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怎么使用貼片開關(guān)三極管
  • 發(fā)布時(shí)間:2019-12-26 15:51:08
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怎么使用貼片開關(guān)三極管
首先來(lái)說(shuō)一下NPN型,這種型號(hào)的貼片三極管在用于開關(guān)狀態(tài)時(shí),大都是按圖一的接法:發(fā)射極接地,集電極接高電平,基極接控制信號(hào)。在圖一里,當(dāng)信號(hào)Green為高電平時(shí),貼片三極管導(dǎo)通,電流從集電極流向發(fā)射極,也就是說(shuō)從Vcc到地構(gòu)成一回路,這個(gè)時(shí)候發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光。其次對(duì)于PNP型的貼片三極管,用于開關(guān)狀態(tài)時(shí),一般都是按圖二的接法:發(fā)射極接高電平,當(dāng)基極收到低電平信號(hào)時(shí),貼片三極管導(dǎo)通,也即電流從發(fā)射極流向集電極。
貼片開關(guān)三極管
如何使用貼片開關(guān)三極管
 
由上圖可見(jiàn),若貼片三極管三端加的電壓不正確會(huì)損壞貼片三極管,在貼片三極管的Datasheet里都有標(biāo)出擊穿電壓的參數(shù):
貼片開關(guān)三極管
貼片三極管的反向工作電壓應(yīng)小于擊穿電壓的(1/2~1/3),以保證管子安全可靠地工作。
貼片開關(guān)三極管
當(dāng)然,有得初學(xué)者會(huì)提出對(duì)Vcbo>Vceo有所疑問(wèn):因?yàn)橛匈Y料介紹貼片三極管的擊穿電壓,BVceo怎么會(huì)小于BVcbo,應(yīng)該BVceo約=BVcbo+0.6v才對(duì)啊!解答是:BE是正偏,BC是反偏,關(guān)系當(dāng)然不是加,而是VCE=VCB-0.7中E所以VBO>VCEO。
使用貼片開關(guān)三極管需要注意的幾點(diǎn)誤區(qū):
貼片開關(guān)三極管
如上圖所示,用NPN貼片三極管,蜂鳴器連接到貼片三極管的集電極,驅(qū)動(dòng)信號(hào)是常見(jiàn)的3.3V或者5V   TTL電平,高電平導(dǎo)通,電阻按照經(jīng)驗(yàn)值取4.7KΩ,貼片三極管導(dǎo)通時(shí)假設(shè)高電平為5v,基極電流為:
Ib=(5-0.7)V ÷4.7KΩ = 0.9mA
它可以使 貼片三極管完全飽和。
如圖(b)所示,用NPN貼片三極管,同樣把蜂鳴器連接到貼片三極管集電極,不同的是 是還用的驅(qū)動(dòng)信號(hào)是5V的TTL電平。
以上兩個(gè)電路都可以正常工作,只要PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)工作在合適的頻率下,蜂鳴器(有源)就會(huì)發(fā)出最大的聲音。
貼片開關(guān)三極管
圖2和圖1對(duì)比,最大的區(qū)別就是被驅(qū)動(dòng)器件連接到了貼片三極管的發(fā)射機(jī)。
如圖(c)所示,貼片三極管導(dǎo)通時(shí)假設(shè)高電平是5V,基極電流為
Ib=(5-0.7-UL)V ÷4.7KΩ 
其中,UL為被驅(qū)動(dòng)器件上的壓降。可以看出,同樣取積極電阻為4.7KΩ ,流過(guò)基極的電流會(huì)比圖1中的(a)電路電流要小,小多少需要看UL為多少:如果UL較大,那么相應(yīng)的Ib也就會(huì)很小,很有可能導(dǎo)致貼片三極管無(wú)法工作在飽和狀態(tài),使得驅(qū)動(dòng)器件無(wú)法動(dòng)作 。有人認(rèn)為把基極電阻調(diào)小就好了,可是被驅(qū)動(dòng)器件的壓降是很難獲知的,有些被驅(qū)動(dòng)器件的壓降是變動(dòng)的,這樣一來(lái) ,基極電阻就很難選擇合適:阻值選的太大,會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)失敗 ; 阻值選擇太小,損耗又變大。所以,不在萬(wàn)不得已的情況下,不建議用圖2的兩種電路。
貼片開關(guān)三極管
用貼片開關(guān)三極管需要注意的幾點(diǎn)誤區(qū)
如圖3,驅(qū)動(dòng)信號(hào)為3.3V電平,而被驅(qū)動(dòng)器件導(dǎo)通電壓需要5V。在3.3V單片機(jī)電路中,若不小心,就容易設(shè)計(jì)出這兩種電路。
如圖(e)所示,這是典型的“發(fā)射極正偏,集電極反偏”的放大電路,或者叫做射極輸出器。當(dāng)PWM信號(hào)為3.3V時(shí),貼片三極管發(fā)射極電壓為3.3V-0.7V=2.6V,無(wú)法達(dá)到期望的5V。
如圖(f)所示,這是一個(gè)失敗的電路。首先,這個(gè)電路無(wú)法斷開,當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM為3.3V高電平是,Ube=5V-3.3V = 1.7V 仍然可以使貼片三極管導(dǎo)通,于是電路無(wú)法斷開。在這里,有人會(huì)說(shuō)用過(guò)這個(gè)電路,他沒(méi)有問(wèn)題,而且單片機(jī)的電壓也是3.3V。筆者個(gè)人認(rèn)為這個(gè)人用的是OD(開漏)驅(qū)動(dòng)方式,而且是真正的OD或者是5V可以容忍的OD,比如STM32的很多IO都可以設(shè)置為OD門驅(qū)動(dòng)方式,輸出高電平,信號(hào)就變成了高阻態(tài),流過(guò)基極電流為0,貼片三極管可以有效截止,這時(shí)候圖(f)依然有效。
貼片開關(guān)三極管
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