原创 从51单片机初学者到电子工程师（4）

来源 CEPARK网站http://www.cepark.com/Index.html  作者: hnrain

从51单片机初学者到电子工程师（4）　
ln(z[q`0 

;w+A+uh Gm-O3z:\ @.XV0电子园51单片机学习网6tA bV4y

2.6 三极管
~w7n.OK0F#M-W02.7 光电管电子园51单片机学习网)[ROHuE
2.8 电容电子园51单片机学习网_"BZ1`4F,u
2.9 电阻电子园51单片机学习网(G&{~M*`&i
2.10 固态继电器
dF'P_9hXv!X Cq5\6`%U02.11 继电器电子园51单片机学习网"^ {"b{R*u@
2.12 变压器与整流桥电子园51单片机学习网u/H0`N _ |:C}
2.13 三端稳压器
-L.O W Ef|02.14 开关电源芯片
)T9x3rtzQ#cO3f02.15 封装知识、芯片批号等电子园51单片机学习网i ~fZ&Bg
2.16 接插件
Cf(b O:E \J kr02.17 器件选购的知识电子园51单片机学习网X-S.{B@,c q

电子园51单片机学习网4w4wSb&| Q,O6W"[]7q

eP j4H;d3XX02.6 三极管电子园51单片机学习网4us\xKn~M0W

电子园51单片机学习网(J,P fO7]0}Y]VB

2.6.1 三极管的4种工作状态电子园51单片机学习网#\3@/TgsP2h7s

Zh3Z${9x3w8y01) 饱和导通状态电子园51单片机学习网6oW1mB:oI

电子园51单片机学习网#y{u4V/q.ei

饱和导通=0电子园51单片机学习网Z#vcF"rn&{wd

电子园51单片机学习网l V:?)L5{M

2) 截止状态

LpN udE z{Ih0电子园51单片机学习网Q{2n \8\9]P8D

饱和导通=1电子园51单片机学习网4wi#Z"O+V |

电子园51单片机学习网1a(_ f C@3r`U(p@

3) 线性放大状态

(^[A:fN0

Q%WMI8tI0作为低频放大器时使用，具体的可参见有关电子线路的书籍；电子园51单片机学习网-kY:Fl7@~?

9`/S#|.zgo4K3C04) 非线性工作状态

A$Y0mf#vY2?0

5i0D!NglL I%B0在无线电通信系统中，作为混频器等使用。具体的可参见有关电子线路的书籍；电子园51单片机学习网qm Bz e g,e`
愚记得南京工学院也就是现在的东南大学在80年代初期有一套《电子线路》5本，电子园51单片机学习网c,}tw,Y!K.exE

-P J gib#N0是电子专业的书籍，比较难懂；现在，即使是在电子专业的学生中，也应该降低了

vB.@4l B/x*W'z0电子园51单片机学习网f*Hq/s0v

对三极管的哪些复杂的参数的要求了吧；在实际使用时，即使是模拟电路、非线性电子园51单片机学习网Ws a!jKV"{ ]

电子园51单片机学习网VQuO7@0z3G7s"d

电路，也都是集成电路了，谁还使用三极管自己做呢？如果万一需要，现学也来得

Eu+NE Ki0电子园51单片机学习网Y?@D*s-bTJAL

及。这套书很强的。编写人在那个年代肯定都是牛人。电子园51单片机学习网;W!B"^cFhO:O6?9T

电子园51单片机学习网Z3T_2P6o,lS-M9g

学三极管这些参数很繁琐的，要是现在的非电子类的大学生或者大专生们还学这些电子园51单片机学习网3n@3|7H S1c i+V

^6i+o-k;Z)vS0玩意，我只能说是学校在误人子弟了。电子园51单片机学习网 A Ijb'T9_l`v lV

-]i*B1O}p4j0好多学校都在扩招，很多学生念了4年下来，学了一堆过时的理论，跟实际的东西电子园51单片机学习网"B4F1zq'J"TK2Z

电子园51单片机学习网ql#|Ch7u0_)rS

一点没有接轨，不知道7407是干什么用得，不知道三极管的几个状态；我只能无话

!W5Z2sQ6U&yFp0

Yk%y {j#^ a l0可说。

|v4s5ZZ9d7Y0电子园51单片机学习网1NW H3P`8X*hK

所以，念了4年下来，跟企业的需求还有一段距离，还需要从头来过；聪明的学生

4_%\-z6\~c9qUf0电子园51单片机学习网6o;X!e:}N.}z;R

赶紧抓住机会去学习，去实习，这样，还可以赶紧补上实际应用的这一课。电子园51单片机学习网)Z_ [*P`

电子园51单片机学习网 kh*rq*J T

言归正传。

'z!q{%kHKp"r[Z0

5SGeG$@9D!X0参见下图：电子园51单片机学习网/\2T$~BZo

电子园51单片机学习网c(JLJbH

当单片机的口线输出电平为1时，三极管的be结导通，ce结导通，输出的电压值为

kh7Z t1AH4XT|x8K U0电子园51单片机学习网R j1}l&W!n&_)Y

0V；
U#x7W@+_3|H2nM+ey0当单片机的口线输出电平为0时，三极管的be结不导通，ce结截止，输出的电压值电子园51单片机学习网(] BRI4`r

!QbJ*t8I0为5V；电子园51单片机学习网7`x5h2[ES?

O&VM%mc#m0在这种数字电路的应用中，相当于三极管是一个反相开路门。电子园51单片机学习网,r|uvNq[

电子园51单片机学习网i(HM*r,r0K;E

计算是否导通，公式如下：电子园51单片机学习网L#P K`(U

电子园51单片机学习网 B-?A D x9qo

I＝B（放大倍数，希腊字母的贝塔）×Ibe

E.YgMC6u0je;Q$F0U[0电子园51单片机学习网6q9n a;b`]/F'?ev

当Ice<I时，即为饱和导通；

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*z`R@H_*TK'Wq]+j0相差越大，饱和程度越深，Vce越小，三极管的输出内阻越小；

gbL3L8a5S~;D0电子园51单片机学习网H+j2U(xO5f O@d

这个概念要用到光电管中。

:ZN}*I+hW(]A Pn\0电子园51单片机学习网q/|V_v

设计使用时大概算算，心里有个数；在电路板上试试，行的通，那就是它了。可以

&h,lfxS:K+_ ^s#U0电子园51单片机学习网1^8W1K1G%j[e YZ

测量Vce值，至少要小于0.1V就可以了。电子园51单片机学习网nP1g#IP

ANyL5W3K#Z0常用的PNP三极管是2N5551，驱动40mA的LED（电压在24V）、蜂鸣器等均没有问题

X_}AH0

+wy*@cC:_&vJ2u%oS0。电子园51单片机学习网FD;d Jr

jJcyl_m02.6.2 三极管的具体应用电子园51单片机学习网j&b VExgk K

电子园51单片机学习网H[@@.LM$r#Y!X

实际上，已经有象7407、ULN2003可以取代三极管在数字电路中的作用；但是，有电子园51单片机学习网 C `0p&T)l&C;ue2U

电子园51单片机学习网:k7c5Y8X0m*Q/V

时是受到PCB面积的制约，有时是为了降低成本，有时是因为布局方便，在1~2个输

Q.\!fK0zLC0电子园51单片机学习网k` qWC u

出点时，还是可以使用三极管来做驱动的。电子园51单片机学习网 u/D)N!d6FWF!?;W,n

k9DuD3f)b0例如：驱动一个蜂鸣器；往往系统中的蜂鸣器跟其它驱动设备，继电器等，距离较电子园51单片机学习网7S:f/k]'if|p#jf

电子园51单片机学习网PuU[w6b P

远；这时，没有必要使用一片7407，或者ULN2003来驱动；驱动的接口如下：

ZEXx?0

9s i:`+f(f:s @%K0
J Va^~ [(C)q|#x0Re:从51初学者到电子工程师（转帖） 

'j'LgR:J#z1hm+EZgo0

+n'@&{-vh@0 

\K Va.E8Pd0

*G8pwlIR-Nq02.7 光电管电子园51单片机学习网 ?,d4e,o9^ rat'~ jM

电子园51单片机学习网-};R0L$?P#L

*m9YL7e-Ll k!A0我这里所谓的光电管有2种：

Um ygu2e7Yn7u0电子园51单片机学习网9Cr;?6au

1) 反射型光电管
i,z!`Sz;k02) 对射型光电管

2M-D)S8^o*ok0

'?;U)P6V*QD bAx0这2种产品在市场上又可分为调理好的和没有调理好的；

0}[[4_WP0电子园51单片机学习网l*w8@8l4Z9L}d#`

这2种光电管在电子产品世界和电子技术应用杂志上都有大量的广告。随便找一本电子园51单片机学习网+@E4k$j\.C

'vvw a%t0都有。

Hv |!W j'l$M'b9n @0电子园51单片机学习网"x6q-mq;?8l7cQ

我所说的调理好的指的是内部已经加了限流电阻和输出的放大驱动电路了。它的特电子园51单片机学习网5{.A(Kr(u

;s{&cRxAu0点是只有3根线，电源2根，输出信号一根，TTL电平的；但是，有时受到某种限制电子园51单片机学习网};huBp4dz

T.V@^8a0，需要使用没有调理好的，怎么办呢？电子园51单片机学习网"_:?5])Q)T

8z_e u5\Gd0参见下图：光电管原理框图

&G3C gz%h.T0

#H"n,jH}&\T0这种没有调理好的光电管在使用时，需要做一块小的电路板，在发光管加限流电阻

0n5|b'oX `0

aNL3c.l ]f3iV0，在光电三极管的集电极加上拉电阻到5V，如下图所示：光电管工作框图1。电子园51单片机学习网(J'u@"|Hq

电子园51单片机学习网&JL4_1\s9a

但是，在使用中我发现，输出的信号不稳定，尤其是在使用比较长的电缆传输到单电子园51单片机学习网;yO(pjE DaY M"q/t

+U5E"of8P})G8J\0片机的时候；究其原因，我认为是由于反射或者对射的红外光落在光电三极管的靶

5m2BKd:[-gbo/|H0

K)Yd,dPR!ml0面上，光强未能导致光电三极管深度饱和，使得输出的内阻偏大，环境的噪声和电

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缆的干扰信号容易在线路上叠加的缘故；

iXs"d^9?0电子园51单片机学习网W)^|/P'E Lau*b

为了可*工作，仿照达林顿管的结构，在光电三极管的输出端加一个限流电阻接到电子园51单片机学习网`c7EWYu6j i

l'qw{ CX_(s#r0NPN的B结，当无光的时候，2N5551饱和导通，输出电压为0V；实际测量小于0.1V；电子园51单片机学习网UCnK~0kj3l

电子园51单片机学习网%Bb4tK#B HO;b

当有光，甚至是弱光时，2N5551截至，输出电压为5V。将3K电阻换成更大或更小的

Ef%}:]G)d0

(p"ZCBOZ6xh0电阻，可以调整光电三极管的输出的灵敏度。

#Ga*_8Yy a9v0

)Jm V1a3C;?-kH0具体工作过程可以自行分析，做个实验。电子园51单片机学习网|8KEi"?8g(x+s@-U'ds2]

电子园51单片机学习网B/z].g4jq;Q

-r5BRMg+rXu02.8 电容电子园51单片机学习网n!i'l2jJ x

电子园51单片机学习网O2wSD3~gF,w2}

2.8.1 电容的主要种类电子园51单片机学习网 a-TW5]2H SY

电子园51单片机学习网&bG}bc+N

电容有以下几大类：

}+}G+ZD#L7i |8O y0电子园51单片机学习网Bj-HX+{#\!gq'SA

1) 电解电容
-d'}4\v0S2nL$r?02) 独石电容电子园51单片机学习网sh ]|'X uD]!R
3) 磁片电容电子园51单片机学习网6g vf3~.K4^6Wj} ^O
4) 胆（左金右旦）电解电容
"n$o[&d8Yy:U05) 涤纶电容等电子园51单片机学习网xH;vTrP1P

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电容的指标是：耐压值和电容容量。例如：220u/50V，就是说，这个电解电容耐压

!uWgHg H1l7rY4m6Q@0

)@a;ho`E!`4_\/qg0值为50V，容量为220u。电子园51单片机学习网$Bu:B:F)r E5ke1b V&|e

K3h+H8No%Z B0电容的容量跟电容的介质有关。电子园51单片机学习网n H2J6O5J%PEB{

电子园51单片机学习网+\7H D8G2J%q:Ad8\[-X

顾名思义：电子园51单片机学习网JAK#F*VS

'V#E,`a*AO0电解电容为电解质作为介质的，铝作为电极；电子园51单片机学习网9ay'G,kOT@$D

e.}6a fM&r-\ TFE0独石电容是使用石头作为介质的；

p5p0K;lGj!|0电子园51单片机学习网 Pxzey$}

磁片电容是磁片作为介质的；电子园51单片机学习网Nkr?B

4Z}!Ru D#j5s p l0胆（左金右旦）电解电容使用电解质作为介质，但是，电极采用胆（左金右旦）金

+JCM f io2y0电子园51单片机学习网}8W7d.j$i&K!P

属。
&S}1r&qI?VT0涤纶电容采用涤纶作为介质。电子园51单片机学习网P h"tX$~3dGs*Aj/@1V

*L b'F(\o\&ta@0有兴趣的网友可以拆一个电容看看。电子园51单片机学习网?8eCj(k? z5c;e

电子园51单片机学习网#Gcg#{YZ'OW

\0o6q*[ t02.8.2 电容的使用场合

z(n+XrU0

:Y'hQ5~#h:qo01. 电源稳压和滤波电子园51单片机学习网/@8? Ph pC(u j

w"J(e`uy-F Y.s'V m0电解电容主要是用来稳压和低频交流滤波的；高频滤波是使用磁片电容和独石电容

(T"Aw2b{ Z"j0电子园51单片机学习网&h!z b Ew

。电子园51单片机学习网*z"wY eAR
当电解电容作为稳压时，接在整流桥和三端稳压器的输出端，起到稳定电压的作用电子园51单片机学习网8sXuA Z.E3R

G Q9A&V"W B r0。其工作机理相当于一个水库，从上游来的带有波浪的水到了水库，就变的平滑了

|Pq|f)Yc`A'pR C0

mJ@nW%P0。

+O$Nz/DI1B2X)P3f0电子园51单片机学习网|^ ^A(m.fU}

但是，铝电解电容的电解质随着时间的推移会干涸，所以在设计时需要留有余量，电子园51单片机学习网Nd ])udMYpw a

电子园51单片机学习网)uB0^%NMe!su j"c

保证系统正常工作到它的寿命。

LBlI.j5]`q1qP U0

o0~OV/M0k0有些远端供电的直流电源，接到电路板的输入端时，需要在电路板的电源输入端加电子园51单片机学习网x*j[5nghwwufD

电子园51单片机学习网~W%d4D(au^l

一个大的电解电容，通常可以是220u/25V，这样，这块电路板需要供电时，不是直

,Fc7E(LC0

mhu&Fs,o0接从电源处取，而是从电容中取电，可以得到稳定的电流供给；电子园51单片机学习网]!Y%C`_!cF|1A

电子园51单片机学习网1rgv4AG*_5N&F6cL p |J

但是，电解电容只能滤除低频的波动；对于直流电源中的高频波动，可以加一个电子园51单片机学习网ei@y?KLrR

M eX/[Tr00.1u或0.01u的独石电容或者磁片电容。电子园51单片机学习网U9r)YV `)lE

#i7NH3nCJ Yd0很多教科书都指出，在每一个芯片的电源和地两端接一个0.1u或0.01u的独石电容电子园51单片机学习网~y'ZZz,b1A

电子园51单片机学习网j$P8U;i8s

或者瓷片电容，解决芯片的供电过程中，由于电路板的走线电感产生的电源开关噪电子园51单片机学习网#@L5KD+Fm2U/qD

电子园51单片机学习网,RCY h l X!_5I

声尖峰。这种作用下的电容叫去耦电容。这是电路板的常规的设计；电子园51单片机学习网Bz!ox5~5mZ

电子园51单片机学习网 qH+Sb ]{G(a

2. 定时参数电子园51单片机学习网#ML pN P t&L u

r0|s7fs9g0对于象555这样需要外接电容产生稳定的脉冲的器件，涤纶电容是首选。可以想象电子园51单片机学习网k9J.esNo$b^,{Y

)e:\@7j~0，涤纶一层又一层缠绕，受到温度变化引起的涤纶的面积的变化的相对值要远远小电子园51单片机学习网 ],pOI3OJG

'r/C#R'k,^'R9H0于独石电容的介质石头受到温度变化而引起的变化值。电子园51单片机学习网s|y ~*t:@:q.wO

电子园51单片机学习网 ~ Stq%Y|Cb*|

3. 产生其它电压

{.v8u&c Va0

:r}h(d(w~}0有些需要从单一电压产生其它的电压的芯片，如：max232，需要外接电容才能实现

/M _/Ptat N;}0

$_ Vs'\X0。
"^S Ul~8W0参见max232技术资料。
i^jMcng W+TN0外接01.u的胆电容。

6V-g _W'w}2u0