分析NPN及PNP三極管作開關用

三極管實物圖

三極管有四個狀態：截止，放大，飽和。我們在單片機電路里，用三極管基本就是用兩種狀態：截止和飽和狀態；即把三極管用作開關來用（飽和后的壓降很低，相當于開關）。在單片機電路中一般不會用作放大，一是因為現在集成的放大器很多，根本用不到三極管，二是單片機電路多為數字信號，三極管無法放大數字信號。在單片機電路里，還會用到三極管來做電平轉換，比如3.3V和5V的轉換，這里不多說，今天我們主要說的是三極管作開關用。

現在我們的DIY教程也差不多了，接下來我們就用軟件設計電路圖了，設計好后就發出去打樣去，打樣板最終會送出去給感興趣的朋友，想要的朋友關注我們微信公眾號：單片機技術宅最終贈送的方案會在公眾號上公布，也歡迎大家多提意見，要怎么送，多多給我提意見，畢竟打樣的不多，數量有限，想要的就趕快吧。今天我們說的內容其實也是大家很容易出錯的問題，不小心就會出大問題，很有可能讓你重新打板。

在之前我們寫的 蜂鳴器解析 里貼出了三極管作開關用來驅動蜂鳴器的電路，具體電路圖如下圖1：

圖1：三極管驅動蜂鳴器

上面圖一中A電路用的是PNP管，把蜂鳴器接在三極管的集電極，低電平導通，高電平截止。B電路用的是NPN管，注意蜂鳴器接在三極管的集電極，高電平導通，電阻按照經驗法可以取4.7K。例如B電路，導通時假設為高電平5V，基極電流Ib=（5V-0.7V）/4.7K=0.9mA，可以使三極管完全飽和。以上這兩個都可以正常工作，只要給對應的驅動信號蜂鳴器（有源）都會發出聲音。

那么，假如蜂鳴器不接在集電極，而是接在發射極上呢，會是什么情況？我們以NPN三極管為例，電路如下圖2：

圖2

假設導通時高電平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，此處為蜂鳴器的壓降。可以看到，同樣取基極電阻為4.7K，流過的基極電流會比1中B圖電路的要小，小多少要看UL是多少。如 果UL比較大，那么相應的Ib就小，很有可能導致三極管無法工作在飽和狀態，使得被驅動器件無法動作。那我們把基極電阻減小就可以了呀，可是被驅動器件的壓降是很難獲知的，有些被驅動器件的壓降是變動的，這樣一來基極電阻就很難選擇合適的值，阻值選擇太大就會驅動失敗，選擇太小，損耗又變大。所以，在非不得已的情況下，不建議選用圖二的這種電路驅動。PNP三極管也是同樣的道理，在此就不再贅述了。

說了這么多，可能你也沒有認真看完，最后我們總結下，精簡幾個字，一定記住！一定記住！一定記住！重要事情說三遍。

三極管作為開關，正確的用法是：

NPN型：從設備取電流，導向地面；

PNP型：從電源取電流，導向設備。

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