9012二极管开关电路图(1)1、基极必须串联电阻保护基极,保护CPU的IO口。
2.基极根据PNP或NPN管增加上拉电阻或下拉电阻。
3.集电极电阻的阻值根据驱动电流的实际情况进行调整。同样,基极电阻也可以根据实际情况进行调整。
基极和发射极需要与电阻串联。这个电阻的作用是当输入为高阻态时,使晶体管可靠关断。最小值在晶体管被前一次驱动饱和时,用基极限流电阻分压后能满足晶体管的临界饱和,实际选择时会远远高于这个最小值。通常,外部干扰越小,负载越重,允许的电阻值越大,通常为10K量级。
防止噪声信号导致三极管误动作,让晶体管关断更可靠!三极管的基极不能悬空。当输入信号不确定时(如输入信号为高阻态时),增加一个下拉电阻可以有效地将其接地。
尤其是GPIO连到这个底座上的时候,一般GPIO所在的IC刚上电初始化的时候,这个GPIO内部也是上电状态,非常不稳定,容易产生噪音,造成误操作!加这个电阻可以消除这种影响(如果有尖脉冲电平,因为时间短,电压容易被电阻拉低;如果高水平持续时间长,不能降,也就是不影响正常的高水平!
但是电阻不能太小,会影响漏电流!(如果太小,大电流会从电阻流到地。)
三极管开关工作时,通断时间越短越好。为了防止晶体管关断时残留电荷造成的时间滞后,在B和E之间加一个R来放电。
9012三极管开关电路图(二)9012三极管开关电路图(三)9012三极管驱动LED电路原理图。
9012三极管开关电路图(四)9012三极管驱动蜂鸣器电路图
9012三管开关电路图(五)解释:当晶体管突然导通时(IN信号突然跳变),C1瞬间短路,迅速为晶体管提供基极电流,从而加速晶体管的导通。当晶体管突然关断时(IN信号突然跳变),C1也会瞬间导通,为基极电荷放电提供低阻通道,从而加速晶体管的关断。c通常需要几十到几百皮法。电路中的R2是为了保证在没有IN输入高电平时晶体管保持关断;R4是为了确保三极管在没有输入低电平时保持关断。R1和R3用于基极电流限制。
9012三极管开关电路图(6)到目前为止,我们都假设三极管开关在导通时,其基极和发射极之间是完全短路的。事实并非如此。没有一个晶体管可以完全短路使VCE=0。当大多数小信号硅晶体管饱和时,VCE(饱和)值约为0.2伏。即使对于为开关应用而设计的开关晶体管,VCE(饱和)值也最多只能低至0.1伏,当负载电流较高时,VCE(饱和)值会略有上升。虽然对其中的大部分进行了分析,
虽然VCE(饱和)的电压很小,本身无足轻重,但如果串联几个三极管开关,总的压降效应会很可观。不幸的是,机械开关经常串联工作。如图3(a)所示,三极管开关无法模拟机械开关的等效电路(如图3(b)所示),这是三极管开关的一大缺点。
图3三极管开关和机械开关电路
好在三极管开关虽然不适合串联,但是完全可以适合并联,如图4所示。
与传统的机械开关相比,三极管开关有以下四个优点:
图4三极管开关的并联
(1)三极管开关无动触点部分,不怕磨损,可不限次数使用。
一般的机械开关因为触点磨损最多只能使用几百万次,而且它的触点容易被弄脏,影响工作,所以不能在比较脏的环境下操作。三极管开关没有触点,是密封的,所以没有这个顾虑。
(2)三极管开关的动作速度比一般开关快,一般开关的开闭时间以毫秒(ms)计算,而三极管开关以微秒(s)计算。
(3)三极管开关无弹跳现象。一般的机械开关在导通的瞬间会有一个快速连续的开闭动作,之后就可以逐渐达到稳定状态。
(4)用三极管开关驱动感性负载时,开关接通的瞬间不会产生火花。相反,当机械开关接通时,由于感性负载样本上的电流瞬间被切断,电感器的瞬时感应电压会在触点上产生电弧,不仅会腐蚀触点表面,还会产生干扰或危害。
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