关于单片机控制开关三极管总结

如图

已知：Usc=12V，Rc=6K, Rb=70k,放大倍数B=50，

求：当USB=-2V,2V,5V时候，静态工作点Q，位于什么区间。

解：

1：当USB=-2v时候，Ib=0,Ic=0;可见，Q点位于截止区。

2：由已知条件求得集电极的饱和电流I cmax=Usc/Rc=2ma.

这里应该假设2v时候，处于临界状态，那么Ue=0.7V

当USB=2V时，Ib=(USB-0.7)/Rb=1.3/70k=0.019ma

Ic=B*Ib=0.019ma*50=0.95ma,

由此可见，计算出来的Ic=0.95ma值还没有达到最大饱和值Ic=2ma,意思是Ib值还有可能受B影响，变大直达到Icmax值。那说明，Q位于放大区。

3：当USB=5V时候

Ib=(USB-0.7)/Rb=0.061 ma

Ic=B*0.061ma=3.05ma.

此时，算出来的电流已经大于最大饱和电流，说明Ib和Ic不再存在B倍数关系，Q点处于饱和状态

延伸思考：已知：USB=5V,B=100，Icmax=300MA,要求三极管工作在饱和状态，求Rb?

此题目意思是，当三极管工作在开关状态时候，如何设置三极管的基极电阻。

当三极管工作在临界饱和状态时候，Ic=B*Ib,Ue=0.7V,

那么，Ib=(USB-Ue)/Rb=(5-0.7)/Rb,

Ic/B=4.3/Rb=300MA/100—求得

Rb=1.43k，同时也可以看出来，要让上述条件下，三极管完全导通，所需要的基极电流最小都要Ib=3MA,同理，只要三极管的基极电阻小于1.43K那么三极管就能处在饱和工作区，也就是所说的开关区。

对于单片机电路，单片机输出I/O口供电能力也就是十几个毫安左右，作为开关作用的三极管，和单片机配合使用时候，要优先考虑单片机I/O的负载能力，PDF上所说的都是很理想的状态，驱动开关三极管时候，I/O电流不要过大，根据每款单片机口的驱动能力来决定，比如51系列的，一般10MA以内，PIC单片机15-20MA都可以（PIC单片机，PDF上说最大去到25MA）在实际应用中最好不要去踩这个点，物极必反，一般用60%-70%。当然条件允许情况下，越小越好，也为单片机减轻负担。其次是考虑三极管放大倍数，放大倍数越大，那么单片机只要输出很小的电流，就能让三极管进入饱和导通状态。