sanjiguanbijiaobianyi
，yongqilaifangbian，changyongzaishuzidianlukaiguankongzhi。yibanlaishuodichengbenchanghe，putongyingyongdexiankaolvyongsanjiguan。sanjiguan
，quanchengyingweibandaotisanjiguan
，yechengshuangjixingjingtiguan、晶體三極管，是一種電流控製電流的半導體器件。其作用是把微弱信號放大成輻值較大的電信號，也用作無觸點開關。

 

在數字電路設計的中，往往需要把數字信號經過開關擴流器件來驅動一些蜂鳴器
、LED
、繼(ji)電(dian)器(qi)等(deng)需(xu)要(yao)較(jiao)大(da)電(dian)流(liu)的(de)器(qi)件(jian)

，用(yong)得(de)最(zui)多(duo)的(de)開(kai)關(guan)擴(kuo)流(liu)器(qi)件(jian)要(yao)數(shu)三(san)極(ji)管(guan)。然(ran)而(er)在(zai)使(shi)用(yong)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，如(ru)果(guo)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)不(bu)當(dang)，三(san)極(ji)管(guan)無(wu)法(fa)工(gong)作(zuo)在(zai)正(zheng)常(chang)的(de)開(kai)關(guan)狀(zhuang)態(tai)，就(jiu)達(da)不(bu)到(dao)預(yu)期(qi)的(de)目(mu)的(de)，有(you)時(shi)就(jiu)是(shi)因(yin)為(wei)這(zhe)些(xie)小(xiao)小(xiao)的(de)錯(cuo)誤(wu)而(er)導(dao)致(zhi)重(zhong)新(xin)打(da)板(ban)，導(dao)致(zhi)浪(lang)費(fei)。本(ben)人(ren)在(zai)這(zhe)個(ge)方(fang)麵(mian)就(jiu)吃(chi)過(guo)虧(kui)，所(suo)以(yi)把(ba)自(zi)己(ji)使(shi)用(yong)三(san)極(ji)管(guan)的(de)一(yi)些(xie)經(jing)驗(yan)以(yi)及(ji)一(yi)些(xie)常(chang)見(jian)的(de)誤(wu)區(qu)給(gei)大(da)家(jia)分(fen)享(xiang)一(yi)下(xia)

，在(zai)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)一(yi)些(xie)不(bu)必(bi)要(yao)的(de)麻(ma)煩(fan)。

 

下麵來看幾個三極管做開關的常用電路畫法。幾個例子都是蜂鳴器作為被驅動器件。

圖一的a 電路用的是NPN管，注意蜂鳴器接在三極管的集電極
，驅動信號可以是常見的3.3V或者5VTTL，高電平開通，電阻按照經驗法可以取4.7K。例如a電路，開通時假設為高電平5V
，基極電流Ib=(5V-0.7V)/4.7K=0.9mA，可以使三極管完全飽和。b 電路用的是PNP管
，同樣把蜂鳴器接在三極管的集電極，不同的是驅動信號是5V的TTL電平。以上這兩個都可以正常工作，隻要PWM驅動信號工作在合適的頻率，蜂鳴器（有源）都會發出最大的聲音。

圖二的這兩個電路相比圖一來說

，最大的區別在於被驅動器件接在三極管的發射極。同樣看c電路，開通時假設為高電平5V，基極電流Ib=(5V-0.7V-UL)/4.7K
，其中UL為被驅動器件上的壓降。可以看到
，同樣取基極電阻為4.7K
，流過的基極電流會比圖一a電路的要小，小多少要看UL是多少。如果UL比較大
，那麼相應的Ib就jiu小xiao
，很hen有you可ke能neng導dao致zhi三san極ji管guan無wu法fa工gong作zuo在zai飽bao和he狀zhuang態tai，使shi得de被bei驅qu動dong器qi件jian無wu法fa動dong作zuo。有you人ren會hui說shuo把ba基ji極ji電dian阻zu減jian小xiao就jiu可ke以yi了le呀ya

，可ke是shi被bei驅qu動dong器qi件jian的de壓ya降jiang是shi很hen難nan獲huo知zhi的de，有you些xie被bei驅qu動dong器qi件jian的de壓ya降jiang是shi變bian動dong的de，這zhe樣yang一yi來lai基ji極ji電dian阻zu就jiu較jiao難nan選xuan擇ze合he適shi的de值zhi
，阻zu值zhi選xuan擇ze太tai大da就jiu會hui驅qu動dong失shi敗bai，選xuan擇ze太tai小xiao，損sun耗hao又you變bian大da。所suo以yi，在zai非fei不bu得de已yi的de情qing況kuang下xia，不bu建jian議yi選xuan用yong圖tu二er的de這zhe兩liang種zhong電dian路lu。

我們再來看圖三這兩個電路。驅動信號為3.3VTTL電平，而被驅動器件開通電壓需要5V。在3.3V的MCU電路中
，不小心的話很容易就設計出這兩種電路，而這兩種電路都是錯誤的。先分析e電路，這是典型的“發射極正偏
，集電極反偏”的放大電路，或者叫射極輸出器。當PWM信號為3.3V時

，三極管發射極電壓為3.3V-0.7V = 2.6V
，無法達到期望的5V。圖三fdianluyeshiyigehenshibaidedianlu，shouxianzhegedianlukaitongshimeiyouwentide，dangqudongxinhaoweididianpingshi，beiqudongqijiankeyizhengchangdongzuo。ranerzhegedianlushiwufaguanduande，dangqudongxinhaoPWM為3.3V高電平的時候

，Ube = 5V - 3.3V = 1.7V仍然可以使三極管開通，於是無法關斷。在這裏
，有人會說用過這個電路，沒有問題啊，而且MCU的電壓也是3.3V。我說你用的肯定是OD（開漏）驅動方式，而且是真正的OD或者是5V容忍的OD，比如STM32的很多IO口都可以設置為5V容忍的OD驅動方式（但是有些是不行的）。當驅動信號為OD門驅動方式時，輸出高電平

，信號就變成了高阻態，流過基極的電流為零，三極管可以有效關斷，這個時候f電路依然有效。

綜合以上幾種電路的情況分析
，得到圖四這兩種個人認為是最優的驅動電路，與圖一不同的是
，圖四在基極與發射極之間多加了一個100K的(de)電(dian)阻(zu)，這(zhe)個(ge)電(dian)阻(zu)也(ye)是(shi)有(you)一(yi)定(ding)作(zuo)用(yong)的(de)
，可(ke)以(yi)讓(rang)三(san)極(ji)管(guan)有(you)一(yi)個(ge)已(yi)知(zhi)的(de)默(mo)認(ren)狀(zhuang)態(tai)。當(dang)輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)去(qu)除(chu)的(de)時(shi)候(hou)，三(san)極(ji)管(guan)還(hai)處(chu)於(yu)關(guan)斷(duan)狀(zhuang)態(tai)。在(zai)安(an)全(quan)和(he)穩(wen)定(ding)的(de)方(fang)麵(mian)考(kao)慮(lv)，多(duo)加(jia)的(de)這(zhe)個(ge)電(dian)阻(zu)還(hai)是(shi)很(hen)有(you)必(bi)要(yao)的(de)，或(huo)者(zhe)說(shuo)可(ke)以(yi)讓(rang)三(san)極(ji)管(guan)工(gong)作(zuo)在(zai)更(geng)好(hao)的(de)開(kai)關(guan)狀(zhuang)態(tai)。

 

三san極ji管guan作zuo為wei開kai關guan器qi件jian，雖sui然ran驅qu動dong電dian路lu很hen簡jian單dan，要yao使shi電dian路lu工gong作zuo更geng加jia穩wen定ding可ke靠kao，還hai是shi不bu能neng掉diao以yi輕qing心xin。為wei了le不bu容rong易yi出chu錯cuo，個ge人ren建jian議yi是shi優you先xian采cai用yong圖tu四si的de電dian路lu，盡jin量liang不bu采cai用yong圖tu二er的de電dian路lu，避bi免mian使shi用yong圖tu三san的de工gong作zuo狀zhuang況kuang。