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  • 本文主要讲了PNP型三极管做的典型开关电路,下面一起来学习一下
  • PNP三极管电路简单分析

    万次阅读 多人点赞 2017-04-25 14:32:01
    如上图所示,其放大条件仍然与NPN的一样:发射结正偏,集电结反偏。图中的电流方向如标记所示,由E到B,由E到C。...PNP作为开关使用时,其实与NPN的导通条件正好相反,Ub为0时,三极管反而导通,Ub为1时,三极管截止。


    如上图所示,其放大条件仍然与NPN的一样:发射结正偏,集电结反偏。图中的电流方向如标记所示,由E到B,由E到C。

    PNP作为开关使用时,其实与NPN的导通条件正好相反,Ub为0时,三极管反而导通,Ub为1时,三极管截止。


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  • 三极管NPN和PNP开关电路

    千次阅读 2018-03-29 09:35:00
    0. 总结 NPN适合做低端驱动,即PN结在下面(低端),...三极管开关属于电流控制开关,Ib控制Ic,与MOSFET电压控制相反: NPN和PNP的电流方向、电压极性相反。 1)NPN :以B→E 电流控制C→E 电流。 正常放大时...

    0. 总结

    NPN适合做低端驱动,即PN结在下面(低端),发射极E接地。

    PNP适合做高端驱动,即PN结在上面(高端),发射极E接VCC。

    Tips:标箭头的PN结,中间的是基极B,外头是E极。

    1. 简述

    三极管开关属于电流控制开关,Ib控制Ic,与MOSFET管电压控制相反:

    NPN和PNP的电流方向、电压极性相反。 

    1)NPN :以B→E 电流控制C→E 电流。 正常放大时,  即VC > VB > VE

    2)PNP :以E→B 电流控制E→C 电流。 正常放大时,  即VE > VB > VC

    总之,VB在中间,VC 和 VE 在两边。而且BJT各极的电压与电流方向是一致的,不会出现电流从低电位处流行高电位的情况。 

    NPN和PNP区别:箭头所指,即电流流向。如图:

    PNP的反向电流可以使用I/O口直接提供,注意I/O口的最大承受电压,最好E极电压等于I/O口的高电平。对于E电压比较大的情况下可以使用文章最后的电源控制电路。

    2. NPN,PNP三极管开关形式的典型接法

    只有一个上拉下拉电阻的区别。如果是GND~VCC的信号驱动,左图即可。如果是强弱电流驱动,选右图。

    NPN适合做低端驱动,PNP适合做高端驱动。类似的NMOS和PMOS也是如此。

    因此,为了获得相应的控制电位差,把NPN的射级对地,你比较容易获得一个开启信号。如果你把NPN的集电极直接接VCC,那么你就需要VCC甚至VCC以上的信号才能开启,驱动起来不方便,更重要的是,随着负载上电压的变化,你的IB不稳定。因此一般来说,低端管在低端高端管在高端。

    说明:大多数的小信号硅质三极管在饱和时,VCE(饱和) 值约为0.2V,纵使是专为开关应用而设计的交换三极管,其VCE(饱和) 值顶多也只能低到0.1V左右,而且负载电流一高,VCE(饱和) 值还会有些许的上升现象,虽然对大多数的分析计算而言,VCE(饱和) 值可以不予考虑,但是,必须明白VCE(饱和) 值并非真的是0。

     

    转载于:https://www.cnblogs.com/qiyuexin/p/8668019.html

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  • 三极管典型开关电路

    千次阅读 2016-08-30 18:08:30
    4.基极和发射极需要并联电阻,该电阻的作用是在输入呈高阻态时使晶体可靠截止,极小值是在前级驱动使晶体饱和时与基极限流电阻分压后能够满足晶体的临界饱和,实际选择时会大大高于这个极小值,

    本文转载:http://blog.csdn.net/bmbm546/article/details/25473399



    1.基极必须串接电阻,保护基极,保护CPU的IO口。

    2.基极根据PNP或者NPN管子加上拉电阻或者下拉电阻。

    3.集电极电阻阻值根据驱动电流实际情况调整。同样基极电阻也可以根据实际情况调整。

    4.基极和发射极需要并联电阻,该电阻的作用是在输入呈高阻态时使晶体管可靠截止,极小值是在前级驱动使晶体管饱和时与基极限流电阻分压后能够满足晶体管的临界饱和,实际选择时会大大高于这个极小值,通常外接干扰越小、负载越重准许的阻值就越大,通常采用10K量级。

    防止三极管受噪声信号的影响而产生误动作,使晶体管截止更可靠!三极管的基极不能出现悬空,当输入信号不确定时(如输入信号为高阻态时),加下拉电阻,就能使有效接地。

    特别是GPIO连接此基极的时候,一般在GPIO所在IC刚刚上电初始化的时候,此GPIO的内部也处于一种上电状态,很不稳定,容易产生噪声,引起误动作!加此电阻,可消除此影响(如果出现一尖脉冲电平,由于时间比较短,所以这个电压很容易被电阻拉低;如果高电平的时间比较长,那就不能拉低了,也就是正常高电平时没有影响)!

    但是电阻不能过小,影响泄漏电流!(过小则会有较大的电流由电阻流入地)

    当三极管开关作用时,ON和OFF时间越短越好,为了防止在OFF时,因晶体管中的残留电荷引起的时间滞后,在B,E之间加一个R起到放电作用。


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  • NPN和PNP 的电流方向 、大小关系 、电压偏置

    万次阅读 多人点赞 2021-01-22 11:51:04
    电流流向: NPN PNP 它最主要的功能是电流 放大和开关作用。Emitter,Base,Collector NPN管,集电极电流IC和...PNP管,集电极电流IC和基极电流IB流出管子。发射极电流IE流入管子。同样IC+IB=IE。 无论管子...

    电流流向:

                   NPN                                                      PNP

    它最主要的功能是电流 放大和开关作用Emitter,Base,Collector

    NPN管,集电极电流IC和基极电流IB流入管子发射极电流IE流出管子。且IC+IB=IE。 Icb+Ibe=Ice 即βIbe+Ibe=Ice
    PNP管,集电极电流IC和基极电流IB流出管子。发射极电流IE流入管子。同样IC+IB=IE。
    无论管子是否处于放大状态,都满足IC+IB=IE的电流关系。
    只在放大状态下,IC=βIB IE=(1+βIB)

    三极管最基本的作用是放大作用,它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号,当然这种转换仍然遵循能量守恒,它只是把电源的能量转换成信号的能量。三极管有一个重要参数就是电流放大系数β。当三极管的基极上加一个微小的电流时,在集电极上可以得到一个是注入电流β倍的电流,即集电极电流。集电极电流随基极电流的变化而变化,并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化,这就是三极管的放大作用。三极管的放大作用就是:集电极电流受基极电流的控制(假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话)如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的,那么根据电压计算公式U=R*I可以算得,这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来,就得到了放大后的电压信号了。

    三极管在放大信号时,首先要进入导通状态,即要先建立合适的静态工作点,也叫 建立偏置 ,否则会放大失真。

    三极管在实际的放大电路中使用时,还需要加合适的偏置电路。这有几个原因。首先是由于三极管BE结的非线性(相当于一个二极管),基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生(对于硅管,常取0.7V)。当基极与发射极之间的电压小于0.7V时,基极电流就可以认为是0。但实际中要放大的信号往往远比0.7V要小,如果不加偏置的话,这么小的信号就不足以引起基极电流的改变(因为小于0.7V时,基极电流都是0)。如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流(叫做偏置电流,上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的,所以它被叫做基极偏置电阻),那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时,小信号就会导致基极电流的变化,而基极电流的变化,就会被放大并在集电极上输出。另一个原因就是输出信号范围的要求,如果没有加偏置,那么只有对那些增加的信号放大,而对减小的信号无效(因为没有偏置时集电极电流为0,不能再减小了)。而加上偏置,事先让集电极有一定的电流,当输入的基极电流变小时,集电极电流就可以减小;当输入的基极电流增大时,集电极电流就增大。这样减小的信号和增大的信号都可以被放大了。

    下面说说三极管的饱和情况。像上面那样的图,因为受到电阻Rc的限制(Rc是固定值,那么最大电流为U/Rc,其中U为电源电压),集电极电流是不能无限增加下去的。当基极电流的增大,不能使集电极电流继续增大时,三极管就进入了饱和状态。一般判断三极管是否饱和的准则是:Ib*β〉Ic。进入饱和状态之后,三极管的集电极跟发射极之间的电压将很小,可以理解为一个开关闭合了。这样我们就可以拿三极管来当作开关使用:当基极电流为0时,三极管集电极电流为0(这叫做三极管截止),相当于开关断开;当基极电流很大,以至于三极管饱和时,相当于开关闭合。如果三极管主要工作在截止和饱和状态,那么这样的三极管我们一般把它叫做开关管。

    如果我们在上面这个图中,将电阻Rc换成一个灯泡,那么当基极电流为0时,集电极电流为0,灯泡灭。如果基极电流比较大时(大于流过灯泡的电流除以三极管的放大倍数β),三极管就饱和,相当于开关闭合,灯泡就亮了。由于控制电流只需要比灯泡电流的β分之一大一点就行了,所以就可以用一个小电流来控制一个大电流的通断。如果基极电流从0慢慢增加,那么灯泡的亮度也会随着增加(在三极管未饱和之前)。

    但是在实际使用中要注意,在开关电路中,饱和状态若在深度饱和时会影响其开关速度,饱和电路在基极电流乘放大倍数等于或稍大于集电极电流时是浅度饱和,远大于集电极电流时是深度饱和。因此我们只需要控制其工作在浅度饱和工作状态就可以提高其转换速度。

    1、NPN和PNP主要是电流方向和电压正负不同。

    2、电流方向

    NPN是用B—E的电流(IB)控制C—B的电流(IC),E极电位最低,且正常放大时通常C极电位最高,即VC>VB>VE。

    PNP是用E—B的电流(IB)控制B—C的电流(IC),E极电位最高,且正常放大时通常C极电位最低,即VC<VB<VE。

    3、电压区别

    NPN基极加高电压即>导通电压(0.7V),be导通,ce也导通,相当于集电极与发射极短路;NPN基极加低电压<导通电压(0.7V),be断开截止,ce断开截止,集电极与发射极开路。也就是不工作。

    PNP基极加高电压<导通电压(0.7V)eb断开截止。集电极与发射极开路,也就是不工作。如果基极加低电位>导通电压(0.7V,eb导通,ec也导通集电极与发射极短路。

    三极管电路,一般不叫正向偏置或反向偏置,都要设置正确的静态工作点。正向偏置和反向偏置是针对PN结或二极管说的。

    正偏置与反偏置

      偏置一般包括电压电流正向的和反向(负向)例如晶体管构成的放大器要做到不失真地将信号电压放大,就必须保证晶体管的发射结正偏、集电结反偏。即应该设置它的工作点。所谓工作点就是通过外部电路的设置使晶体管的基极、发射极和集电极处于所要求的电位(可根据计算获得)。这些外部电路就称为偏置电路(可理解为,设置PN 结正、反偏的电路),偏置电路向晶体管提供的电流就称为偏置电流。

      以常用的共射放大电路说吧,主流是从发射极到集电极的IC,偏流就是从发射极到基极的IB.相对与主电路而言,为基极提供电流的电路就是所谓的偏置电路。偏置电路往往有若千元件,其中有一重要电阻,往往要调整阻值,以使集电极电流在设计规范内。这要调整的电阻就是偏置电阻,

      在稳态时(无信号)通过电阻为电路提供或泄放一定的电压或电流,使电路满偏置: 在电路某点给一个参考分量,使电路能适应足工作需求,或改善性能。工作需要。偏置可以是DC 偏置,也可以是AC 偏置。也可分为电流偏置和电压偏置。常见的是DC 偏置。即电路某点经过一个起偏置作用的元件接到某个DC电源上。例如单级三极管发射极放大电路,至少需要一个基极偏置电阻。由于三极管放大电路经常用电流放大系数来计算放大效果。因此偏置电阻定义为电流偏置电阻,以便于计算和分析。

      CMOS 门电路输入端,接的上拉电阻或下拉电阻,一般可认为是电压偏置电阻。因为通过这个电阻的电流很少,电阻基本上是给门输入端一个静态参考电压。交流偏置的一个典型应用例子: 录音机的交流偏磁

    偏置:三极管的工作原理是 基极与发射极之间的PN 结称为发射结,基极与集电极之间的PN 结称为集电结。当三极管工作在放大状态时,我们定义正向偏置电压是PN 结电压,所以发射结是正向偏置电压;NP结相对PN结是反向,所以集电结是反向偏置电压。

    对于NPN

    当b点电位高于e点电位零点几伏时,发射结处于正偏状态,而C点电位高于b点电位几伏时,集电结处于反偏状态,集电极电源Ec要高于基极电源Eb。 

    发射结反偏,是截止状态;

    发射结正偏,集电结反偏,是放大状态;

    发射结正偏,集电结正偏,是饱和状态。

    1偏置是指电路中某点施以一定电压,使该点电位从零电位点偏移至预定的正电位或负电位。以NPN型三极管为例,处于放大状态时要求集电极Vbc反偏,发射极Vbe正偏。正常bc间PN结是b点电位>c点电位,现在要求反偏,因此集电极c点电位要高于基极b点电位,Vcb就是反偏电压。

    1.如果输入一个高电平,而输出需要一个低电平时,首选择npn。 

    2.如果输入一个低电平,而输出需要一个低电平时,首选择pnp。 

    3.如果输入一个低电平,而输出需要一个高电平时,首选择npn。 

    4.如果输入一个高电平,而输出需要一个高电平时,首选择pnp

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