在板卡设计中,三极管开关电路用得非常多,然而却经常被人忽视。一位同事曾经对我说,都什么时代了,还用三极管。但是用得好的话,绝对事半功倍。
在最近的一次板卡上机调试中,由于板卡的特殊位置,板卡的安装和取下都十分艰难,于是在很多控制信号处加了用三极管驱动LED,通过LED的亮灭来观察控制信号的情况。有一个信号本来是应该亮的,但是没有亮,检查PCB,没有问题,再检查SOPC中的设计,没问题,检查引脚的设置,没问题。很奇怪,在看看RTL试图,发现有个信号没有引出来,再查下去,这个信号在定义的时候首字母为大写,然而在例化的时候首字母却是小写,问题找到了。
下面看看基本电路吧。
(1)反相开关
当IN为高电平时,OUT输出电平,IN为低电平是OUT输出高电平。R1为限流电阻,R3为下拉电阻,R2既是上拉也是限流。
注:三极管当作开关很好判断,理论就是三极管工作在饱和状态,发射结正偏,集电结正偏。当基极为高电平是,三极管导通,此时发射极接地,也相当于集电极接地,因为基极导通时,发射极和集电极连在一起了(当然有很小的电阻),所以此时集电极输出低电平。同理,当基极为低电平是,三极管截止,发射极和集电极截断,集电极的电平和VDD一样,输出高电平。
(2)同相开关
当IN为高电平时,OUT输出高电平。当IN为低电平时,OUT输出低电平。
应用:
1、用作驱动。驱动蜂鸣器、继电器、LED等。下图是三极管驱动LED的电路图,可以连接控制信号、串口信号等低速信号,作为指示用。比如将串口的RX、TX接在下面的电路上(呵呵,不要接在232电平那边,是接在TTL电平这边哦),串口有问题时,可以马上判断是RX还是TX有问题?
2、用作电平转换。如果只有一个或者很少的信号需要做电平转换,选择一个专用的电平转换芯片,感觉又太贵或者又成本接受不了,可以用三极管作电平转换。
下一篇日志,谈谈三极管的开关级联吧。欢迎大家提出宝贵的意见和建议。
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