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蜂鳴器作為被驅(qū)動(dòng)器件的三極管有雷區(qū)!你踩雷了嗎?

發(fā)布時(shí)間:2015-01-04 責(zé)任編輯:echolady

【導(dǎo)讀】對(duì)于常規(guī)的數(shù)字電路設(shè)計(jì),數(shù)字信號(hào)往往要經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)擴(kuò)流器件來(lái)驅(qū)動(dòng)LED、繼電器、蜂鳴器等具有較大電流的器件。這里不得不說(shuō),用的最多的開(kāi)關(guān)擴(kuò)流器件以三極管居多。下面分享了三極管被作為開(kāi)關(guān)的常用電路中,蜂鳴器作為被驅(qū)動(dòng)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(dòng)信號(hào)可以是常見(jiàn)的3.3V或者5VTTL,高電平開(kāi)通,電阻按照經(jīng)驗(yàn)法可以取4.7K。開(kāi)通時(shí)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(dòng)信號(hào)是5V的TTL電平。以上這兩個(gè)都可以正常工作,只要PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)工作在合適的頻率,蜂鳴器(有源)都會(huì)發(fā)出最大的聲音。

其實(shí)這種電路最大的區(qū)別在于被驅(qū)動(dòng)器件接在三極管的發(fā)射極。開(kāi)通時(shí)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(dòng)器件上的壓降??梢钥吹?,同樣取基極電阻為4.7K,流過(guò)的基極電流會(huì)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(wú)法工作在飽和狀態(tài),使得被驅(qū)動(dòng)器件無(wú)法動(dòng)作。有人會(huì)說(shuō)把基極電阻減小就可以了呀,可是被驅(qū)動(dòng)器件的壓降是很難獲知的,有些被驅(qū)動(dòng)器件的壓降是變動(dòng)的,這樣一來(lái)基極電阻就較難選擇合適的值,阻值選擇太大就會(huì)驅(qū)動(dòng)失敗,選擇太小,損耗又變大。

如果電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為3.3VTTL電平,而被驅(qū)動(dòng)器件開(kāi)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(jì)出這兩種電路,而這兩種電路都是錯(cuò)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(hào)為3.3V時(shí),三極管發(fā)射極電壓為3.3V-0.7V=2.6V,無(wú)法達(dá)到期望的5V。當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)為OD門驅(qū)動(dòng)方式 時(shí),輸出高電平,信號(hào)就變成了高阻態(tài),流過(guò)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(gè)100K的電阻,這個(gè)電阻也是有一定作用的,可以讓三極管有一個(gè)已知的默認(rèn)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號(hào)去除的時(shí)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(gè)電阻還是很有必要的,或者說(shuō)可以讓三極管工作在更好的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。三極管作為開(kāi)關(guān)器件,雖然驅(qū)動(dòng)電路很簡(jiǎn)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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