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新手設(shè)計(jì)的電路到底能挑多少毛?。咳龢O管電路糾錯+詳細(xì)分析

2022/12/21 10:04:50??????點(diǎn)擊:

電路一、三極管驅(qū)動電路


為了描述簡單,我們假設(shè)驅(qū)動LED。

圖1 三極管驅(qū)動電路

該電路有三個問題:

1.1、PNP三極管無法關(guān)閉

圖2 PNP三極管無法關(guān)閉

當(dāng)輸入低電平時,三極管開通,LED正常點(diǎn)亮。

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

所以三極管無法關(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,三極管關(guān)斷,LED不亮。

當(dāng)輸入高電平時:

Vbe=3.3V-0.7V=2.6V,三極管開通;

開通后Ve5V,Vbe3.3V-5V<0.7V,三極管關(guān)閉;

之后不停的自動開關(guān),不能正常工作。


1.3、負(fù)載LED位置放錯

圖4 負(fù)載LED位置放錯

兩個電路的負(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)動信號高電平為5V,當(dāng)負(fù)載不是LED時,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)致三極管無法工作在飽和狀態(tài),使得負(fù)載無法被驅(qū)動。


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)動電路


電路二、推挽電路


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

圖6 錯誤的推挽電路

該電路主要有兩個問題:

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,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,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

如果單獨(dú)輸入0V或12V,那么該電路沒有問題。但輸入信號是變化的,電壓信號高低電平的跳變有過渡的過程。

9 0~12V高低電平有個跳變過程


所以在中間某個電壓,例如輸入電壓為6V時,上管Q1和下管Q2同時導(dǎo)通(直通),毫無疑問,管子一定會炸。

10 驅(qū)動電壓為6V,上下管同時導(dǎo)通

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

11 正確的推挽電路