三極管一共有3個極，從圖3-6來看，橫向左側(cè)的引腳叫做基極(base)，中間有一個箭頭，一頭連接基極，另外一頭連接的是發(fā)射極 e(emitter)，那剩下的一個引腳就是集電極 c(collector)了。這是必須要記住的內(nèi)容，死記硬背即可，后邊慢慢用的多了，每次死記硬背一次，多次以后就會深入腦海了。

三極管的原理

三極管有截止、放大、飽和三種工作狀態(tài)。放大狀態(tài)主要應用于模擬電路中，且用法和計算方法也比較復雜，我們暫時用不到。而數(shù)字電路主要使用的是三極管的開關(guān)特性，只用到了截止與飽和兩種狀態(tài)，所以我們也只來講解這兩種用法。三極管的類型和用法我給大家總結(jié)了一句口訣，大家要把這句口訣記牢了：箭頭朝內(nèi) PNP，導通電壓順箭頭過，電壓導通，電流控制。

下面我們一句一句來解析口訣。大家可以看圖3-6，三極管有2種類型，箭頭朝內(nèi)就是PNP，那箭頭朝外的自然就是 NPN 了，在實際應用中，要根據(jù)實際電路的需求來選擇到底用哪種類型，大家多用幾次也就會了，很簡單。

三極管的用法特點，關(guān)鍵點在于 b 極（基極）和 e 級（發(fā)射極）之間的電壓情況，對于 PNP 而言，e 極電壓只要高于 b 級 0.7 V 以上，這個三極管 e 級和 c 級之間就可以順利導通。也就是說，控制端在 b 和 e 之間，被控制端是 e 和 c 之間。同理，NPN 型三極管的導通電壓是 b 極比 e 極高 0.7 V，總之是箭頭的始端比末端高 0.7 V 就可以導通三極管的 e 極和 c 極。這就是關(guān)于“導通電壓順箭頭過，電壓導通”的解釋，我們來看圖3-7。

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圖3-7 三極管的用法

我們以圖3-7為例介紹一下。三極管基極通過一個 10 K 的電阻接到了單片機的一個 IO 口上，假定是 P1.0，發(fā)射極直接接到 5 V 的電源上，集電極接了一個 LED 小燈，并且串聯(lián)了一個 1 K 的限流電阻最終接到了電源負極 GND 上。

如果 P1.0 由我們的程序給一個高電平1，那么基極 b 和發(fā)射極 e 都是 5 V，也就是說 e 到 b 不會產(chǎn)生一個 0.7 V 的壓降，這個時候，發(fā)射極和集電極也就不會導通，那么豎著看這個電路在三極管處是斷開的，沒有電流通過，LED2 小燈也就不會亮。如果程序給 P1.0 一個低電平0，這時 e 極還是 5 V，于是 e 和 b 之間產(chǎn)生了壓差，三極管 e 和 b 之間也就導通了，三極管 e 和 b 之間大概有 0.7 V 的壓降，那還有(5-0.7)V 的電壓會在電阻 R47 上。這個時候，e 和 c 之間也會導通了，那么 LED 小燈本身有 2 V 的壓降，三極管本身 e 和 c 之間大概有 0.2 V的壓降，我們忽略不計。那么在 R41 上就會有大概 3 V 的壓降，可以計算出來，這條支路的電流大概是 3 mA，可以成功點亮 LED。

最后一個概念，電流控制。前邊講過，三極管有截止，放大，飽和三個狀態(tài)，截止就不用說了，只要 e 和 b 之間不導通即可。我們要讓這個三極管處于飽和狀態(tài)，就是我們所謂的開關(guān)特性，必須要滿足一個條件。三極管都有一個放大倍數(shù) β，要想處于飽和狀態(tài)，b 極電流就必須大于 e 和 c 之間電流值除以 β。這個 β，對于常用的三極管大概可以認為是100。那么上邊的 R47 的阻值我們必須要來計算一下了。

剛才我們算過了，e 和 c 之間的電流是 3 mA，那么 b 極電流最小就是 3 mA 除以100等于 30 uA，大概有 4.3 V 電壓會落在基極電阻上，那么基極電阻最大值就是 4.3 V/30 uA = 143 K。電阻值只要比這個值小就可以，當然也不能太小，太小會導致單片機的 IO 口電流過大燒壞三極管或者單片機，STC89C52 的 IO 口輸入電流最大理論值是 25 mA，我推薦不要超過 6 mA，我們用電壓和電流算一下，就可以算出來最小電阻值，我們圖3-7取的是經(jīng)驗值。

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