三極管有三個(gè)工作狀態(tài):截止、放大、飽和,放大狀態(tài)很有學(xué)問(wèn)也很復雜,多用于集成芯片,比如運放,現在不討論。
其實(shí),對信號的放大我們通常用運放處理,三極管更多的是當做一個(gè)開(kāi)關(guān)管來(lái)使用,且只有截止、飽和兩個(gè)狀態(tài)。
截止狀態(tài)看作是關(guān),飽和狀態(tài)看作是開(kāi)。
Ib≥1mA時(shí),完全可以保證三極管工作在飽和狀態(tài),對于小功率的三極管此時(shí)Ic為幾十到幾百mA,驅動(dòng)繼電器、蜂鳴器等功率器件綽綽有余。
三極管電路舉例
把三極管箭頭理解成一個(gè)開(kāi)關(guān),如下圖為NPN型三極管,按下開(kāi)關(guān)S1,約1mA的Ib流過(guò)箭頭,三極管工作在飽和狀態(tài),c極到e極完全導通,c極電平接近0V(GND),負載RL兩端壓降接近5V。
Ib與Ic電流都流入e極,根據電流方向,e極為低電平,應接地,c極接負載和電源。

如下圖為PNP型三極管,按下開(kāi)關(guān)S2,約1mA的Ib流過(guò)箭頭,三極管工作在飽和狀態(tài),e極到c極完全導通,c極電平接近5V,負載RL兩端壓降接近5V。
Ib與Ic電流都流出e極,根據電流方向,e極為高電平,應接電源,c極接負載和地。

如下圖NPN三極管,對于NPN三極管更應該在b極加一個(gè)下拉電阻,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(gè)已知邏輯狀態(tài),防止控制輸入端懸空或高阻態(tài)時(shí)對三極管工作狀態(tài)的不確定。

如下圖是PNP三極端,對于PNP三極管,更應該在b極加一個(gè)上拉電阻,原理同上。

下圖NPN三極管,對于感性負載,必須在負載兩端并聯(lián)一個(gè)反向續流二極管,因為三極管在關(guān)斷時(shí),線(xiàn)圈會(huì )自感產(chǎn)生很高的反向電動(dòng)勢,而續流二極管提供的續流通路,同時(shí)鉗位反向電動(dòng)勢,防止擊穿三極管。
續流二極管的選型必須是快恢復二極管或肖特基二極管,兩者響應速度快。

如下圖的NPN三極管,對于某些控制信號為低電平時(shí),可能并不是真正的0V,一般在1V以?xún),為保證三極管完全截止,不得不在三極管b極加一個(gè)反向穩壓管或正向二極管,以提高三極管導通的閾值電壓。
根據個(gè)人經(jīng)驗,推挽輸出的數字信號不用加,OC輸出、二極管輸出以及延時(shí)控制有必要加,通常穩壓管正常的工作電流≥1mA。
為三極管延時(shí)導通,快速關(guān)斷的一個(gè)仿真電路,D1、R2、C1、D2構成延時(shí)導通Q2的回路,C1的電壓為12V的時(shí)候Q2導通,R3、Q1、R4、R1構成快速關(guān)斷Q2的回路,C1通過(guò)R3和Q1快速放電。

要點(diǎn)
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,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(shí)Ic滿(mǎn)足三極管 大的驅動(dòng)能力。
另外,對于三極管的放大倍數β,指的是輸出電流的驅動(dòng)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。 |