三極管的應(yīng)用有截止、放大、飽和三種狀態(tài)。放大狀態(tài)主要是對模擬信號而言，而且用法的計算內(nèi)容比較復(fù)雜，暫時我們用不到。而我們數(shù)字電路主要使用三極管的開關(guān)特性，因此我們只用到了截止與飽和兩種狀態(tài)，所以我們只講這兩種用法。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(dǎo)通電壓順箭頭過，電壓導(dǎo)通，電流控制。
下面我們一句一句來解析口訣。大家可以看圖1，三極管有2種類型，箭頭朝內(nèi)就是pnp，箭頭朝外自然就是npn了，在實際應(yīng)用中，往往我們要根據(jù)實際電路需求來選擇到底用哪種類型，大家用幾次估計就會了，很簡單。
圖1三極管示意圖
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0.7v以上，這個三極管e級和c級之間就可以順利導(dǎo)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(dǎo)通電壓是b極比e極高0.7v，總之是箭頭的始端比末端高0.7v就可以導(dǎo)通三極管的e極和c極。這就是關(guān)于“導(dǎo)通電壓順箭頭過，電壓控制”的解釋，我們來看圖1。
圖2三極管的用法
我們以圖1為例介紹一下。三極管基極通過一個10k的電阻接到了單片機的一個io口上，發(fā)射極直接接到5v的電源上，集電極接了一個led小燈，并且串聯(lián)了一個1k的限流電阻最終接到了電源負(fù)極gnd上。
如果leds6我們程序給一個高電平1，那么基極b和發(fā)射極e都是5v，也就是說e到b不會產(chǎn)生一個0.7v的壓降，這個時候，發(fā)射極和集電極也就不會導(dǎo)通，那么豎著看這個電路在三極管處是斷開的，所以沒有電流通過，led2小燈也就不會亮。如果我們程序給leds6的位置一個低電平0，而e極是個5v，產(chǎn)生壓差就會導(dǎo)通，三極管e和b之間大概有0.7v的電壓，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(dǎo)通了，那么led小燈本身有2v的壓降，三極管本身e和c之間大概有0.2v的壓降，我們忽略不計。那么在r41上就會有大概3v的壓降，可以計算出來，這條之路的電流大概是3ma，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(dǎo)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(rèn)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3ma，那么b極電流最小就是3ma除以100等于30ua，大概有4.3v電壓會在基極電阻上，那么基極電阻最大值就是4.3v/30ua=143k。只要比這個值小就可以，當(dāng)然也不能太小，stc89c52rc的io口輸入電流最大理論值是25ma，我推薦不要超過10ma。