MCU的硬體基礎知識(2) 電晶體的應用
常見的電晶體為下面兩種，這兩種稱為BJT 9012以及9013是最常見的電晶體，橫向左側的腳叫做基級(base)，有箭頭的那隻腳叫做射極(emitter)，剩下那隻腳位稱為集極(collector) 電晶體工作原理 電晶體主要有兩個功能: (1)放大 (2)開關:飽和、截止 MCU通常都是數位電路，開關的功能為主要，所以在這邊紙筆記飽和與截止兩種狀態。 B極和E極之間點電壓差是一個關鍵，以PNP為例，E極只要大於B極0.7V以上，E極與C極就可以順利導通。換句話說，控制端是B和E之間，被控制端是B與C之間。 飽和 以上圖為例，如果P1.0為High，那麼E到B之間不會產生0.7V的壓降，這時候E和C之間不會導通，所以電晶體可以是為斷路，LED燈不會亮 如果P1.0給的是LOW，則E和B之間產生壓差，此時R47會有(5-0.7)V的電壓差，這時候E和C也就導通，LED本身有2V壓降，E和C之間有0.3V壓降，在R41上大概就有3V壓降， 所以整條之路的電流為3mA左右，可以點亮LED。 以上還有一個條件，電晶體有一個放大倍數B，要處於飽和狀態B極電流一定要大於E、C極的電流除以B。 所以剛剛算過E和C極之間電流為3mA左右，那麼B極的電流最小為3mA除以B(假設B為100)=30uA 4.3V/30uA=143K 所以B極最大組值不能超過143K，不能太小，可能會電流過大燒壞電晶體或MCU，8052的IO輸入電流最大為25mA，通常不要超過6mA 截止 截止很簡單，只要BC之間部導通即可。 電晶體應用 -控制應用 電晶體在數位電路中除了上面的開關功能，就是驅動應用，也就是俗稱的小店壓控制大電壓 比如說5V系統與12V系統對接，如果IO直接接12V會燒掉，透過電晶體可以讓5V的MCU控制12V。 上圖中， IO輸出5V，則電晶體導通，OUT輸出為0V IO輸出0V，電晶體截止，OUT則因為上拉電阻R2而輸出12V -驅動 所謂驅動，就是電流輸出的能力。 一般MCU的電流輸出能力很弱，要推動後級電路或元件建議是透過電晶體來驅動