三極管是單片機硬件中的重要器件,也是我們設(shè)計單片機電路常用的元件。這篇文章我就來分享三極管我學(xué)習(xí)心得,不過這里要說一下,這一章學(xué)習(xí)三極管,我們只是簡單的了解三極管的開關(guān)作用,簡單的涉略三極管。如果各位朋友想找三極管的詳細教程,還請參考有關(guān)資料。
常見的三極管分兩類,NPN型三極管和PNP三極管
左邊這只是NPN三極管,右邊這只是PNP三極管:
三極管有三個極
B | 基極(Base) |
---|---|
E | 發(fā)射極(Emitter) |
C | 集電極(Collection) |
這里分享一下我記住這三個極的方法,橫向左側(cè)的基極接在一杠上,集電極上有個小箭頭,另一邊的是基極。
三極管作用:開關(guān)作用和放大作用,我們主要學(xué)習(xí)開關(guān)作用
三極管的工作狀態(tài):放大,截止,飽和。
這里我們學(xué)習(xí)三極管的開關(guān)作用,所用到的作用只有截止和飽和作用。
這里再講一個重要的概念:導(dǎo)通和截止 :
所謂的導(dǎo)通,簡單的理解就是E,C極之間有電流流過
所謂的截止,簡單的理解就是E,C極之間有沒有電流流過
先來講PNP三極管
當(dāng)PNP三極管的E極(發(fā)射極)比B極(集電極)電壓高0.7V時,E(發(fā)射極),C(集電極)之間就能順利導(dǎo)通,也就是說有電流流過
不滿足PNP三極管的E極(發(fā)射極)比B極(集電極)電壓高0.7V時,E,C截止,E(發(fā)射極),C(集電極)之間就沒有電流流過
再來講NPN三極管
當(dāng)NPN三極管的E極(發(fā)射極)比B極(集電極)電壓高0.7V時,E(發(fā)射極),C(集電極)之間就能順利導(dǎo)通,也就是說有電流流過
不滿足NPN三極管的E極(發(fā)射極)比B極(集電極)電壓高0.7V時,E,C截止,E(發(fā)射極),C(集電極)之間就沒有電流流過
PNP三極管的實際應(yīng)用
下面講解一下PNP三極管點亮LED的電路
對于NPN三極管,只要b極比e極電壓高0.7V就能導(dǎo)通
·在這個電路圖里面,R1(R3)用于保護單片機的IO,防止IO上的電流過大燒壞IO,R2(R4)保護LED,防止LED上的電壓電流太大燒壞LED
·我們給單片機的IO寫高電平,由于e極接地,相當(dāng)于e極為低電平,電壓0V,單片機輸出高電平的時候電壓為5V。這時候電壓差(b-e)>0.7V,三極管順利導(dǎo)通,電流流過ce極,LED熄滅
·我們給單片機的IO寫低電平,由于e極接地,相當(dāng)于e極為低電平,電壓0V,單片機輸出低電平的時候電壓為0V。這時候電壓差(b-e)<0.7V,三極管截止,沒有電流流過ce極,LED熄滅
NPN三極管的實際應(yīng)用
下面講解一下NPN三極管點亮LED的電路
對于PNP三極管,只要e極比b極電壓高0.7V就能導(dǎo)通
·在這個電路圖里面,R1(R3)用于保護單片機的IO,防止IO上的電流過大燒壞IO,R2(R4)保護LED,防止LED上的電壓電流太大燒壞LED
·我們給單片機的IO寫高電平,由于e極接5V,單片機輸出高電平的時候電壓為5V。這時候電壓差(b-e)<0.7V,這時候電壓差(b-e)<0.7V,三極管截止,沒有電流流過ce極,LED熄滅
·我們給單片機的IO寫低電平,單片機拉低IO的時候相當(dāng)于接地,電壓0V。由于e極接5V,三極管順利導(dǎo)通,電流流過ce極,LED熄滅
利用三極管實現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換
有的時候,我們需要使用大電壓的外接器件,可以讓單片機控制繼電器,但是比起繼電器,如果使用的器件對電流的要求不大,那么我們可以使用一只三極管,不僅節(jié)約電路器件成本,還節(jié)省電路空間,簡化電路設(shè)計
這個電路圖里面使用NPN三極管,當(dāng)我們給B低電平的時候截止,高電平的時候?qū)ǎ_到控制效果