【每周一练】三极管驱动控制电路有问题该如何排查？

qwqwqw2088 · 发表于2023-10-29 22:12

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本帖最后由 qwqwqw2088 于 2023-11-2 15:20 编辑

前些天网友 y475199448y 的帖子，【这个抗饱和驱动电路的工作原理是什么？】

联想到之前网友小太阳yy 的帖子【三极管控制电路分析】，在求助和讨论在三极管驱动电路有关的问题，

这些问题有时会涉及到一些三极管基本驱动控制原理，那么这些问题该如何排查？三极管控制电路该如何分析？

往往在电路设计时，包括电源电路设计、高速通信设计、模拟电路设计等等，都会遇到常用的三极管电路设计，驱动电阻到底是怎么选的？驱动电路的工作原理是什么？还有三极管在起开关作用时的工作原理及基极电阻分别是什么？如何进行【三极管控制电路分析】？等等

翻阅电子技术经典教材或者经典书籍中，会有各种放大电路，共基，共集，共射等，相关的计算公式，曲线，电路等效模型天花乱坠，，，，，

然而，现在数字电路控制的电子技术年代，我们经常碰到的这些有关三极管做开关电路的一些问题，特别利用单片机IO口控制一个小功率器件，，比如蜂鸣器，继电器，LED灯组等等，这些就是利用三极管作为开关使用时的。

如下图所示，让三极管，要不工作在饱和区（导通），要不工作在截止区（不导通），总之就是不能工作在放大区。这个比较容易理解，如果工作在放大区，那么Vce的电压就很难确定了，这会导致当你想要高低电平的时候，结果得到一个中间态。

何谓三极管的饱和状态？假定三极管工作在放大状态，那么放大倍数就是β，如果基极有Ib电流流过，那么集电极Ic=β*Ib，Ic也会在Rc上面产生压降Urc。就有，Urc+Uce=Vcc，可以推测，Ib越大，则 Urc=β*Ib*Rc越大，当 Ib 足够大，在Urc=Vcc时，Uce=Vcc-Urc=0。

当基极电流继续增大，而集电极电流不再增大时（趋于稳定），此时三极管达到饱和，饱和时三极管的集电结正偏，发射结正偏，教科书都是这么说的，，，

因为继续增大Ib，Uce＜0是不可能的，因为如果电压反向，那么电流也要反向，这显然是不成立的。

实际Uce也就继续保持接近于0，此时Ic的实际电流是小于β*Ib的，这个时候电路已经满足不了β的放大倍数，三极管已经不是在放大状态，而是进入饱和状态了。

只需要让计算出的Urc=β*Ib*Rc>Vcc，那么三极管就是工作在饱和状态的。

比如常见的在单片机的IO口，三极管开关电路设计中，IO口有一定的带负载能力。但电流很小，驱动能力有限，一般在10-20mA以内，需要设计三极管驱动电路等等，，，

那问题来了，邀请大家可以根据自己的知识和实际电路设计中的经验，进行问题解答，为鼓励大家参与回复，有芯积分奖励，

有自己的见解或积极分析解决问题的思路也会有更多的芯积分奖励哦~

大家踊跃发言，期待你的讨论~，，，，

问题1：比如三极管控制驱动蜂鸣器、LED灯，用NPN，还是PNP？有什么原因？电路中的驱动电阻参数该如何配置？

问题2：如下图，假如电压5V，蜂鸣器工作电流30mA ，三极管放大倍数100，一个PN结压降按0.7V，那么基极电阻R1的取值范围怎么确定？经验值吗？