一般单片机、DSP、ARM、cpld/FPGA等CPU的IO口驱动电流比较弱,无法直接驱动负载,最常用的是使用三极管进行电流驱动能力放大,如下图所示;

示意原理驱动LED灯,可以根据实际需要变换为其它负载,比如继电器、电机等;+5V电源也可以改变,比如12V/24V等,但所选三极管必须能够承受这个电压。
②逻辑取反
如下图所示,使用NPN三极管进行取反,十分方便,输入为高电平时,输出为低;输入为低电平时,输出为高(5V)。

③电子开关
当电子开关时一般使用三极管的饱和区,通过控制基极使三极管处于饱和或截止区,从而实现三极管开通或断开,起到开关的作用。
④开关驱动电路
三极管开关电路目前在开关电源、电子产品以及照明等领域的应用非常广泛,对于刚刚开始接触电子产品设计的新人工程师来说,掌握几种比较常用的三极管开关电路设计图,对日后的产品研发工作是非常有必要的。

图1所展示的是一种非常常用的三极管开关电路图,也就是工程师们比较常提到的三极管反相器电路,该种电路对NPN、PNP型三极管来说都是适合的。在该电路的运行过程中,vin无输入电位Q1截止。Vin高电平时Q1导通,Q2基极得高电位,Q2截止。

在反相器电路的设计过程中,我们还可以利用两只NPN三极管来构成一个简单的反相器电路,图2所展示的就是这种比较简单的开关电路图设计方式。在这一开关电路中,vin无输入电位Q1截止,Q2导通。Vin接入高电平Q1导通,促使Q2基极电位下级,Q2截止。

图3是另一种比较常用到的驱动开关电路,即PNP三极管开关电路。该种开关驱动电路在运行时,主要的特点是当输入端悬空时Q1截止,VIN输入端接入低电平时Q1导通,继电器吸合。
⑤网友的应用电路

这是一个简单的三极管开关电路。左边是一个脉冲信号源,它由24V供电,输出正负5V的脉冲信号。图中24V的地与信号的地不共地。
因为这个信号源要去PLC的高速计数脉冲端口,而信号源的脉冲幅值达不到PLC的要求。PLC要求输入脉冲幅值在0-24V电平。所以用三极管的开关电路做信号电平的平移。
问题来了,应用这个电路发现,有时会出现脉冲信号源的端口损坏,或者信号地的端口损坏,导致信号源不输出脉冲。考虑因为把供电电源与信号电源人为短路共地。可能导致的问题隐患。
为了解决这个问题,把上述电路稍加改进,变成了如下的电路,解决了信号源与电源不共地的问题了。

改进以后的电路,可以把信号源输入,作为差分输入形式。供电电源的地与信号源的地不再共地。以消除问题隐患。
电路中:
两个10k电阻作为差分输入阻抗;
200k电阻提高脉冲信号的前沿陡峭;该电路的脉冲频率最大为120kHz,保证其波形不失真;
47k电阻是提高三极管开关电路输入驱动能力,偏置电压;
240欧姆电阻是输出限流。为PLLC提供强驱动能力。
测试电路结果,基本达到了使用要求。
⑥简单的降压电源
简单的降压电源

设计思路:利用三级管发射极电压跟随基极电压。
具体电路:12V转5V:三极管Q1集电极接12V,同时集电极经过一电阻R1接三级管的基极,三极管基极接一5V6稳压管Z1到地,发射极就可以得到5V电压。通常在R1下接一滤波电容C1。
电路分析:12V经过R1,Z1后到地,这样Z1就可以产生5.6V的电压,R1取值应考虑让稳压管产生正常工作的电流。这样三极管发射极就可以差生5.1V的电压。三级管一直工作在
放大状态。跟据我们选取的稳压管值不同,可以产生不同的电压源。但这样的电压源提供的电流一般几十毫安,带负载能力差。
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