来自 科技 2020-07-08 17:33 的文章

三极管电路解惑:三极管开关电路中,基极电阻

三极管是电子电路设计中最常用的元器件之一,三极管在使用时具有三个工作区域,分别为:截止区放大区饱和区。所以,三极管即可以用在小信号放大电路中起到信号放大作用,又可以用作电子开关用在电路中控制通断。

《电子元器件基础入门》专栏主要介绍常用电子元器件的基本知识,包括:基本的电气参数、使用方法、典型应用电路、拓展应用等。可以帮助初学者、电子爱好者快速掌握电子元器件的使用方法,电路设计从熟悉电子元器件开始。详情如下所示:

三极管用作放大电路时,具有三种基本的用法,分别为:共射极放大电路共集电极放大电路共发射极放大电路。在用作开关时,需要在基极串联一个电阻,起到限流作用,那么这个基极电阻该如何选取呢?今天和大家分享一下相关的内容。

三极管电路解惑:三极管开关电路中,基极电阻

1- 三极管以及工作区域

三极管用作开关时,需要工作在截止状态和饱和状态。三极管断开时工作在截止关断状态,三极管导通时工作在饱和导通状态。集电极电流是随着基极电流的增大而增大的,当集电极电流增大到一定程度时,再增加基极电流,集电极电流不再增加,即三极管处于饱和状态。可见这个基极电阻的选取是和集电极电流或者说是负载电流相关的。所以,三极管用作开关时要首先确定负载的电流。

以三极管驱动继电器电路为例,介绍基极电阻的选取方式。

三极管电路解惑:三极管开关电路中,基极电阻

2-三极管驱动继电器电路

首先确定集电极电流

以松乐继电器SRD-05VDC-SL-C为例,该继电器的额定工作电压为5V,线圈电阻为70Ω,那么流过线圈的电流为IC=5/70=71.4mA。

《单片机学习交流圈》主要为单片机爱好者、初学者所创建的一个讨论的圈子,在这里大家可以提问、讨论单片机硬件设计、程序设计相关的内容,圈主每天都会发布单片机相关的知识,并上传一些单片机学习相关的资料供各位圈友下载。详情如下所示:

(此处已添加圈子卡片,请到今日头条客户端查看)

再次确定基极电流

三极管具有放大倍数β,该值是一个范围,基极电流IB和集电极电流IC的关系为:IC = β×IB。由以上公式计算得到IB=IC/β=71.4/80=892.5uA

三极管电路解惑:三极管开关电路中,基极电阻

3-三极管基极电流和集电极电流

最后确定基极电阻值

假设三极管基极的驱动信号的电平为U=5V,而三极管在正常工作时基极和发射极之间的压差Ube大约为0.7V,那么基极电阻的计算方法如下:

R=(U-Ube)/IB=(5-0.7)/0.8925=4.8KΩ。

基极电流的选取要小于4.8KΩ,因为三极管的放大倍数β是一个范围,为了让三极管完全饱和会让基极电流稍大一点,即基极电阻选的再小一些,根据上面的计算,可以选择3.3KΩ的电阻。当时不能太小,以防止基极电流过大把三极管烧坏。

三极管电路解惑:三极管开关电路中,基极电阻

另外,可以在基极和发射极之间加一个下拉电阻,防止程序在初始化时的误动作,提高抗干扰性和稳定性。

希望以上内容能给您有所帮助,如果您想获取更多的电子、单片机、程序设计等方面的知识,您可以关注该头条号:玩转嵌入式

点击左下角“了解更多”,可以进入《电子设计交流圈》