寫在閱讀之前的話:前一篇介紹關(guān)于三極管的應(yīng)用原理,屬于純粹的理論,而在實際應(yīng)用中,三極管又是如何運作的?這也是我們下面要寫的,講了許多理論性的東西,雖然通俗易懂,但是對于實際操作起來,很多初學(xué)者還是無從下手。
基礎(chǔ)只是作為概念的一個理解思路,雖然通俗易懂,卻并不表示實踐中的實際操作。三極管基極的一些控制方法很多人應(yīng)該熟悉,在電壓之間的轉(zhuǎn)換控制也是三極管的控制方式之一。
三極管的控制工作電路原理圖
如上圖,假設(shè)單片機IO接口為5V電壓,那么當該單片機接通12V電壓后,單片機肯定會被燒壞。此時我們增加一個三極管,三極管的電壓需高于IO口電壓(>5V)。那么就可以用5V的IO口子來控制12V的電路。當IO口的輸出高電平在5V時,那么三極管則導(dǎo)通,此時OUT輸出的電平為0V。而當IO口輸入的電平過低時,三極管則不導(dǎo)通,此時OUT會因為電阻R2的作用而輸出12V的高電平。這就是三極管低電壓控制高電壓工作原理。
兩個不同方式控制LED燈電路圖
上圖為兩個LED燈的控制對比。此時(上圖)如果IO口進入電壓為高電平,則LED燈熄滅;而IO口如果輸出的是低電平,那么LED燈亮起。而下圖,按正常邏輯,IO口與上圖對比,輸出高電平時,則會有電流流通,那么此時的LED燈應(yīng)該是亮起,但是,實際操作并非如此。
此時應(yīng)該把單片機的特性考慮進去,單片機作為一個控制元器件,雖然具有杠桿一樣,能夠依靠一個支點而撐起整個電路,但是并沒有足夠的力量去承受。雖然IO輸出高電平,只是通過的電流是有限的,正常情況下,一個普通IO口輸出的高電平只有幾十到幾百的uA電流,根本無法達到1mA。而LED燈點亮需要的電流卻要高于流入的電流。
如果想要利用高電平來讓LED燈亮起,則需要通過三極管進行放大處理。
接通三極管后的IO高電平點亮LED燈電路圖
如上圖所示,此時的IO口依然是高電平輸出,接通的三極管導(dǎo)通后,電流被放大,C級電流能夠被放大到1mA以上,那么LED燈即可在高電平下被點亮。
也許有初學(xué)者會問:既然低電平輸出IO口就可以點亮LED燈,那么,是不是單片機的IO口只要作為低電平,輸入的電流就可以大一點?首先,單片機的IO口是有電流承受能力的,前面也講到它是沒有足夠的支撐力量的,而承受力受板子型號影響,不同的板子承受力不一樣,正常單片機的工作電流不要超過50mA,注意,這是指整個單片機,而單個IO口的電流最好不要超過6mA。
PS:一開始想用實踐的方法講這一部分內(nèi)容,發(fā)現(xiàn)到最后又偏理論去了...不過相信應(yīng)該還是挺好理解的,有一點需要注意,即時承受力比較強的單片機,單個IO口可能承受力在6mA以上,甚至高達20mA,但是整體的輸出電流還是受單片機總電流影響(<>。有一部分后續(xù)較為詳細的解析會在下期做分析,有興趣的可以留意下。
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