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基于蜂鸣器的开关三极管使用误区详解
来源：互联网 作者：佚名日 09:34
[导读] 我们在常规的数字电路设计的中往往需要把数字信号经过开关扩流器件来驱动一些蜂鸣器、LED、继电器等需要较大电流的器件，用得最多的开关扩流器件要数三极管。然而在使用的过程中，如果电路设计不当，三极管无法工作在正常的开关状态，就达不到预期的目的。
　　我们在常规的数字电路设计的中往往需要把数字信号经过开关扩流器件来驱动一些蜂鸣器、LED、继电器等需要较大电流的器件，用得最多的开关扩流器件要数三极管。然而在使用的过程中，如果电路设计不当，三极管无法工作在正常的开关状态，就达不到预期的目的，有时就是因为这些小小的错误而导致重新打板，导致浪费。本人在这个方面就吃过亏，所以把自己使用三极管的一些经验以及一些常见的误区给大家分享一下，在电路设计的过程中可以减少一些不必要的麻烦。下面来看几个三极管做开关的常用电路画法。几个例子都是蜂鸣器作为被驱动器件。
　　上面图一中a电路用的是NPN管，注意蜂鸣器接在三极管的集电极，驱动信号可以是常见的3.3V或者5VTTL，高电平开通，电阻按照经验法可以取4.7K。 例如a电路，开通时假设为高电平5V，基极电流Ib=（5V-0.7V）/4.7K=0.9mA，可以使三极管完全饱和。b 电路用的是PNP管，同样把 蜂鸣器接在三极管的集电极，不同的是驱动信号是5V的TTL电平。以上这两个都可以正常工作，只要PWM驱动信号工作在合适的频率，蜂鸣器（有源）都会发 出最大的声音。
　　这里我们用图二的这两个电路相比图一来说，最大的区别在于被驱动器件接在三极管的发射极。同样看c电路，开通时假设为高电平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。可以看到，同样取基极电阻为4.7K，流过的基极电流会比图一a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。有人会说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较难选择合适的值，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两种电路。
　　最后我们再来看上面图三这两个电路图，其中我们可以看到电路的驱动信号为3.3VTTL电平，而被驱动器件开通电压需要5V。在3.3V的MCU电路中，不小心的话很容易就设计出这两种电路，而这两种电路都是错误的。先分析e电路，这是典型的&发射极正偏，集电极反偏&的放大电路，或者叫射极输出器。当PWM信号为3.3V时，三极管发射极电压为3.3V-0.7V=2.6V，无法达到期望的5V。图三f电路也是一个很失败的电路，首先这个电路开通是没有问题的，当驱动信号为低电平时，被驱动器件可以正常动作。然而这个电路是无法关断的，当驱动信号PWM为3.3V高电平的时候，Ube=5V-3.3V=1.7V仍然可以使三极管开通，于是无法关断。在这里，有人会说用过这个电路，没有问题啊，而且MCU的电压也是3.3V。我说你用的肯定是OD（开漏）驱动方式，而且是真正的OD或者是5V容忍的OD，比如的很多IO口都可以设置为5V容忍的OD驱动方式（但是有些是不行的）。当驱动信号为OD门驱动方式时，输出高电平，信号就变成了高阻态，流过基极的电流为零，三极管可以有效关断，这个时候f电路依然有效。
　　根据以上几种电路的情况分析，在基极与发射极之间多加了一个100K的电阻，这个电阻也是有一定作用的，可以让三极管有一个已知的默认状态。当输入信号去除的时候，三极管还处于关断状态。在安全和稳定的方面考虑，多加的这个电阻还是很有必要的，或者说可以让三极管工作在更好的开关状态。三极管作为开关器件，虽然驱动电路很简单，要使电路工作更加稳定可靠，还是不能掉以轻心。为了不容易出错，个人建议是优先采用上述的电路，尽量不采用图二的电路，避免使用图三的工作状况。
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破碎的梦mS3
我们知道PN结其实就是一个电压叠势,阻止自由电子和空穴的扩散,形成电子的扩散与渗透的相对平衡.当外加电压正偏时,外电压消弱叠势电压而使PN结导通（加强扩散）,当外加电压反偏时,外加电压增强叠势电压而使PN结截止（阻止扩散）.
那么三极管的基极正偏,基极上的电子（NPN）或空穴（PNP）浓度增多,而集电极处于反偏时,对于集电极的PN结来说虽然扩散能力被阻止,但是渗透能力增强.结果就导通了.这种导通在PN结上叫渗透,也就是常说的PN结渗透电流,所以可以说集电极的PN结导通是属于渗透导通.
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扫描下载二维码达林顿管_百度百科
达林顿管就是两个三极管接在一起，极性只认前面的三极管。具体接法如下，以两个相同极性的三极管为例，前面三极管跟后面三极管集电极相接，前面三极管发射极跟后面三极管基极相接，前面功率一般比后面三极管小，前面三极管基极为达林顿管基极，后面三极管发射极为达林顿管发射极，用法跟三极管一样，放大倍数是两个三极管放大倍数的乘积。
达林顿管复合管原理
达林顿管又称。他将两个三极管串联，以组成一只等效的新的三极管。这只等效三极管的放大倍数是原二者之积，因此它的特点是放大倍数非常高。达林顿管的作用一般是在高灵敏的放大电路中放大非常微小的信号，如大功率开关电路。在电路设计中，达林顿接法常用于功率放大器和稳压电源中。
复合管组成原则[1]
在正确的外加电压下，每只晶体管均工作在放大区。
第1个元件的集电极电流或射极电流作第2个元件的基极电流，真实电流方向一致。
等效晶体管的类型是第一个原件的类型。
达林顿管相关介绍
达林顿电路有四种接法：NPN+NPN，PNP+PNP，NPN+PNP，PNP+NPN
前二种是同极性接法，后二种是异极性接法。NPN+NPN的同极性接法：B1为B，C1C2为C，E1B2接在一起，那么E2为E。这里也说一下异极性接法。以NPN+PNP为例。设前一三极管T1的三极为C1B1E1，后一三极管T2的三极为C2B2E2。达林顿管的接法应为：C1B2应接一起，E1C2应接一起。等效三极管CBE的管脚，C=E2,B=B1，E=E1(即C2）。等效三极管极性，与前一三极管相同。即为NPN型。
PNP+NPN的接法与此类同。
NPN PNP 等效一只三极管
异极型达林顿三极管
达林顿管的典型应用
1、用于大功率开关电路、电机调速、。
2、驱动小型
利用CMOS电路经过达林顿管驱动高灵敏度继电器的电路，如右上图所示。虚线框内是小功率NPN达林顿管FN020。
3、驱动LED智能显示屏
智能显示屏是由微型计算机控制，以LED板作显示的系统，可用来显示各种文字及图案。该系统中的行驱动器和列驱动器均可采用高β、高速低压降的达林顿管。图2是用BD683(或BD677)型中功率NPN达林顿管作为列驱动器，而用BD682(或BD678)型PNP达林顿管作行驱动器，控制8×8LED矩阵板上相应的行(或列)的像素发光。
应注意的是，达林顿管由于内部由多只管子及电阻组成，用测试时，be结的正反向阻值与普通三极管不同。对于高速达林顿管，有些管子的前级be结还反并联一只输入，这时测出be结正反向电阻阻值很接近，容易误判断为坏管，请注意。
4、判断达林顿管等效为何种类型的三极管：
首先看看第一只管是什么类型的，第一只管是什么类型的，那么这只达林顿管就是什么类型的，与第二只无关！更加重要的是，要判断两个晶体管能否形成达林顿管关键要看电流，如果工作电流冲突，则不能构成达林顿管结构。也可以根据PNP或者NPN管的标志来判断，其实本质上三极管上所标的箭头也是其工作电流的流向。
唐治德．模拟电子技术基础：科学出版社，2009：155}