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PNP與NPN兩種三極管使用方法

發布時間：2020-10-21 責任編輯：lina

【導讀】本文總結下關於NPN和PNP兩種型號三極管的使用和連接方法。在單片機應用電路中三極管主要的作用就是開關作用。

本文總結下關於NPN和PNP兩種型號三極管的使用和連接方法。在單片機應用電路中三極管主要的作用就是開關作用。

PNP與NPN兩種三極管使用方法

上圖中，橫向左側的引腳叫做基極b，有一個箭頭的是發射極e，剩下的一個引腳就是集電極 c。

首先來說一下NPN型，這種型號的三極管在用於開關狀態時，大都是發射極接地，集電極接高電平，基極接控製信號。

其次對於PNP型的三極管，用於開關狀態時，一般都是發射極接高電平，基極接控製信號。三極管導通時，電流從發射極流向集電極。

三極管的開關原理

三極管有截止、放大、飽和三種工作狀態。

放大狀態主要應用於模擬電路中，且用法和計算方法也比較複雜，我們暫時用不到。

而數字電路主要使用的是三極管的開關特性，隻用到了截止與飽和兩種狀態。

三極管的用法特點，關鍵點在於 b 極（基極）和 e 級（發射極）之間的電壓情況，對於PNP 而言，e 極電壓隻要高於 b 級 0.7V 以上，這個三極管 e 級和 c 級之間就可以順利導通。

同理，NPN 型三極管的導通條件是 b 極比 e 極電壓高 0.7V。

總之是箭頭的始端比末端高 0.7V 就可以導通三極管的 e 極和 c 極。

以上圖PNP三極管為例，基極通過一個 10K 的電阻接到了單片機的一個 IO口上，假定是 P1.0，發射極直接接到 5V 的電源上，集電極接了一個 LED 小燈，並且串聯了一個 1K 的限流電阻最終接到了電源負極 GND 上。

如果 P1.0 由我們的程序給一個高電平 1，那麼e到 b 不會產生一個 0.7V 的壓降，這個時候，發射極和集電極也就不會導通，那麼豎著看這個電路在三極管處是斷開的，沒有電流通過，LED2 小燈也就不會亮。

如果程序給 P1.0 一個低電平 0，這時 e 極還是 5V，於是 e 和 b 之間產生了壓差，三極管 e 和 b 之間也就導通了，三極管 e 和 b 之間大概有 0.7V 的壓降，那還有（5-0.7）V 的電壓會在電阻 R47 上。這個時候，e 和 c 之間也會導通了，那麼 LED 小燈本身有 2V 的壓降，三極管本身 e 和 c 之間大概有 0.2V的壓降，我們忽略不計。那麼在 R41 上就會有大概 3V 的壓降，可以計算出來，這條支路的電流大概是 3mA，可以成功點亮 LED。

三極管飽和狀態

最(zui)後(hou)一(yi)個(ge)概(gai)念(nian)，電(dian)流(liu)控(kong)製(zhi)。前(qian)邊(bian)講(jiang)過(guo)，三(san)極(ji)管(guan)有(you)截(jie)止(zhi)，放(fang)大(da)，飽(bao)和(he)三(san)個(ge)狀(zhuang)態(tai)。我(wo)們(men)要(yao)讓(rang)這(zhe)個(ge)三(san)極(ji)管(guan)處(chu)於(yu)飽(bao)和(he)狀(zhuang)態(tai)，就(jiu)是(shi)我(wo)們(men)所(suo)謂(wei)的(de)開(kai)關(guan)特(te)性(xing)，必(bi)須(xu)要(yao)滿(man)足(zu)一(yi)個(ge)條(tiao)件(jian)。三(san)極(ji)管(guan)都(dou)有(you)一(yi)個(ge)放(fang)大(da)倍(bei)數(shu)β，要想處於飽和狀態，b 極電流就必須大於 e 和 c 之間電流值除以β。這個β，對於常用的三極管大概可以認為是 100。

那麼上邊的 R47 的阻值我們必須要來計算一下了。剛才我們算過了，e 和 c 之間的電流是 3mA，那麼 b 極電流最小就是 3mA 除以 100 等於30uA，大概有 4.3V 電壓會落在基極電阻上，那麼基極電阻最大值就是 4.3V/30uA = 143K。電阻值隻要比這個值小就可以，當然也不能太小，太小會導致單片機的 IO 口電流過大燒壞三極管或者單片機。

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