pnp三級管開關電路,pnp三級管開關工作原理-KIA MOS管

pnp三級管開關電路原理

PNP三極管由：發(fā)射區(qū)（Emitter）、基區(qū)（Base）和集電區(qū)（Collector）三個區(qū)域組成。發(fā)射區(qū)和集電區(qū)是N型半導體，基區(qū)是P型半導體。發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間是發(fā)射結(jié)，基區(qū)與集電區(qū)之間是集電結(jié)。

工作原理

正向偏置：當PNP三極管處于正向偏置時，發(fā)射區(qū)的N型半導體與基區(qū)的P型半導體之間形成正向偏壓，使得發(fā)射區(qū)和基區(qū)之間的電子流動增加。發(fā)射區(qū)的電子注入基區(qū)，與基區(qū)中的空穴復合，形成電流。

電流放大：在正向偏置下，發(fā)射區(qū)注入的電子經(jīng)過基區(qū)的擴散和漂移，最終到達集電區(qū)。由于基區(qū)很薄，電子在基區(qū)中的傳輸時間很短，而在集電區(qū)中的傳輸時間較長，因此電子在集電區(qū)中形成的電流會比發(fā)射區(qū)注入的電子流大很多，實現(xiàn)了電流的放大。

開關功能：當控制信號施加在基極上時，PNP三極管進入導通狀態(tài)，發(fā)射極與集電極之間的電阻變得非常小，電流可以順暢流動。而當控制信號消失時，PNP三極管回到截止狀態(tài)，電流不再流過三極管。

NPN和PNP三極管開關

對于NPN來說，使Ube壓差小，三極管斷開，Ube壓差大，三極管導通，（基極電位高于射級點位一定值的時候?qū)ǎ┢渲幸话鉛e接地，則只需控制Ub,使Ub＞Uon即可使之導通；

對于PNP來說，使Ueb壓差小，三極管斷開，Ueb壓差大，三極管導通，（基極電位低于射級點位一定值的時候?qū)ǎ┢渲幸话鉛c接地，所以要使三極管導通既要控制Ue又要控制Ub使Ueb＞Uon才行。所以一般是Ue為某個固定電壓值，只通過控制Ub來就可以控制三極管的導通與斷開。

如下圖實例：左圖NPN輸入高電平時三極管導通，LED燈亮；右圖PNP輸入低電平時三極管導通，LED燈亮。

注意：一般使用NPN三極管控制負極，PNP三極管控制正極。

pnp三級管開關電路,原理

總結(jié)：NPN和PNP三極管除了極性相反之外，實際用法也不同，而且驅(qū)動電路也不同，基極限流電阻R的計算方式也不同。

（1）圖1-NPN三極管開關電路：驅(qū)動一個發(fā)光二極管所需要的電壓和電流分別是：1.6V~2V（這里取2V），5mA~20mA（這里取20mA）；所以集電極限流電阻為：R2=(5V-Vled)/IC=(5V-2V)/0.02A=150R；為了讓三極管C和E間的電壓盡可能小，三極管處于一個深度飽和的狀態(tài)，一般三極管基極的電流取集電極電流的1/10，所以基極電流為：IB=IC/10=2mA；三極管導通電壓取0.7V。所以基極限流電阻為：R1=(輸入電壓-0.7)/IB；注意：如果三極管集電極電流比較大，這里IB的取值可能要大于IC的1/10，才能使C和E間的電壓盡可能小；

（2）圖2-PNP三極管開關電路：有時候我們也會用PNP的三極管搭建三極管開關電路，當如圖輸入低電平時，三極管B和E間的電壓小于開啟電壓（負值），這時三極管飽和導通；當如圖輸入高電平時，我們一般認為三極管B和E間的電壓大于開啟電壓（負值），這時三極管是截止的，其實這個也是分情況的，當如圖輸入高電平的電壓等于VCC電壓時，三極管確實是截止的，但是如果輸入高電平的電壓小于VCC電壓時，比如輸入3.3V，而VCC等于5V時，由于三極管B和E間的電壓，還是會小于開啟電壓（負值），三極管仍然是導通的，這時三極管會出現(xiàn)關不斷的現(xiàn)象，并且5V電源會通過輸入的引腳反灌到輸入的3.3V上(比如：MCU引腳)，這樣很容易（MCU）出現(xiàn)問題，所以三極管開關電路中，常見的是NPN型的三極管，PNP型的用的并不多。

開啟電壓和截止電壓：

（1）開啟電壓是指PN結(jié)由載止狀態(tài)向?qū)顟B(tài)較變時的電壓，就是剛剛開始導通時的電壓，硅管與鍺管的開啟電壓分別為0.5V和0.2V~0.3V。

（2）導通電壓是指PN結(jié)導通以后兩端的電壓降，硅管與鍺管的導通電壓分別為0.7V與0.5V普通三極管，導通電壓0.5~0.7V，符合二極管的特性。正向電壓就是不超過二極管正向所能承受的最大電壓值。