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如何判断与使用三极管

  1. 三极管工作状态的判断方法:

分析电路时,判断三极管的功能,如果能够知道该三极管三个管脚的电压和该三极管起得作用(放大还是开关),。对于NPN而言,如果Uc>Ub>Ue,该管处于放大状态,放大一定的电流,一般是在模拟电路中起了作用(此时Uce之间的电压是不确定的);如果Ub>UeUb>Uc,该管处于饱和状态,c-e之间导通,其管压降为0.3-0.7V,与截止区相对立,此时该三极管起到了开关的作用,一般应用在数字电路中。

如图所示:

 

 

 

 

 

   

对于PNP而言,当Ue>Ub>Uc,即集电极反偏、发射极正偏,处于放大状态;当Ue>UbUc>Ub(这时候,UcUe),即集电极和发射极都正偏,处于饱和状态。

 

2.三极管的使用方法:

我们经常在单片机系统中连接三极管起到开关的作用,经典电路如下图所示:

如果在单片机系统中出现三极管时,那么该三极管大多数甚至几乎全部情况下都会处于开-关状态。因为单片机输出的都是数字量,要么是0,要么是1,不可能出现别的情况。因此对应的三极管也要么开通,要么关断。

在上面电路中,如果按照开始时说的三极管状态的判别方法,是不行的。因为c点得工作电压是不确定的(实际上在真正的电路中c点电压是确定的,但是从电路图中我们看不出来)。真正的判断方法如下:I/0引脚为高电平时,b点基极的电流是一定的,那么c点电流也是一定的,而且是处在了三极管的饱和区,因此b点的电压为0.7v,三极管导通,则c点的电压与e点压相同(比e点略大,约为0.5v,即为Uce),即OUT(输出端处于低电平)端为低电平状态。I/0引脚为低电平时,NPN三极管断开,c-e之间不导通,那么此时c点(OUT)电位为高电平即VCC电压。这从而达到了用单片机引脚来控制Vcc的效果。

综上所述:当I/O为高电平,b-e之间有电压,三极管导通,c-e管压降小,OUT为低电平(≈0.5);当I/O为低电平时,b-e之间没电压,三极管关断,c-e管压降非常大,OUT为高电平=Vcc

上面就是NPN的使用方法。我们可以这么理解:在使用NPN时,要尽可能将e端接地,当b端比e端至少高0.7v时,管子导通;否则管子断开。

同理,我们可以得出PNP三极管的使用电路和方法:

PNP三极管是通过比较e-b之间的电压,来决定e-c之间的导通状态。当e端电压>b端电压+0.7v,则管子e-c导通,c端电压接近e端电压;否则,管子断开。

上图所示,当I/O为高电平时(+5v),管子关闭,OUT输出为低电平即0v;当I/O为低电平时(0v),b端电压低于e端电压,则管子导通,OUT输出为≈5v,即为高电平。实际上,此时e-b端为0.7vb端电压为4.3vI/O电压为0v。从而达到了用单片机端口来控制OUT的结果。

上面就是PNP的使用方法。我们可以这么理解:在使用PNP时,要尽可能将e端接电源,当e端比b端至少高0.7v时,管子导通;否则管子断开。

注意:不管是PNP还是NPN,当管子导通了之后,e-bPNP)和b-eNPN)之间的电压为0.7v(硅材料)。

 

最终总结:通过上述,判断NPNPNP通断情况,就是要看e-bPNP)和b-eNPN)之间的电压大小情况。三极管导通时,相当于c-e导通的。

 

 

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