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2021-04-29
贾伟刚
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9012三级管开关电路图（一）
1、基极必须串接电阻，保护基极，保护CPU的ＩＯ口。
２、基极根据ＰＮＰ或者ＮＰＮ管子加上拉电阻或者下拉电阻。
３、集电极电阻阻值根据驱动电流实际情况调整。同样基极电阻也可以根据实际情况调整。
基极和发射极需要串接电阻，该电阻的作用是在输入呈高阻态时使晶体管可靠截止，极小值是在前级驱动使晶体管饱和时与基极限流电阻分压后能够满足晶体管的临界饱和，实际选择时会大大高于这个极小值，通常外接干扰越小、负载越重准许的阻值就越大，通常采用10K量级。
防止三极管受噪声信号的影响而产生误动作，使晶体管截止更可靠！三极管的基极不能出现悬空，当输入信号不确定时（如输入信号为高阻态时），加下拉电阻，就能使有效接地。
特别是GPIO连接此基极的时候，一般在GPIO所在IC刚刚上电初始化的时候，此GPIO的内部也处于一种上电状态，很不稳定，容易产生噪声，引起误动作！加此电阻，可消除此影响（如果出现一尖脉冲电平，由于时间比较短，所以这个电压很容易被电阻拉低；如果高电平的时间比较长，那就不能拉低了，也就是正常高电平时没有影响）！
但是电阻不能过小，影响泄漏电流！（过小则会有较大的电流由电阻流入地）
当三极管开关作用时，ON和OFF时间越短越好，为了防止在OFF时，因晶体管中的残留电荷引起的时间滞后，在B，E之间加一个R起到放电作用。
9012三级管开关电路图（二）
9012三级管开关电路图（三）
9012三极管驱动LED电路原理图。
9012三级管开关电路图（四）9012三极管驱动蜂鸣器电路原理图
9012三级管开关电路图（五）
解释：当晶体管突然导通（IN信号突然发生跳变），C1瞬间短路，为三极管快速提供基极电流，这样加速了晶体管的导通。当晶体管突然关断（IN信号突然发生跳变），C1也瞬间导通，为卸放基极电荷提供一条低阻通道，这样加速了晶体管的关断。C通常取值几十到几百皮法。电路中R2是为了保证没有IN输入高电平时三极管保持关断状态；R4是为了保证没有IN输入低电平时三极管保持关断状态。R1和R3是基极电流限流用。
9012三级管开关电路图（六）
截至目前为止，我们都假设当三极管开关导通时，其基极与射极之间是完全短路的。事实并非如此，没有任何三极管可以完全短路而使VCE＝0，大多数的小信号硅质三极管在饱和时，VCE（饱和）值约为0．2伏特，纵使是专为开关应用而设计的交换三极管，其VCE（饱和）值顶多也只能低到0．1伏特左右，而且负载电流一高，VCE（饱和）值还会有些许的上升现象，虽然对大多数的分析计算而言，VCE（饱和）值可以不予考虑，但是在测试交换电路时，必须明白VCE（饱和）值并非真的是0。
虽然VCE（饱和）的电压很小，本身微不足道，但是若将几个三极管开关串接起来，其总和的压降效应就很可观了，不幸的是机械式的开关经常是采用串接的方式来工作的，如图3（a）所示，三极管开关无法模拟机械式开关的等效电路（如图3（b）所示）来工作，这是三极管开关的一大缺点。
图3 三极管开关与机械式开关电路
幸好三极管开关虽然不适用于串接方式，却可以完美的适用于并接的工作方式，如图4所示者即为一例。
三极管开关和传统的机械式开关相较，具有下列四大优点﹕
图4 三极管开关之并联联接
（1）三极管开关不具有活动接点部份，因此不致有磨损之虑，可以使用无限多次，
一般的机械式开关，由于接点磨损，顶多只能使用数百万次左右，而且其接点易受污损而影响工作，因此无法在脏乱的环境下运作，三极管开关既无接点又是密封的，因此无此顾虑。
（2）三极管开关的动作速度较一般的开关为快，一般开关的启闭时间是以毫秒（ms）来计算的，三极管开关则以微秒（μs）计。
（3）三极管开关没有跃动（bounce）现象。一般的机械式开关在导通的瞬间会有快速的连续启闭动作，然后才能逐渐达到稳定状态。
（4）利用三极管开关来驱动电感性负载时，在开关开启的瞬间，不致有火花产生。反之，当机械式开关开启时，由于瞬间切断了电感性负载样上的电流，因此电感之瞬间感应电压，将在接点上引起弧光，这种电弧非但会侵蚀接点的表面，亦可能造成干扰或危害。
(mbbeetchina)
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