三极管简单用用
来源:互联网 发布:此情惟有落花知 编辑:程序博客网 时间:2024/04/28 19:39
本文章摘自网络,是刚接触三极管时,觉得好玩易懂。
一、 最简单的电路
二、 第二简单的电路
这是第二个最简单的电路。已添加第二个晶体管将你的手指传递的电流进行放大。该晶体管的增益约200,你的手指只需轻轻触摸图中的两个点,LED就会被点亮。增添的三极管将通过你的手指的电流放大了约200倍再提供给原三极管,总放大倍数约40000倍。
三、 放大八百万倍的高增益电路
该电路有极高的放大倍数,它可以非接触检测电源线是否通电。只需将它靠近墙壁,它会检测到电源线的位置。它有约200×200×200 = 8,000,000的增益,该电路的输入端阻抗非常高,能够检测周围是否存在电场。
这张照片显示了电路的连接,检测端接有一小块铜箔板,能增强检测电场的能力。
在上面的电路基础上,这个电路增加一个压电蜂鸣器,当检测到市电时,LED点亮同时蜂鸣器会发声。
三极管开关电路设计
下面主要通过使用NPN三极管进行开关电路设计,PNP三极管的开关电路与NPN的类似。
可行性:用过三极管的人都清楚,三极管有一个特性,就是有饱和状态与截止状态,正是因为有了这两种状态,使其应用于开关电路成为可能。
必要性:假设我们在设计一个系统电路中,有些电压、信号等等需要在系统运行过程中进行切断,但是又不能通过机械式的方式切断,此时就只能通过软件方式处理,这就需要有三极管开关电路作为基础了。
二、三极管基本开关电路概述
图.1 NPN基本开关电路
三、三极管开关电路设计及分析
(1)截止区、饱和区条件
1、进入截止区条件:上面提到了要使三级管进入截止区的条件是当基极没有电流时候,但是在什么情况下能达到此要求呢?对硅三极管而言,其基极跟发射极接通的正向偏压约为0.6V,因此欲使三极管截止,基极输入电压(Vin)必须低于0.6V,以使三极管的基极电流为零。通常在设计时,为了令三极管必定处于截止状态,往往使Vin值低于0.3V。当然基极输入电压愈接近0V愈能保证三极管必处于截止状态。
2、进入饱和区条件:首先集电极要接一个负载电阻R1,基极要接一个基极电阻R2,如图.1所示。欲将电流传送到负载上,则三极管的集电极与发射极必须短路。因此必须使Vin达到足够高的电位,以驱动三极管进入饱和工作区工作。三极管呈饱和状态时,集电极电流相当大,几乎使得整个电源电压Vcc均跨在负载电阻上,如此则Vce便接近于0,而使三极管的集电极和发射极几乎呈短路。在理想状况下,根据欧姆定律,三极管呈饱和时,
1)集电极饱和电流应该为:
2)基极电流最少应为:
3)基极输入电压Vin最少应为:
(2)实例分析之用三极管做为灯泡开关
图.2
1、灯泡熄灭
2、灯泡点亮
集电极的饱和电流为(根据公式1):Ic(饱和)=24V/16R=1.5A
基极饱和电流为(根据公式2):Ib(饱和)=24V/(150*16)=10mA
基极输入电压为(根据公式3):Vin=10mA*1K+0.6V=10.6V
(2)实例分析之用三极管做为电压输出开关
1、供电电压Vcc=9V;Vin使用MCU的GPIO口控制,输出电压为:0V与3.3V;要求Vout的输出电压为4V/10mA。
2、9014的技术参数:
集电极最大耗散功率PCM=0.4W(Tamb=25℃)
集电极最大允许电流ICM=0.1A 集电极基极击穿电压BVCBO=50V 集电极发射极击穿电压BVCEO=45V 发射极基极击穿电压BVEBO=5V
基极发射极饱和压降VBE(sat)=1V (IC=100mA; IB=5mA)
β=150
图.3
3、计算集电极上的电阻(R1)的值
现在我们定为20mA,R1的功率为PR1=20mA*4V=0.08W<1/8。最后我们就可以定R1为10K贴片电阻(1/8W)。
4、计算负载电阻(R3的值)
R3=(R1*Vout)/(Vcc-Vout)=(10K*4V)/(9V-4V)=8K
由于8K电阻比较难买到,所以我们定一个较常见的8.2K,所以R3=8.2K贴片电阻(1/8W)。
5、计算基极电阻(R2的值)
R2=(Vin-Vbe)* β*R1/VCC=(3.3V-1V)*150*10K/9V=383K,最后定R2=370K/贴片电阻
确定的参数:R1=10K/0603
图.4(Vin=3.3V)三极管进入饱和区
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