三極管開(kāi)關(guān)電路限流電阻怎么選取

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這是一個(gè)MCU驅(qū)動(dòng)小功率器件的電路，這里僅用小功率燈珠代替負(fù)載，電路中用到了一個(gè)NPN的三極管，這個(gè)三極管在這里充當(dāng)一個(gè)開(kāi)關(guān)。

三極管當(dāng)作開(kāi)關(guān)時(shí)其工作在飽和狀態(tài)，BE間的電壓要大于開(kāi)啟電壓，同時(shí)BE間的電壓大于CE間的電壓，CE間的電壓可以近似的看成是0。

當(dāng)MCU輸出低電平，三極管截止，沒(méi)有電流流過(guò)負(fù)載。

當(dāng)MCU輸出高電平，三極管飽和導(dǎo)通，負(fù)載有電流流過(guò)，那么怎么去選取三極管基極的限流電阻RB呢？

假設(shè)MCU輸出的低電平是0V，高電平是3.3V，燈珠的導(dǎo)通壓降為2V，額定工作電流為20mA,又因?yàn)槿龢O管飽和導(dǎo)通時(shí)CE電壓約為0，所以可以計(jì)算出燈珠的限流電阻取150歐姆。

為了讓三極管CE間的電壓盡可能小，三極管處于一個(gè)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十分之一，這里也就是2mA，三極管導(dǎo)通電壓取0.7V，所以有Rb為1.3K歐姆。

所以MCU通過(guò)三極管驅(qū)動(dòng)這個(gè)燈珠的電路就是這個(gè)。

Rb=1.3kQ 3.3V/3V供電時(shí)極高電平2.8伏左右

如果三級(jí)管集電極電流比較大，這里IB的取值可能要大于IC的十分之一，才能使ce間的電壓盡可能小。

這個(gè)圖說(shuō)明如果B極電流越大，CE電壓差就越小，相應(yīng)的燈的電壓越小。

MCU上電時(shí)其IO一般為輸入狀態(tài)，所以為了讓三極管上電時(shí)有一個(gè)確定電平，這個(gè)電路還會(huì)在三極管基極加一個(gè)下拉電阻，取值一般是10K，這個(gè)10K電阻會(huì)分走基極大概0.07mA的電流，這個(gè)對(duì)于基極的電流來(lái)說(shuō)是可以忽略的。

需要注意的是，上面計(jì)算的基極限流電阻，在IC電流不大時(shí)是有比較大的余量的，所以在一定范圍內(nèi)增大RB，三極管還是會(huì)工作在飽和狀態(tài)，電路任然能正常工作。

實(shí)際應(yīng)用：電子界的 “潛規(guī)則”

如今 0.1uF 陶瓷電容已成行業(yè)標(biāo)配：?jiǎn)纹瑱C(jī)的 VCC 腳、運(yùn)放的供電端、射頻模塊的電源口，到處都能看到它的身影。甚至有些芯片 datasheet 里會(huì)嚴(yán)厲警告：“必須在 VDD 和 GND 間放置 0.1uF 陶瓷電容，否則不保證工作正常。”

不過(guò)也有靈活應(yīng)變的時(shí)候：對(duì)付超高頻芯片（比如 GHz 級(jí)射頻電路），會(huì)再并一個(gè) 0.01uF 電容 “雙保險(xiǎn)”；電源入口處則會(huì)配個(gè) 10uF 電解電容 “打配合”。但這顆 0.1uF 的 “主力軍”，地位始終穩(wěn)如泰山。

說(shuō)到底，0.1uF 電容的普及，是科學(xué)計(jì)算、工程實(shí)踐和成本妥協(xié)的完美平衡。它就像電子世界里的 “萬(wàn)金油”，不貴、好用、還靠譜 —— 難怪工程師們對(duì)它愛(ài)得深沉。下次焊電路時(shí)，可別忘了給芯片安排上這個(gè) “貼身保鏢” 哦。

請(qǐng)注意！ 靜電敏感器件請(qǐng)做好電磁干擾防范。

文章出處：電子工程師。

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