新手設(shè)計(jì)的電路到底能挑多少毛病?三極管電路糾錯(cuò)+詳細(xì)分析

2022/12/21 10:04:50??????點(diǎn)擊:

電路一、三極管驅(qū)動(dòng)電路


為了描述簡(jiǎn)單,我們假設(shè)驅(qū)動(dòng)LED。

圖1 三極管驅(qū)動(dòng)電路

該電路有三個(gè)問(wèn)題:

1.1、PNP三極管無(wú)法關(guān)閉

圖2 PNP三極管無(wú)法關(guān)閉

當(dāng)輸入低電平時(shí),三極管開(kāi)通,LED正常點(diǎn)亮。

當(dāng)輸入高電平時(shí),Vbe=5V-3.3V=1.7V>0.7V,三極管開(kāi)通,LED正常點(diǎn)亮。

所以三極管無(wú)法關(guān)閉。


1.2、NPN三極管不能正常工作

圖3 NPN三極管不能正常工作

當(dāng)輸入低電平時(shí),三極管關(guān)斷,LED不亮。

當(dāng)輸入高電平時(shí):

Vbe=3.3V-0.7V=2.6V,三極管開(kāi)通;

開(kāi)通后Ve5V,Vbe3.3V-5V<0.7V,三極管關(guān)閉;

之后不停的自動(dòng)開(kāi)關(guān),不能正常工作。


1.3、負(fù)載LED位置放錯(cuò)

圖4 負(fù)載LED位置放錯(cuò)

兩個(gè)電路的負(fù)載LED都接在三極管的發(fā)射極,以NPN三極管電路分析:

假設(shè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)高電平為5V,當(dāng)負(fù)載不是LED時(shí),負(fù)載上的壓降設(shè)為UL,

基極電流Ib=(5V-0.7V-UL)/4.7K,

其中UL的大小是不定的,所以基極電流Ib也是不定的,很可能導(dǎo)致三極管無(wú)法工作在飽和狀態(tài),使得負(fù)載無(wú)法被驅(qū)動(dòng)。


正確的電路如下(負(fù)載放在集電極一側(cè)):

圖5 正確的驅(qū)動(dòng)電路


電路二、推挽電路


該電路設(shè)計(jì)的是一個(gè)推挽電路,主要由一個(gè)NPN和一個(gè)PNP三極管組成。

圖6 錯(cuò)誤的推挽電路

該電路主要有兩個(gè)問(wèn)題:

2.1、邏輯反

一般的邏輯是輸入高電平,輸出為高電平;輸入低電平,輸出為電平。

當(dāng)輸入高電平12V時(shí),下管Q2導(dǎo)通,

電流走向:Vout→Q2→GND,出為低電平。

7 輸入高電平,輸出低電平


當(dāng)輸入低電平0V時(shí),上管Q1導(dǎo)通,

電流走向:12V→Q1→Vout,輸出為高電平。

8 輸入低電平,輸出高電平


2.2、有直通風(fēng)險(xiǎn)

如果單獨(dú)輸入0V或12V,那么該電路沒(méi)有問(wèn)題。但輸入信號(hào)是變化的,電壓信號(hào)高低電平的跳變有過(guò)渡的過(guò)程。

9 0~12V高低電平有個(gè)跳變過(guò)程


所以在中間某個(gè)電壓,例如輸入電壓為6V時(shí),上管Q1和下管Q2同時(shí)導(dǎo)通(直通),毫無(wú)疑問(wèn),管子一定會(huì)炸。

10 驅(qū)動(dòng)電壓為6V,上下管同時(shí)導(dǎo)通

正確的電路如下,分析見(jiàn)文章《基礎(chǔ)小結(jié) | 推挽輸出和開(kāi)漏輸出》(點(diǎn)擊標(biāo)題查看)

11 正確的推挽電路