關(guān)于PNP與NPN三極管的區(qū)別 npn輸出是正還是負(fù)

在做信號控制以及驅(qū)動時(shí)，為了加快控制速度，經(jīng)常要使用推挽電路。如下圖所示，推挽電路可以由兩種結(jié)構(gòu)組成：分別是上P下N，以及上N下P。

經(jīng)常遇到的推挽電路是第一種，為什么不選擇使用第二種?

第二種是上P下N型，這樣的管子在實(shí)際中用起來，理論中比上N下P型更有優(yōu)勢呀。關(guān)于PNP與NPN三極管的區(qū)別:PNP與NPN兩種三極管使用方法。 本文就來捋一捋這個(gè)小問題。

先來看看上N下P型，從該原理圖可以知道，其輸出信號與輸入信號的相位是相同的，即輸入時(shí)高。輸出就是高。但是根據(jù)N管的工作特點(diǎn)——N管的輸出電壓幅值=Vb=0.7V，所以改模型的輸出幅值會受到輸出信號的限制。所以這對輸入信號的幅值要求比較苛刻，否則可能會導(dǎo)致后級的高電平信號不夠高。

其輸出的效果圖如上圖所示，可能細(xì)心的人會發(fā)現(xiàn)，當(dāng)輸入信號的高電平低于電源電壓時(shí)，這意味著上N管的CE節(jié)將會承受較高的電壓。這也就意味著上管將有著發(fā)熱壞的風(fēng)險(xiǎn)。

這個(gè)結(jié)論是存在一定的道理的，但實(shí)際中，當(dāng)推挽電路在做信號控制時(shí)，其中流過的電流并不會很大，所以這種情況下，上管也不容易壞。但是如果推挽電路用于驅(qū)動負(fù)載時(shí)，則此時(shí)的管子會流過大電流，此時(shí)若輸入信號幅度較低，則上管的發(fā)熱量真的會很嚴(yán)重。當(dāng)然，當(dāng)輸入信號的低電平高于參考電壓時(shí)，下P管也會存在同樣的問題。

對于上P下N的模型，從原理圖可以知道，該模型的輸出與輸出是反相的。即當(dāng)輸入為高時(shí)，輸出則為低。

而實(shí)際的應(yīng)用電路中，我們可以將其與上N下P模型進(jìn)行對比。對比之后可以發(fā)現(xiàn)，上P下N模型的三極管基極會串了一個(gè)電阻，但是上N下P在實(shí)際應(yīng)用中可以將其省略。上P下N模型中要加這兩個(gè)電阻的原因是為了將上P管與下N管進(jìn)行信號隔離。假如不進(jìn)行信號隔離，從原理圖中可以知道，上P管的信號其實(shí)是會影響下N管的。

從以上電路中可以知道，當(dāng)P管導(dǎo)通時(shí)，其信號會流經(jīng)N管，這時(shí)就會導(dǎo)致P、N管的串通問題。所以該電阻不能省?？赡芎芏嗳擞X得，加兩個(gè)電阻沒什么，但是如果放在實(shí)際生產(chǎn)中，假如一個(gè)電阻的價(jià)格為0.1分，則生產(chǎn)一千萬個(gè)產(chǎn)品則意味著“因?yàn)檫@兩個(gè)電阻，成本將直接地上升一萬元?！?另外，我們往往以為加了一個(gè)電阻之后就萬事大吉了，其實(shí)并不是。盡管加了電阻，我們還要嚴(yán)格保證輸入端要一直有信號且其信號的幅值足夠高，否則一樣會導(dǎo)致串通問題。

但是，即使能夠保證控制信號的幅值足夠高，但是當(dāng)信號在進(jìn)行“高——低”轉(zhuǎn)換的時(shí)候，其中必會經(jīng)過一個(gè)信號的轉(zhuǎn)換區(qū)間，這說明，在信號進(jìn)行跳變時(shí)，依舊會存在串通的問題。要解決這個(gè)問題，就要求控制信號的壓擺率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于三極管的導(dǎo)通時(shí)間(即在保證三極管還沒做出開關(guān)反應(yīng)時(shí)，控制信號就已經(jīng)完成了信號轉(zhuǎn)換，以避免串通現(xiàn)象)。

大家可以去查查通用三極管的開關(guān)時(shí)間，查完之后你或許就會發(fā)現(xiàn)，上P下N型推挽電路的要求未免也太苛刻了吧。 綜上所述，我們在實(shí)際的應(yīng)用中往往會選擇上N下P型。

下文總結(jié)了兩種模型的特點(diǎn)供大家參考。

上N下P模型輸出與輸入關(guān)系

相位關(guān)系：同相;

信號幅值關(guān)系：輸出的幅值受到輸出幅值的限制，輸出幅值=輸入幅值-0.7V(忽略P管的導(dǎo)通壓降)

注意事項(xiàng)：

當(dāng)輸入信號的高電平低于電源電壓時(shí)，上N管可能會發(fā)熱嚴(yán)重;當(dāng)輸入信號的低電平高于參考電壓時(shí)，下P管可能會發(fā)熱嚴(yán)重

上P下N模型輸出與輸入關(guān)系

相位關(guān)系：反相;

信號幅值關(guān)系：當(dāng)滿足三極管的飽和導(dǎo)通條件時(shí)，輸入與輸出的關(guān)系不大;

注意事項(xiàng)：

1、兩個(gè)三極管的基極需要串聯(lián)一個(gè)電阻;

2、輸入端需要一直存在控制信號，且控制信號的幅度要保證兩三極管不會串通;3、控制信號的壓擺率要遠(yuǎn)大于三極管的開關(guān)速度，以防止在電平轉(zhuǎn)換時(shí)出現(xiàn)串通現(xiàn)象。

當(dāng)然，上P下N模型只是在柵極型(即三極管模型)中才會存在如此多的缺點(diǎn)，在場效應(yīng)管(MOS管)中還是很受歡迎的:梳理清楚推挽、開漏、OC、OD。具體原因大家可以根據(jù)自己的興趣去了解。

原文標(biāo)題：兩種三極管結(jié)構(gòu)的推挽電路

文章出處：【微信公眾號：STM32嵌入式開發(fā)】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

審核編輯：湯梓紅