分析NPN及PNP三极管作开关用

三极管实物图

三极管有四个状态：截止，放大，饱和。我们在单片机电路里，用三极管基本就是用两种状态：截止和饱和状态；即把三极管用作开关来用（饱和后的压降很低，相当于开关）。在单片机电路中一般不会用作放大，一是因为现在集成的放大器很多，根本用不到三极管，二是单片机电路多为数字信号，三极管无法放大数字信号。在单片机电路里，还会用到三极管来做电平转换，比如3.3V和5V的转换，这里不多说，今天我们主要说的是三极管作开关用。

现在我们的DIY教程也差不多了，接下来我们就用软件设计电路图了，设计好后就发出去打样去，打样板最终会送出去给感兴趣的朋友，想要的朋友关注我们微信公众号：单片机技术宅最终赠送的方案会在公众号上公布，也欢迎大家多提意见，要怎么送，多多给我提意见，毕竟打样的不多，数量有限，想要的就赶快吧。今天我们说的内容其实也是大家很容易出错的问题，不小心就会出大问题，很有可能让你重新打板。

在之前我们写的 蜂鸣器解析 里贴出了三极管作开关用来驱动蜂鸣器的电路，具体电路图如下图1：

图1：三极管驱动蜂鸣器

上面图一中A电路用的是PNP管，把蜂鸣器接在三极管的集电极，低电平导通，高电平截止。B电路用的是NPN管，注意蜂鸣器接在三极管的集电极，高电平导通，电阻按照经验法可以取4.7K。例如B电路，导通时假设为高电平5V，基极电流Ib=（5V-0.7V）/4.7K=0.9mA，可以使三极管完全饱和。以上这两个都可以正常工作，只要给对应的驱动信号蜂鸣器（有源）都会发出声音。

那么，假如蜂鸣器不接在集电极，而是接在发射极上呢，会是什么情况？我们以NPN三极管为例，电路如下图2：

图2

假设导通时高电平5V，基极电流Ib=（5V-0.7V- UL）/4.7K，其中UL为被驱动器件上的压降，此处为蜂鸣器的压降。可以看到，同样取基极电阻为4.7K，流过的基极电流会比1中B图电路的要小，小多少要看UL是多少。如 果UL比较大，那么相应的Ib就小，很有可能导致三极管无法工作在饱和状态，使得被驱动器件无法动作。那我们把基极电阻减小就可以了呀，可是被驱动器件的压降是很难获知的，有些被驱动器件的压降是变动的，这样一来基极电阻就很难选择合适的值，阻值选择太大就会驱动失败，选择太小，损耗又变大。所以，在非不得已的情况下，不建议选用图二的这种电路驱动。PNP三极管也是同样的道理，在此就不再赘述了。

说了这么多，可能你也没有认真看完，最后我们总结下，精简几个字，一定记住！一定记住！一定记住！重要事情说三遍。

三极管作为开关，正确的用法是：

NPN型：从设备取电流，导向地面；

PNP型：从电源取电流，导向设备。

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