【導(dǎo)讀】對于常規(guī)的數(shù)字電路設(shè)計，數(shù)字信號往往要經(jīng)過開關(guān)擴流器件來驅(qū)動LED、繼電器、蜂鳴器等具有較大電流的器件。這里不得不說，用的最多的開關(guān)擴流器件以三極管居多。下面分享了三極管被作為開關(guān)的常用電路中，蜂鳴器作為被驅(qū)動器件的使用誤區(qū)。
如果電路應(yīng)用的是NPN管，注意蜂鳴器接在三極管的集電極，驅(qū)動信號可以是常見的3.3V或者5VTTL，高電平開通，電阻按照經(jīng)驗法可以取4.7K。開通時假設(shè)為高電平5V，基極電流Ib=(5V-0.7V)/4.7K=0.9mA，可以使三極管完全飽和。如果用的是PNP管，同樣把蜂鳴器接在三極管的集電極，不同的是驅(qū)動信號是5V的TTL電平。以上這兩個都可以正常工作，只要PWM驅(qū)動信號工作在合適的頻率，蜂鳴器(有源)都會發(fā)出最大的聲音。
其實這種電路最大的區(qū)別在于被驅(qū)動器件接在三極管的發(fā)射極。開通時假設(shè)為高電平5V，基極電流Ib=(5V-0.7V- UL)/4.7K，其中UL為被驅(qū)動器件上的壓降。可以看到，同樣取基極電阻為4.7K，流過的基極電流會較小，小多少要看UL是多少。如果UL比較大，那么相應(yīng)的Ib就小，很有可能導(dǎo)致三極管無法工作在飽和狀態(tài)，使得被驅(qū)動器件無法動作。有人會說把基極電阻減小就可以了呀，可是被驅(qū)動器件的壓降是很難獲知的，有些被驅(qū)動器件的壓降是變動的，這樣一來基極電阻就較難選擇合適的值，阻值選擇太大就會驅(qū)動失敗，選擇太小，損耗又變大。
如果電路的驅(qū)動信號為3.3VTTL電平，而被驅(qū)動器件開通電壓需要5V。在3.3V的MCU電路中，不小心的話很容易就設(shè)計出這兩種電路，而這兩種電路都是錯誤的。發(fā)射極正偏，集電極反偏的放大電路，或者叫射極輸出器，。當(dāng)PWM信號為3.3V時，三極管發(fā)射極電壓為3.3V-0.7V=2.6V，無法達到期望的5V。當(dāng)驅(qū)動信號為OD門驅(qū)動方式 時，輸出高電平，信號就變成了高阻態(tài)，流過基極的電流為零，三極管可以有效關(guān)斷。
根據(jù)以上幾種電路的情況分析，在基極與發(fā)射極之間多加了一個100K的電阻，這個電阻也是有一定作用的，可以讓三極管有一個已知的默認狀態(tài)。當(dāng)輸入信號去除的時候，三極管還處于關(guān)斷狀態(tài)。在安全和穩(wěn)定的方面考慮，多加的這個電阻還是很有必要的，或者說可以讓三極管工作在更好的開關(guān)狀態(tài)。三極管作為開關(guān)器件，雖然驅(qū)動電路很簡單，要使電路工作更加穩(wěn)定可靠，還是不能掉以輕心。
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