NPN型硅三极管应用电路设计

三极管开关电路图原理及设计详解晶体管开关电路（工作在饱和态）在现代电路设计应用中屡见不鲜，经典的74LS，74ALS等集成电路内部都使用了晶体管开关电路，只是驱动能力一般而已。

TTL晶体管开关电路按驱动能力分为小信号开关电路和功率开关电路；按晶体管连接方式分为发射极接地（PNP晶体管发射极接电源）和射级跟随开关电路。

1. 发射极接地开关电路1.1 NPN型和PNP型基本开关原理图：上面的基本电路离实际设计电路还有些距离：由于晶体管基极电荷存储积累效应使晶体管从导通到断开有一个过渡过程（当晶体管断开时，由于R1的存在，减慢了基极电荷的释放，所以Ic不会马上变为零）。

也就是说发射极接地型开关电路存在关断时间，不能直接应用于中高频开关。

1.2 实用的NPN型和PNP型开关原理图1（添加加速电容）：解释：当晶体管突然导通（IN信号突然发生跳变），C1瞬间短路，为三极管快速提供基极电流，这样加速了晶体管的导通。

当晶体管突然关断（IN信号突然发生跳变），C1也瞬间导通，为卸放基极电荷提供一条低阻通道，这样加速了晶体管的关断。

C通常取值几十到几百皮法。

电路中R2是为了保证没有IN输入高电平时三极管保持关断状态；R4是为了保证没有IN输入低电平时三极管保持关断状态。

R1和R3是基极电流限流用。

1.3 实用的NPN型开关原理图2（消特基二极管钳位）：解释：由于消特基二极管Vf为0.2至0.4V比Vbe小，所以当晶体管导通后大部分的基极电流是从二极管然后通过三极管到地的，这样流到三极管基极的电流就很小，积累起来的电荷也少，当晶体管关断（IN信号突然发生跳变）时需要卸放的电荷少，关断自然就快。

1.4 实际电路设计在实际电路设计中需要考虑三极管Vceo,Vcbo等满足耐压，三极管满足集电极功耗；通过负载电流和hfe（取三极管最小hfe来计算）计算基极电阻（要为基极电流留0.5至1倍的余量）。

注意消特基二极管反向耐压。

三极管开关电路设计三极管除了可以当做交流信号放大器之外，也可以做为开关之用。

npn型三极管的微变等效电路
pn型三极管是一种常见的双极型晶体管，由n型半导体（发射极）、p型半导体（基极）和n型半导体（集电极）组成。

它在电子电路中有着广泛的应用，如放大、开关、振荡等。

pn型三极管的工作原理如下：当基极电流（IB）流过时，发射极与基极之间的pn结呈现正向偏置，发射电子进入基极，再经过基极进入集电极。

这样，集电极的电流（IC）就与基极电流成正比，实现了信号的放大。

pn型三极管的微变等效电路是为了简化电路分析而提出的。

它将三极管的电流关系用一个等效的电流源表示，这个电流源的电流与实际三极管的电流关系相同。

微变等效电路包括三个部分：基极电流源（IB）、发射极电流源（IE）和集电极电流源（IC）。

基极电流源（IB）是一个恒流源，其电流大小与发射极-基极电压（VBE）有关。

发射极电流源（IE）是一个恒流源，其电流大小与集电极-发射极电压（VCE）有关。

集电极电流源（IC）是一个电压源，其输出电压等于集电极-基极电压（VCB）。

微变等效电路的应用主要包括以下几个方面：
1.电路分析：在进行电路分析时，将实际的三极管电路替换为微变等效电路，可以简化计算过程，更容易分析电路的性能。

2.电路设计：在设计电子电路时，利用微变等效电路可以更方便地确定元器件的参数，提高电路的工作效率。

3.电路仿真：通过将实际电路转换为微变等效电路，可以方便地进行电路
仿真，预测电路的性能。

总之，npn型三极管的微变等效电路在电子电路设计和分析中具有重要的应用价值。

npn三极管电压转换电路
NPN三极管电压转换电路是一种常见的电子电路，它可以将输入电压转换为不同的输出电压。

NPN三极管是一种双极型晶体管，通常用于放大或开关电路中。

在电压转换电路中，NPN三极管通常用作放大器或开关。

在一个典型的NPN三极管电压转换电路中，输入电压被施加到基极，而输出电压则从集电极获取。

当输入电压施加到基极时，它控制了集电极和发射极之间的电流，从而产生了输出电压。

通过适当选择电阻和电容，可以设计出不同类型的电压转换电路，例如放大器、比较器、振荡器等。

NPN三极管电压转换电路可以用于许多应用，包括信号放大、电压调节、波形整形等。

在放大器中，NPN三极管可以放大输入信号，并产生一个放大后的输出信号。

在开关电路中，NPN三极管可以用作开关，控制电路的通断。

需要注意的是，设计NPN三极管电压转换电路时需要考虑电路的稳定性、线性度、频率响应等因素。

此外，还需要注意电路中的功耗、热稳定性等问题，以确保电路的可靠性和稳定性。

总之，NPN三极管电压转换电路是一种常见且有用的电子电路，可以应用于许多不同的领域。

通过合理的设计和选择元器件，可以
实现各种不同类型的电压转换功能。

npn型三极管的微变等效电路【原创版】目录1.NPN 型三极管的基本结构和原理2.微变等效电路的概念和作用3.NPN 型三极管的微变等效电路分析4.微变等效电路在 NPN 型三极管应用中的优势正文一、NPN 型三极管的基本结构和原理PN 型三极管是一种双极型晶体管，由两个 n 型半导体（发射极和集电极）和一个 p 型半导体（基极）组成。

其工作原理是利用电子和空穴在不同半导体材料中的移动，实现电流的放大和开关控制。

在 NPN 型三极管中，发射极和集电极之间的电流放大主要依赖于基极电流的控制。

二、微变等效电路的概念和作用微变等效电路是一种用于分析和模拟晶体管等半导体器件特性的电路模型。

通过将复杂的器件结构和参数简化为等效电路，可以方便地研究其静态和动态特性，为电路设计和分析提供便利。

在 NPN 型三极管中，微变等效电路主要考虑发射极、基极和集电极之间的电流关系和电压关系。

三、NPN 型三极管的微变等效电路分析1.静态工作点分析：在静态工作点附近，NPN 型三极管的微变等效电路可用一个等效电阻 Req 和两个等效电容 Cbe 和 Cbc 表示。

其中，Req 反映了晶体管的电流放大能力，Cbe 和 Cbc 则描述了基极和集电极之间的电流传输特性。

2.动态特性分析：在动态工作状态下，NPN 型三极管的微变等效电路需要考虑晶体管的输入和输出特性。

输入特性主要描述了基极电流对发射极电流的控制能力，而输出特性则反映了集电极电流对基极电流的响应。

通过微变等效电路分析，可以得到 NPN 型三极管的输入和输出阻抗，从而实现对其动态特性的评估。

四、微变等效电路在 NPN 型三极管应用中的优势1.简化分析：微变等效电路将复杂的 NPN 型三极管模型简化为一个等效电阻和两个等效电容的组合，降低了分析难度。

2.适用性广泛：微变等效电路适用于不同结构和参数的 NPN 型三极管，可以为各类应用提供参考。

3.便于优化：通过微变等效电路分析，可以方便地对 NPN 型三极管的性能进行优化，提高其在实际电路中的应用效果。

npn三极管驱动电路摘要：一、npn 三极管简介1.npn 三极管的定义2.npn 三极管的分类3.npn 三极管的特性二、npn 三极管驱动电路的基本原理1.npn 三极管的工作原理2.npn 三极管的驱动条件3.npn 三极管的导通与截止三、npn 三极管驱动电路的设计与应用1.npn 三极管驱动电路的设计步骤2.npn 三极管驱动电路的元件选择3.npn 三极管驱动电路的应用领域四、npn 三极管驱动电路的优化与改进1.提高npn 三极管驱动电路的效率2.减小npn 三极管驱动电路的体积3.增强npn 三极管驱动电路的稳定性正文：pn 三极管是一种半导体器件，具有放大和开关等功能，广泛应用于电子设备中。

在了解npn 三极管驱动电路前，我们先来了解一下npn 三极管的基本知识。

pn 三极管，由n 型半导体、p 型半导体和n 型半导体组成，其发射极、基极和集电极分别由n 型半导体、p 型半导体和n 型半导体构成。

npn 三极管具有电流放大作用，当基极电流变化时，发射极和集电极之间的电流也会随之变化。

pn 三极管驱动电路，是指通过一定的电路连接方式，使npn 三极管工作在放大或开关状态的电路。

npn 三极管驱动电路的基本原理是利用基极电流控制发射极和集电极之间的电流，从而实现信号放大或开关控制。

在设计npn 三极管驱动电路时，需要考虑电路的工作电压、电流和速度等因素，选择合适的元件。

在应用npn 三极管驱动电路时，需要根据实际需求进行电路优化和改进，提高电路的性能。

总之，npn 三极管驱动电路是一种重要的电子电路，对电子设备的工作起着关键作用。

NPN型三极管的工作原理及电路设计NPN型三极管，由三块（半导体）构成，其中两块N型和一块P型半导体组成，P型半导体在中间，两块N型半导体在两侧，三极管是（电子）电路中最重要的器件，他主要的功能是（电流）放大和开关的作用。

实际上，只要你了解了三极管的特性，对你使用（单片机）就顺手很多了。

大家其实也都知道三极管具有放大作用，但如何去真正理解它，却是你以后会不会使用大部分电子电路和IC的关键。

我们一般所说的普通三极管是具有电流放大作用的器件。

其它的三极管也都是在这个原理基础上功能延伸。

三极管的符号如下图左边，我们就以NPN型三极管为例来说说它的（工作原理）。

它就是一个以b（基极）电流Ib来驱动流过CE的电流Ic的器件，它的工作原理很像一个可控制的阀门。

左边细管子里蓝色的小水流冲动杠杆使大水管的阀门开大，就可允许较大红色的水流通过这个阀门。

当蓝色水流越大，也就使大管中红色的水流更大。

如果放大倍数是100，那么当蓝色小水流为1千克/小时，那么就允许大管子流过100千克/小时的水。

三极管的原理也跟这个一样，放大倍数为100时，当Ib（基极电流）为1mA时，就允许100mA的电流通过Ice。

这个原理大家可能也都知道，但是把它用在电路里的状况能理解，那单片机的运用就少了一大障碍了。

最常用的连接如下图：我们来分析一下这个电路，如果它的放大倍数是100，基极电压我们不计。

基极电流就是10V÷10K＝1mA，集电极电流就应该是100mA。

根据欧姆定律，这样Rc上的电压就是0.1A×50Ω＝5V。

那么剩下的5V就吃在了三极管的C、E极上了。

好！现在我们假如让Rb为1K，那么基极电流就是10V÷1K＝10mA，这样按照放大倍数100算，Ic就是不是就为1000mA也就是1A了呢？假如真的为1安，那么Rc上的电压为1A×50Ω＝50V。

啊？50V！都超过（电源）电压了，三极管都成发电机了吗？其实不是这样的。

npn三极管驱动电路【实用版】目录1.NPN 三极管的基本概念和结构2.NPN 三极管的饱和状态和扩流原理3.NPN 三极管驱动继电器的电路设计4.NPN 三极管驱动电路在实际应用中的优势正文一、NPN 三极管的基本概念和结构PN 三极管是一种双极型晶体管，由两个 n 型半导体（发射极和集电极）和一个 p 型半导体（基区）组成。

它具有三个电极，分别是：发射极、基极和集电极。

NPN 三极管的结构和材料决定了它具有放大和开关等功能，广泛应用于放大电路、振荡电路、开关电路等领域。

二、NPN 三极管的饱和状态和扩流原理在 NPN 三极管中，当输入信号的电压达到一定值时，三极管会进入饱和状态。

在饱和状态下，三极管的集电极电流不再随输入信号的电压增加而增加，因为此时基区已经完全导通，再多的输入电压也无法使基区电流增加。

这种现象称为三极管的饱和。

PN 三极管驱动电路的扩流原理是利用三极管的饱和特性，通过增加基区电流来实现对集电极电流的控制。

当输入信号的电压达到一定值时，三极管进入饱和状态，此时基区电流已经达到最大值，再多的输入电压也无法使基区电流增加。

然而，通过增加基极的电流，可以使三极管进入饱和状态，从而实现对集电极电流的控制。

三、NPN 三极管驱动继电器的电路设计在实际应用中，有时需要用 NPN 三极管驱动继电器。

继电器线圈需要流过较大的电流（约 50mA）才能使继电器吸合。

为了实现这一功能，需要对 NPN 三极管电路进行扩流。

图 1.21 所示为用 NPN 型三极管驱动继电器的电路图。

在该电路中，继电器线圈作为集电极负载而接到集电极和正电源之间。

当输入为 0V 时，三极管截止，继电器线圈无电流流过，则继电器释放（off）；相反，当输入为 VCC 时，三极管饱和，继电器线圈有相当的电流流过，则继电器吸合（on）。

四、NPN 三极管驱动电路在实际应用中的优势PN 三极管驱动电路在实际应用中具有以下优势：1.扩流能力强：利用 NPN 三极管的饱和特性，可以实现对大电流负载的驱动。

三极管的工作原理三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极C，基极B，发射极E。

分成NPN和PNP 两种。

我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。

一、电流放大下面的分析仅对于NPN型硅三极管。

如上图所示，我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib；把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流 Ic。

这两个电流的方向都是流出发射极的，所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。

三极管的放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制（假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话），并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍，即电流变化被放大了β倍，所以我们把β叫做三极管的放大倍数（β一般远大于1，例如几十，几百）。

如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流Ib的变化，Ib的变化被放大后，导致了Ic 很大的变化。

如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的，那么根据电压计算公式 U=R*I 可以算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。

我们将这个电阻上的电压取出来，就得到了放大后的电压信号了。

二、偏置电路三极管在实际的放大电路中使用时，还需要加合适的偏置电路。

这有几个原因。

首先是由于三极管BE结的非线性（相当于一个二极管），基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生（对于硅管，常取0.7V）。

当基极与发射极之间的电压小于0.7V时，基极电流就可以认为是0。

但实际中要放大的信号往往远比 0.7V要小，如果不加偏置的话，这么小的信号就不足以引起基极电流的改变（因为小于0.7V时，基极电流都是0）。

如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流（叫做偏置电流，上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的，所以它被叫做基极偏置电阻），那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时，小信号就会导致基极电流的变化，而基极电流的变化，就会被放大并在集电极上输出。

详解npn三极管的原理和应用一、npn三极管的原理npn三极管（NPN Transistor，NPN: Negative-Positive-Negative）是一种常见的双极型晶体管，属于半导体器件的一种。

它由两个P型半导体夹一个N型半导体构成。

以下是npn三极管的工作原理：1.基本结构：npn三极管由Emitter（发射极）、Base（基极）和Collector（集电极）三个区域组成。

NPN的发射极是N型半导体，Base是P 型半导体，Collector是N型半导体。

2.工作原理：当正向偏置电压(VBE)施加在Base和Emitter之间时，电流开始流动，因为N型发射极区域的多数载流子向P型基区域移动。

这被称为发射级。

当Collecto极施加一个正向电压(VCE)时，集电极区域的大多数载流子也向基区域移动。

这个区域称为集电级。

3.放大特性：npn三极管是一种放大器，输入电流的改变可以通过控制输出电流来放大。

这种放大效应是由于发射级和集电级之间的关系产生的。

二、npn三极管的应用npn三极管有很多应用，包括以下几个方面：1. 放大器npn三极管可以作为电流放大器，将小信号放大到更大的电流。

通过调节输入电流，可以控制输出电流的放大倍数。

这使得npn三极管可以在许多电子设备中用作声音放大器、电视和无线通信设备等。

2. 开关由于npn三极管具有电流放大特性，它也可以用作开关。

当基极-发射极间的电压(VBE)达到一定的阈值时，三极管会打开，导通电流。

当电压低于阈值时，三极管关闭，断开电流。

这使得npn三极管能够在数字电路中用作开关，实现许多逻辑电路。

3. 震荡器npn三极管可以构成震荡器，用于产生特定频率的振荡信号。

这种振荡器常用于无线电和通信设备中。

4. 温度传感器由于npn三极管的输入电流和输出电流之间有温度相关的特性，故npn三极管可以用作温度传感器。

温度变化会导致npn三极管的电流变化，通过测量这种变化可以获得温度信息。

介绍10种三极管开关驱动电路图NPN和PNP三极管原理及电路设计一、基本概念与原理三极管最主要的功能是（电流）放大（（模拟）电路）和开关作用（（数字电路）），常用的三极管有：S9014、S8550等型号。

三极管由两个PN结构成，共用的一个电极成为三极管的基极(用字母b表示)。

其他的两个电极成为集电极(用字母c表示)和发射极(用字母e表示)。

由于不同的组合方式，形成了一种是NPN型的三极管，另一种是PNP型的三极管。

三极管最基本的作用是放大作用，它可以把微弱的电（信号）变成一定强度的信号，当然这种转换仍然遵循能量守恒，它只是把（电源）的能量转换成信号的能量罢了。

三极管有一个重要参数就是电流放大系数β。

当三极管的基极上加一个微小的电流时，在集电极上可以得到一个是基极电流β倍的电流，即集电极电流。

集电极电流随基极电流的变化而变化，并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化，这就是三极管的放大作用。

二、三极管放大（电路设计）与应用在电路设计当中，应用最多的当属三极管，它常常把微弱小信号经过放大来驱动蜂鸣器、（LED）、继电器等需要较大电流的器件。

三、三极管（开关电路）设计与应用（晶体管）作为开关使用时，要用PNP型来控制接Vcc的引线（作为下管），用NPN型的晶体管来控制接地的引线（作为上管）；（P/N-MOS管也是同样道理）下面详细介绍10种三极管开关（驱动电路）图（1）NPN/PNP三极管反相器电路：Vin无输入电位，Q1截止；Vin高电平时Q1导通，Q2基极得高电位，Q2截止。

（2）两只NPN三极管反相器电路：Vin无输入电位Q1截止,Q2导通；Vin接入高电平Q1导通，促使Q2基极电位下级,Q2截止。

（3）PNP三极管开关电路：当输入端悬空时Q1截止。

VIN输入端接入低电平时，Q1导通，继电器吸合。

（4）PNP三极管开关电路：当Vin无输入电位时Q1截止；Vin 接入高电平Q1导通，继电器吸合。