【導(dǎo)讀】作為應(yīng)用廣泛的開關(guān)電路之一,三極管開關(guān)電路無論是在哪個領(lǐng)域都能看見。本文就來解析三極管開關(guān)電路的應(yīng)用實例,分享平時三極管開關(guān)電路設(shè)計過程中,工程師是如何合理應(yīng)用的。
三極管開關(guān)電路最常見的應(yīng)用之一,就是在驅(qū)動指示燈電路系統(tǒng)中的設(shè)計。驅(qū)動指示燈電路系統(tǒng)可以指示電路某特定點的動作狀況,同樣也可以指示馬達的控制器是否已經(jīng)處于激勵狀態(tài),除此之外,這種電路系統(tǒng)還可以指示某一限制開關(guān)是否導(dǎo)通或是某一數(shù)字電路是否處于高電位狀態(tài)。下圖中,圖(a)所展示的就是是利用晶體管開關(guān)來指示一只數(shù)字正反器的輸出狀態(tài)。假使正反器的輸出為5伏特的高準位,那么此時三極管開關(guān)便被導(dǎo)通,而令指示燈發(fā)亮,因此操作員只要一看指示燈,便可以知道正反器目前的工作狀況,而不須要利用電表去檢測。
在驅(qū)動指示燈電路系統(tǒng)的應(yīng)用中中,有時信號源輸出電路之電流容量太小,不足以驅(qū)動三極管開關(guān)電路的晶體管開關(guān),此時為避免信號源不勝負荷而產(chǎn)生誤動作,就需要工程師采用圖1(b)所示的改良電路進行設(shè)計。當輸出為高準位時,先驅(qū)動射極隨耦晶體管Q1做電流放大后,再使Q2導(dǎo)通而驅(qū)動指示燈,由于射極隨耦級的輸入阻抗相當高,因此正反器之須要提供少量的輸入電流,便可以得到滿意的工作效率。
圖1
三極管開關(guān)電路除了會被應(yīng)用在驅(qū)動指示燈的電路設(shè)計中之外,還經(jīng)常會被應(yīng)用在工業(yè)設(shè)備的界面電路中來。為達到可靠的運作,工業(yè)設(shè)備的輸入與輸出部份通常工作于較高的電壓準位,一般為220伏特。而邏輯部份卻是操作于低電壓準位的,為了使系統(tǒng)正常工作,便必須使這兩種不同的電壓準位之間能夠溝通,這種不同電壓間的匹配工作就稱做界面問題。擔任界面匹配工作的電路,則稱為界面電路。三極管開關(guān)就經(jīng)常被用來擔任此類工作。
圖2三極管開關(guān)當作輸入部份與邏輯部份之間的界面
上圖中,圖2所展示的界面電路就是一個非常典型的利用三極管開關(guān)電路做為由高壓輸入控制低壓邏輯的界面電路實際案例。從圖2中我們可以看到,在這一界面電路系統(tǒng)中,當輸入部份的微動開關(guān)閉合時,降壓變壓器便被導(dǎo)通,而使全波整流濾波電路送出低壓的直流控制信號,此信號使三極管導(dǎo)通,此時集電極電壓降為0伏特,此0伏特信號可被送入邏輯電路中,以表示微動開關(guān)處于閉合狀態(tài)。與之相對應(yīng)的,如果若微動開關(guān)開啟,變壓器便不通電,而使三極管截止,此時集電極電壓便上升至VCC值,此時VCC信號便會被送入邏輯電路中,藉以表示微動開關(guān)處于開啟狀態(tài)。在圖2中,邏輯電路被當作三極管的負載,連接于集電極和地之間,因此三極管開關(guān)電路的R1,R2和RC值必須慎加選擇,以保證三極管只工作于截止區(qū)與飽和區(qū),而不致工作于線性區(qū)內(nèi)。
以上就是本文針對兩種三極管開關(guān)電路的應(yīng)用實例,所進行的簡要介紹和運行分析,希望能夠?qū)Ω魑还こ處煹脑O(shè)計研發(fā)工作有所幫助。
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