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蜂鳴器作為被驅動器件的三極管有雷區!你踩雷了嗎?

發布時間:2015-01-04 責任編輯:echolady

【導讀】對于常規的數字電路設計,數字信號往往要經過開關擴流器件來驅動LED、繼電器、蜂鳴器等具有較大電流的器件。這里不得不說,用的最多的開關擴流器件以三極管居多。下面分享了三極管被作為開關的常用電路中,蜂鳴器作為被驅動器件的使用誤區。

如果電路應用的是NPN管,注意蜂鳴器接在三極管的集電極,驅動信號可以是常見的3.3V或者5VTTL,高電平開通,電阻按照經驗法可以取4.7K。開通時假設為高電平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驅動信號工作在合適的頻率,蜂鳴器(有源)都會發出最大的聲音。

其實這種電路最大的區別在于被驅動器件接在三極管的發射極。開通時假設為高電平5V,基極電流Ib=(5V-0.7V- UL)/4.7K,其中UL為被驅動器件上的壓降。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,那么相應的Ib就小,很有可能導致三極管無法工作在飽和狀態,使得被驅動器件無法動作。有人會說把基極電阻減小就可以了呀,可是被驅動器件的壓降是很難獲知的,有些被驅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動失敗,選擇太小,損耗又變大。

如果電路的驅動信號為3.3VTTL電平,而被驅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計出這兩種電路,而這兩種電路都是錯誤的。發射極正偏,集電極反偏的放大電路,或者叫射極輸出器,。當PWM信號為3.3V時,三極管發射極電壓為3.3V-0.7V=2.6V,無法達到期望的5V。當驅動信號為OD門驅動方式 時,輸出高電平,信號就變成了高阻態,流過基極的電流為零,三極管可以有效關斷。

根據以上幾種電路的情況分析,在基極與發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。當輸入信號去除的時候,三極管還處于關斷狀態。在安全和穩定的方面考慮,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狀態。三極管作為開關器件,雖然驅動電路很簡單,要使電路工作更加穩定可靠,還是不能掉以輕心。

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