單片機(jī)輸出I/O口供電能力也就是十幾個(gè)毫安左右，作為開關(guān)作用的三極管，和單片機(jī)配合使用時(shí)候，要優(yōu)先考慮單片機(jī)I/O的負(fù)載能力，PDF上所說(shuō)的都是很理想的狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)開關(guān)三極管時(shí)候，I/O電流不要過(guò)大，根據(jù)每款單片機(jī)口的驅(qū)動(dòng)能力來(lái)決定，比如51系列的，一般10MA以內(nèi)，PIC單片機(jī)15-20MA都可以（PIC單片機(jī)，PDF上說(shuō)最大去到25MA）在實(shí)際應(yīng)用中最好不要去踩這個(gè)點(diǎn)，物極必反，一般用60%-70%。當(dāng)然條件允許情況下，越小越好，也為單片機(jī)減輕負(fù)擔(dān)。其次是考慮三極管放大倍數(shù)，放大倍數(shù)越大，那么單片機(jī)只要輸出很小的電流，就能讓三極管進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài)。