首页 » 科学 » 三极管的电平转换及驱动电路分析_电压_电路

三极管的电平转换及驱动电路分析_电压_电路

雨夜梧桐 2024-11-15 00:22:20 0

扫一扫用手机浏览

文章目录 [+]

如上图,左端接3.3V CMOS电平,可以是STM32、FPGA等的IO口,右端输出为5V电平,实现3.3V到5V电平的转换。

现在来剖析下各个电阻的浸染(捉住的核心思路是三极管的Vbe导通时为恒定值0.7V旁边):

三极管的电平转换及驱动电路分析_电压_电路 科学

假设没有R87,则当US_CH0的高电平直接加在三极管的BE上,>0.7V的电压要到哪里去呢?

假设没有R91,当US_CH0电平状态不愿准时,默认是要Trig输出高电平还是低电平呢?因此R91起到固定电平的浸染。
同时,如果无R91,则只要输入>0.7V就导通三极管,门槛电压太低了,R91有提升门槛电压的浸染(可拜会第二小节关于蜂鸣器的剖析)。

但是,加了R91又要把稳了:R91如果太小,基极电压近似

只有Vb>0.7V时才能使US_CH0为高电平时导通,上图的Vb=1.36V

假设没有R83,当输入US_CH0为高电平(三极管导通时),D5V0(5V高电平)直接加在三极管的CE级,而三极管的CE,三极管很随意马虎就破坏了。

再进一步剖析其事情机理:

当输入为高电平,三极管导通,输出胁迫在三极管的Vce,对电路测试结果仅0.1V

当输入为低电平,三极管不导通,输出相称于对下一级电路的输入利用10K电阻进行上拉,实际测试结果为5.0V(空载)

上面是从周立功的iMX283开拓板上载下的电路,既可以是有源也可以是无源蜂鸣器。
来剖析下:

打算下各处的电流(S9013的β=120,设蜂鸣器电流15mA):

输入为高电平的门槛电压打算为:

R1起到了供应啊门槛电压的浸染。

有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的驱动电路差异紧张在于无源蜂鸣器实质上是一个感性元件,其电流不能瞬变,因此必须有一个续流二极管D1供应续流。
否则,在蜂鸣器两端会有反向感应电动势,产生几十伏的尖峰电压,可能破坏驱动三极管,并滋扰全体电路系统的其它部分。
而如果电路中事情电压较大,要利用耐压值较大的二极管,而如果电路事情频率高,则要选用高速的二极管

设计这种电路的基本路子是:确定负载(蜂鸣器10mA~80mA)电流和输入门槛电压。
依据1中的方法打算得到R1与R2的值。

针对上面的驱动电路:

负载接的是红外二极管,其串联电阻是限流电阻,掌握红外发射强度

输入连接到STM32的PWM功能普通IO口(设置推挽输出),COM口接输出电压5V

针对上面的电路测试(Power=5.0V):

输入3.3V,输出0.6V

输入0V,输出5.0V

输入不接,输出5.0V

以是,ULN2003/2803同样可以用于电平转换,那这是为什么呢?ULN2803/2003与三极管又有什么关系——其内部实现便是两个三极管。

其构造有3个特点:

输出集电极开漏,因此可以自己接上拉电阻,将旗子暗记上拉到相应的电平,ULN2803手册上解释能承受的最大电压为50V

数据手册上解释在Ic=250mA时的输入门槛电压为VI(on)=2.7V

COM端接有一个反向二极管:接到输出电源,用于驱动电机等负载电感器件时能在高下电时供应电流回路保护电路;输出电压高于COM端电压,则电压会胁迫在VCOM+0.4V旁边(这里的二极管压降较小)

ULN2003与ULN2803的差异仅在于ULN2003只有8个通道,而ULN2803有9个通道。

相对付前面的自己搭建的三极管电路,其具有更好的电流驱动特性,因此,前面的自己搭建的三极管电路适用于电平切换及小电流的驱动,而ULN2803及ULN2003适用于更大电流的驱动(Datasheet上说最大驱动电流能达到500mA旁边)。
因此常用ULN2803及ULN2003(还有其它的如75452、MC1413、L293D)提高系统的带负载能力(电机、大型LED、继电器等)。

相关文章

易语言在沙盘开发中的应用与方法

随着我国信息化进程的加速,易语言作为一种新兴的编程语言,在沙盘开发领域逐渐崭露头角。本文将从易语言的特性、沙盘开发的意义以及易语言...

科学 2025-01-03 阅读0 评论0

易语言外挂海,技术革新与伦理挑战

在互联网时代,编程语言如雨后春笋般涌现,其中易语言以其易学易用的特点受到广大编程爱好者的喜爱。随着易语言应用的普及,外挂现象也日益...

科学 2025-01-03 阅读0 评论0

易语言多窗体编程的艺术与魅力

在当今信息技术飞速发展的时代,编程已成为一项必备技能。易语言作为一款具有强大功能的编程语言,备受广大编程爱好者的青睐。其中,多窗体...

科学 2025-01-03 阅读0 评论0

易语言子目录,介绍编程世界的瑰宝

易语言,作为中国自主研发的编程语言,凭借其易学、易用、易扩展的特点,在编程界享有盛誉。本文将围绕易语言子目录,为大家揭开编程世界的...

科学 2025-01-03 阅读0 评论0