三極管模擬電路中驅(qū)動(dòng)電阻該如何選擇

三極管是一種電流控制器件，可以作為無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，經(jīng)常被用于開(kāi)關(guān)電路當(dāng)中，通過(guò)輸入信號(hào)來(lái)控制三極管的導(dǎo)通與斷開(kāi)，進(jìn)而接通和切斷電路，三極管具有3個(gè)電極：發(fā)射極（E）、集電極（C）、基極（B）。按PN結(jié)的組合方式，三極管分PNP型跟NPN型。按本征半導(dǎo)體材料的不同，有硅管和鍺管之分。

三極管有截止、線性放大、飽和3種工作狀態(tài)，作為開(kāi)關(guān)作用，三極管工作在截止和飽和狀態(tài)，對(duì)應(yīng)于開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)跟閉合。

1）截止?fàn)顟B(tài)：當(dāng)三極管基極偏置電壓小于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓，基極電流Ｉb＝0時(shí)，集電極Ic和發(fā)射極Ie沒(méi)電流（或只有微弱的弱電電流）通過(guò)，此時(shí)三極管失去了電流放大作用，我們稱三極管工作在截止?fàn)顟B(tài)，CE極之間相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)狀態(tài)。

2）飽和狀態(tài)：當(dāng)三極管基極偏置電壓大于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓，基極電流增大到一定數(shù)值時(shí)，集電極電流Ic基本上不再隨著基極電流Ib的變化而變化，而是趨近于某一定值，這種現(xiàn)象稱為飽和狀態(tài)。此時(shí)三極管失去電流放大作用，集電極和發(fā)射極之間的電壓很小，三極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)。

三極管9013驅(qū)動(dòng)12VDC電磁繼電器電路，9013它是一種低電壓，大電流，小信號(hào)的NPN型硅三極管。三極管控制繼電器時(shí)候是利用三極管的截止?fàn)顟B(tài)和飽和狀態(tài)。三極管處于飽和狀態(tài)時(shí)候我們總希望Vce電壓越小越好，以RWG1-DC12V-ZS型號(hào)繼電器為例。

當(dāng)繼電器導(dǎo)通時(shí)候12V電壓基本降在線圈上，由繼電器規(guī)格表看出12V的繼電器典型線圈電阻值為400Ω，那么導(dǎo)通時(shí)候流過(guò)線圈電流也就是三極管Ic的電流，此時(shí)Ic=12/400=30mA。若此時(shí)集電極Ic=30mA，查看9013規(guī)格書(shū)可找到到Ic-Vce關(guān)系曲線圖，可以得到流經(jīng)基極B的電流大約為180uA，進(jìn)一步可求出串聯(lián)在基極B的電阻阻值R=（5V-0.7V）/180uA≈23.8K，因此理論上20K的電阻就可以了。

但是在實(shí)際當(dāng)中電平的電壓高低有所不一樣，對(duì)于TTL電平以及CMOS電平都是這樣，三極管導(dǎo)通電壓也有可能大于0.7V，電阻的差異性等原因?qū)е虏粦?yīng)該取20K那么大，因此為了電路更為可靠，一般取流經(jīng)CE極的電流為設(shè)計(jì)值的2-3倍為宜，那么按照2倍計(jì)算的話，也就是60mA，此時(shí)對(duì)于流經(jīng)基極B的電流360uA，進(jìn)一步求出基極電阻為11.9K，因此我們經(jīng)常會(huì)用10K電阻來(lái)驅(qū)動(dòng)三極管，更低一點(diǎn)也可以取比如8.2K、5.6K、5.1K等這些經(jīng)常見(jiàn)到的電阻。