NPN和PNP两种三极管的使用和连接方法

这篇文章总结了关于NPN和PNP两种型号三极管的使用和连接方法。 在单片机应用电路中三极管主要作为开关来使用。  

PNP与NPN两种三极管使用方法

图1图1中，横向左侧的引脚叫做基极b，有一个箭头的是发射极e，剩下的一个引脚就是集电极 c。 首先来说一下NPN型，这种型号的三极管在用作开关时，大都是发射极接地，集电极接高电平，基极接控制信号。

其次对于PNP型的三极管用作开关时，一般都是发射极接高电平，基极接控制信号。三极管导通时，电流从发射极流向集电极。

三极管的开关原理

三极管有截止、放大、饱和三种工作状态。 放大状态主要应用于模拟电路中，且用法和计算方法也比较复杂，我们暂时用不到。 而数字电路主要使用的是三极管的开关特性，只用到了截止与饱和两种状态。 三极管的用法特点，关键点在于b极（基极）和e级（发射极）之间的电压情况，对于PNP而言，e极电压只要高于b级0.7V以上，这个三极管e级和c级之间就可以顺利导通。 同理，NPN型三极管的导通条件是b极比e极电压高0.7V。 总之是箭头的始端比末端高0.7V就可以导通三极管的e极和c极。

图2 以图2的PNP三极管为例，基极通过一个10K的电阻接到了单片机的一个IO口上，假定是P1.0，发射极直接接到5V的电源上，集电极接了一个LED小灯，并且串联了一个1K的限流电阻最终接到了电源负极GND上。 如果P1.0由我们的程序给一个高电平1，那么e到b不会产生一个0.7V的压降，这个时候，发射极和集电极也就不会导通，那么竖着看这个电路在三极管处是断开的，没有电流通过，LED2小灯也就不会亮。 如果程序给P1.0一个低电平0，这时e极还是5V，于是e和b之间产生了压差，三极管e和b之间也就导通了，三极管e和b之间大概有0.7V的压降，那还有（5-0.7）V的电压会施加在电阻R47上。这个时候，e和c之间也会导通了，那么LED小灯本身有2V的压降，三极管本身e和c之间大概有0.2V的压降，我们忽略不计。那么在R41上就会有大概3V的压降，可以计算出来，这条支路的电流大概是3mA，可以成功点亮LED。

三极管饱和状态

最后一个概念：电流控制。前边讲过，三极管有截止、放大、饱和三个状态。我们要让这个三极管处于饱和状态，就是我们所谓的开关特性，必须要满足一个条件。三极管都有一个放大倍数β，要想处于饱和状态，b极电流就必须大于e和c之间电流值除以β。这个β，对于常用的三极管大概可以认为是100。 那么上边的R47的阻值我们必须要来计算一下了。刚才我们算过了，e和c之间的电流是3mA，那么b极电流最小就是3mA除以100等于30uA，大概有4.3V电压会落在基极电阻上，那么基极电阻最大值就是4.3V/30uA=143K。电阻值只要比这个值小就可以，当然也不能太小，太小会导致单片机的IO口电流过大烧坏三极管或者单片机。 本文转载自：STM32嵌入式开发（作者：acket）

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