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【三极管】

时间:2022-09-10 10:00:00 8050c三极管3232apnp40v三极管c1627a三极管c1008y三极管三极管c1627ac2016三极管

文章目录

  • 一、图片(NPN - PNP)
  • 二、导通、截止、饱和条件
    • (一)NPN
    • (二)PNP
  • 三、三极管的作用
    • (一)开关功能
      • 1.同或、异或、非、非-真值表
        • ① 同或:相同为1,F = A*B A’*B’
        • ② 异或:相异为1,F = A’B AB’
        • ③ 或非:都为0才为1,F = (A B)’
        • ④ 与非:都为1才为0,F = (A*B)’
      • 2.利用开关特性将其设计为逻辑电路
  • 四、例题


一、图片(NPN - PNP)


二、导通、截止、饱和条件

(一)NPN

电流关系:IE=IC IB

当VC>VB>VE时,即发射极正偏,集电极反偏,三极管处于放大状态
当VB>VC>VE时,即发射极偏,集电极偏,三极管处于饱和状态
当VB发射极反偏,集电极反偏,三极管处于截止状态
(三极管的 正偏 和 反偏 都是基于三极管 PN 假如 PN 电压为正,则正偏,反之亦然)

(二)PNP

电流关系:IE=IC IB

当VE>VB>VC时,即发射极正偏,集电极反偏,三极管处于放大状态
当VE>VC>VB时,即发射极偏,集电极偏,三极管处于饱和状态
当VB>VE>VC时,即发射极反偏,集电极反向,三极管处于截止状态

三、三极管的作用

(一)开关功能

数字电路中常用于开关
如果是NPN当基极输入时,管道高电平,则NPN三极管导通;
如果是PNP当基极输入时,管道低电平,则PNP三极管导通。

1.同或、异或、非、非-真值表

① 同或:相同为1,F = A*B A’*B’

输入A 输入B 输出Y
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 1

② 异或:相异为1,F = A’B AB’

输入A 输入B 输出Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0

③ 或非:都为0才为1,F = (A B)’

输入A 输入B 输出Y
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0

      ④ 与非:都为1才为0,F = (A*B)’

输入A 输入B 输出Y
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0

  2、利用开关特性把它设计成逻辑电路

图一
图二
图三
图四
图五

四、例题

      
       我们以图 为例介绍一下。三极管基极通过一个 10K 的电阻接到了单片机的一个 IO口上,假定是 P1.0,发射极直接接到 5V 的电源上,集电极接了一个 LED 小灯,并且串联了一个 1K 的限流电阻最终接到了电源负极 GND 上。如果 P1.0 由我们的程序给一个高电平 1,那么基极 b 和发射极 e 都是 5V,也就是说 e到 b 不会产生一个 0.7V 的压降,这个时候,发射极和集电极也就不会导通,那么竖着看这个电路在三极管处是断开的,没有电流通过,LED2 小灯也就不会亮。如果程序给 P1.0 一个低电平 0,这时 e 极还是 5V,于是 e 和 b 之间产生了压差,三极管 e 和 b 之间也就导通了,三极管 e 和 b 之间大概有 0.7V 的压降,那还有(5-0.7)V 的电压会在电阻 R47 上。

       这个时候,e 和 c 之间也会导通了,那么 LED 小灯本身有 2V 的压降,三极管本身 e 和 c 之间大概有 0.2V的压降,我们忽略不计。那么在 R41 上就会有大概 3V 的压降,可以计算出来,这条支路的电流大概是 3mA,可以成功点亮 LED。最后一个概念,电流控制。前边讲过,三极管有截止,放大,饱和三个状态,截止就不用说了,只要 e 和 b 之间不导通即可。我们要让这个三极管处于饱和状态,就是我们所谓的开关特性,必须要满足一个条件。三极管都有一个放大倍数β,要想处于饱和状态,b 极电流就必须大于 e 和 c 之间电流值除以β。这个β,对于常用的三极管大概可以认为是 100。

       那么上边的 R47 的阻值我们必须要来计算一下了。刚才我们算过了,e 和 c 之间的电流是 3mA,那么 b 极电流最小就是 3mA 除以 100 等于30uA,大概有 4.3V 电压会落在基极电阻上,那么基极电阻最大值就是 4.3V/30uA = 143K。电阻值只要比这个值小就可以,当然也不能太小,太小会导致单片机的 IO 口电流过大烧坏三极管或者单片机,STC89C52 的 IO 口输入电流最大理论值是 25mA,我推荐不要超过 6mA,我们用电压和电流算一下,就可以算出来最小电阻值,我们图 3-7 取的是经验值

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