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          通俗易懂講解三極管

          作者: 時間:2023-10-11 來源: 收藏

          有三個工作狀態(tài);截止、放大、飽和;放大狀態(tài)很有學(xué)問也很復(fù)雜,多用于集成芯片,比如運放,現(xiàn)在不討論;其實對信號的放大我們通常用運放處理。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202310/451426.htm

          更多的是當(dāng)做一個開關(guān)管來使用,且只有截止、飽和兩個狀態(tài)。

          截止?fàn)顟B(tài)看作是“關(guān)”,飽和狀態(tài)看作是“開”;Ib≥1mA時,完全可以保證工作在飽和狀態(tài),對于小功率的三極管此時Ic為幾十到幾百mA,驅(qū)動繼電器、蜂鳴器等功率器件綽綽有余。

          把三極管箭頭理解成一個開關(guān),如圖1為NPN型三極管,按下開關(guān)S1,約1mA的Ib流過箭頭,箭尾比箭頭電壓高0.6V~0.7V(鉗位電壓),三極管工作在飽和狀態(tài),c極到e極完全導(dǎo)通,c極電平接近0V(GND);負(fù)載RL兩端壓降接近5V。

          Ib與Ic電流都流入e極,根據(jù)電流方向,e極為低電平,應(yīng)接地,c極接負(fù)載和電源。

          截屏2023-10-11 19.52.10.png

          如圖2為PNP型三極管,按下開關(guān)S2,約1mA的Ib流過箭頭,箭尾比箭頭電壓高0.6V~0.7V(鉗位電壓),三極管工作在飽和狀態(tài),e極到c極完全導(dǎo)通,c極電平接近5V;負(fù)載RL兩端壓降接近5V。

          Ib與Ic電流都流出e極,根據(jù)電流方向,e極為高電平,應(yīng)接電源,c極接負(fù)載和地。

          截屏2023-10-11 19.52.45.png

          如圖3,對于NPN三極管,更應(yīng)該在b極加一個下拉電阻(2~10k),一是為了保證b、e極間電容加速放電,加快三極管截止;二是為了保證給三極管b極一個已知邏輯狀態(tài),防止控制輸入端懸空或高阻態(tài)時對三極管工作狀態(tài)的不確定。

          截屏2023-10-11 19.53.24.png

          如圖4,對于PNP三極管,更應(yīng)該在b極加一個上拉電阻(2~10k),原理同上。

          截屏2023-10-11 19.54.02.png

          如圖4和圖5,對于感性負(fù)載,必須在負(fù)載兩端并一個反向的續(xù)流二極管,三極管在關(guān)斷時,線圈會自感產(chǎn)生很高的反向電動勢,而續(xù)流二極管提供的續(xù)流通路,同時鉗位反向電動勢,防止擊穿三極管。

          續(xù)流二極管的選型必須是快恢復(fù)二極管或肖特基二極管,兩者響應(yīng)速度快。

          截屏2023-10-11 19.54.07.png

          如圖5,對于某些控制信號為低電平時,可能并不是真正的0V,一般在1V以內(nèi),為保證三極管完全截止,不得不在三極管b極加一個反向穩(wěn)壓管或正向二極管,以提高三極管導(dǎo)通的閾值電壓(或鉗位電壓);根據(jù)經(jīng)驗,推挽輸出的數(shù)字信號不用加;OC輸出、二極管輸出以及延時控制有必要加。

          通常穩(wěn)壓管正常的工作電流≥1mA。

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          如圖6,為三極管延時導(dǎo)通,快速關(guān)斷的一個仿真電路,D1、R2、C1、D2構(gòu)成延時導(dǎo)通Q2的回路,C1的電壓為12V的時候Q2導(dǎo)通;R3、Q1、R4、R1構(gòu)成快速關(guān)斷Q2的回路,C1通過R3和Q1快速放電。

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          要點:

          對于NPN三極管,在不考慮三極管的情況下,b極電阻與下拉電阻的分壓必須大于0.7V(箭頭兩端壓降),PNP同理。

          b極電流必須≥1mA可保證三極管處于飽和狀態(tài),此時Ic滿足三極管最大的驅(qū)動能力。

          另外,對于三極管的放大倍數(shù)β,指的是輸出電流的驅(qū)動能力放大了β,比如100倍,并不是把輸出電流真正的放大了100倍,切記。



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