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三极管驱动电路和电平转换的分析及作用有哪些

2020年06月30日16:31 

三极管驱动电路和电平转换的分析及作用有哪些

三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管、晶体三极管,是一种控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号,也用作无触点开关。三极管是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种。

三极管的电平转换-3.3V-5V电平转换电路

三极管驱动电路

如上图,左端接3.3VCMOS电平,可以是STM32、FPGA等的IO口,右端输出为5V电平,实现3.3V到5V电平的转换。

现在来分析下各个电阻的作用(抓住的核心思路是三极管的Vbe导通时为恒定值0.7V左右):

假设没有R87,则当US_CH0的高电平直接加在三极管的BE上,>0.7V的电压要到哪里去呢?

假设没有R91,当US_CH0电平状态不确定时,默认是要Trig输出高电平还是低电平呢?因此R91起到固定电平的作用。同时,如果无R91,则只要输入>0.7V就导通三极管,门槛电压太低了,R91有提升门槛电压的作用(可参见第二小节关于蜂鸣器的分析)。

但是,加了R91又要注意了:R91如果太小,基极电压近似。

只有Vb>0.7V时才能使US_CH0为高电平时导通,上图的Vb=1.36V

假设没有R83,当输入US_CH0为高电平(三极管导通时),D5V0(5V高电平)直接加在三极管的CE级,而三极管的CE,三极管很容易就损坏了。

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