如图 通过51单片机 一输出引脚控制三极管实现电压转换 图中R1和R2的值如何计算

EEW2018

如图 通过51单片机 一输出引脚控制三极管实现电压转换 图中R1和R2的值如何计算 [复制链接]

 

如图  通过51单片机 一输出引脚控制三极管实现电压转换 图中R1和R2的值如何计算

dcexpert

要根据三极管的增益、输出驱动电流等计算。现在一般三极管的增益都可以达到100以上

EEW2020

连这都不会算，还在一会儿研究量子纠缠，一会儿研究天线接收？

EEW2018

EEW2020 发表于 2020-1-29 12:38
连这都不会算，还在一会儿研究量子纠缠，一会儿研究天线接收？

大家都学过数电模电电路 但是很少有学过如何造单片机的  对单片机内部结构一无所知  这问题没什么可笑的

maychang

EEW2018 发表于 2020-1-29 13:02 大家都学过数电模电电路 但是很少有学过如何造单片机的 对单片机内部结构一无所知 这问题没什么可笑的

这个问题，其实仔细阅读单片机的datasheet即可了解。单片机datasheet中必有说明，包括 “单片机内部结构”。

maychang

R2多大，需要根据OUT端输出电流来决定。负载越重(要求OUT端电流大)，R2就要小一些。至于计算，当然是根据欧姆定律。

maychang

R1根据三极管要求的输出电流(集电极电流)和三极管电流放大倍数决定，并留有一定余量。

例如，三极管集电极电流要求10mA，电流放大倍数最小50，那么基极电流至少要0.2mA。单片机输出高电平接近5V，那么R1应该小于5/0.0002＝25000(欧)。实际上R1通常用2～10千欧。

maychang

首帖电路，如果三极管距离单片机稍远，则该电路应该在基极与地之间并联一支电阻，电阻数值大约5～10千欧。加入此电阻后，三极管抗干扰能力比没有此电阻要强不少。

maychang

三极管基极与地之间并联电阻后，显然R1应该比计算出的数值更小一些，以保证三极管在单片机输出高电平时能够进入饱和。

maychang

EEW2018 发表于 2020-1-29 13:02 大家都学过数电模电电路 但是很少有学过如何造单片机的 对单片机内部结构一无所知 这问题没什么可笑的

“大家都学过数电模电电路 但是很少有学过如何造单片机的 对单片机内部结构一无所知”

其实，51单片机I/O口结构和首帖那幅图是一样的。只不过电源电压为5V。

R2就是芯片内部的上拉电阻，三极管改成MOS管(现在都是CMOS工艺)，图中标注IO处是个锁存器。OUT端就是单片机引脚。

maychang

EEW2018 发表于 2020-1-29 13:02 大家都学过数电模电电路 但是很少有学过如何造单片机的 对单片机内部结构一无所知 这问题没什么可笑的

首帖图中，(在锁存器控制下)三极管饱和导通，引脚OUT输出低电平，(在锁存器控制下)三极管关断，引脚OUT输出高电平。

可见，引脚输出高电平完全是靠电阻首帖图中R2拉上去的。低电平则是靠三极管饱和导通实现的。

因为三极管饱和导通时允许流过较大电流，而电阻R2数值较大，所以51系列单片机引脚下拉能力比上拉能力要强得多。

maychang

EEW2018 发表于 2020-1-29 13:02 大家都学过数电模电电路 但是很少有学过如何造单片机的 对单片机内部结构一无所知 这问题没什么可笑的

从首帖图中可见，如果要从OUT处即单片机引脚输入高电平或者低电平，三极管一定不能导通(否则将把输入信号短路到地)。所以，作为输入使用前，单片机一定要对I/O口写 “1”，即令引脚输出高电平，也就是让三极管关断。此时外部信号就可以施加到OUT端。外部信号为高电平，实际上并不需要提供电流，靠芯片内部上拉电阻R2就可以让引脚为高电平(如果输入信号开路，单片机就会认为输入为高电平)。外部信号为低电平，则输入信号需要把R2中的电流 “吸走” 到地(单片机引脚没有外加上拉电阻时为数十微安至多100微安，有外加上拉电阻时当然还要加上外加电阻中的电流)。

maychang

EEW2018 发表于 2020-1-29 13:02 大家都学过数电模电电路 但是很少有学过如何造单片机的 对单片机内部结构一无所知 这问题没什么可笑的

前面从6楼到12楼回复，注意只限51单片机这样的 “准双向口”，对其它型号单片机未必适用。有很多单片机的I/O口是推挽结构，与51系列单片机结构不同。

深圳小花

从首帖图中可见，如果要从OUT处即单片机引脚输入高电平或者低电平，三极管一定不能导通(否则将把输入信号短路到地)。所以，作为输入使用前，单片机一定要对I/O口写 “1”，即令引脚输出高电平，也就是让三极管关断。此时外部信号就可以施加到OUT端。外部信号为高电平，实际上并不需要提供电流，靠芯片内部上拉电阻R2就可以让引脚为高电平(如果输入信号开路，单片机就会认为输入为高电平)。外部信号为低电平，则输入信号需要把R2中的电流 “吸走” 到地(单片机引脚没有外加上拉电阻时为数十微安至多100微安，有外加上拉电阻时当然还要加上外加电阻中的电流)。