为什么把灯泡接在集电极?

发布时间:
2024-10-19 17:29
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这个问题的本质就是共发射极电路与共集电极电路的区别。

1.浅析共发射极电路和共集电极电路

我们看下图:

图1;共发射极接法与共集电极接法的区别和联系

图1左侧是共发射极接法。当基极输入端信号Usr为低电平时,T1晶体管截止,信号灯HL中流过晶体管很小的(微安级)穿透电流,HL当然不亮;当基极输入端Usr为高电平时,基极与发射极之间的电压Ube=0.7V,此时晶体管T1饱和,集电极与发射极之间的电压Uce=0.3V,故灯泡HL两端的电压 ,当然灯泡HL就点燃了,此时灯泡的电流就是流过晶体管集电极与发射极之间的电流,其值为基极电流的β倍,β为共发射极接法下的电流放大倍数。

图1右侧是共集电极接法。当Usr为高电平时,基极与发射极之间的电压Ube=0.6V,故晶体管T2处于放大态。晶体管T2发射极的电压Ue近似等于Usr的峰值电压减去0.6V,故信号灯HL被点燃。由于Usr<Vcc,故信号灯HL的亮度不如共发射极接法的亮度亮。流过信号灯的电流为1+β倍基极电流,而输出电压Ue与输入电压Usr之比就是共基极电流放大倍数α,其值为β/(1+β),大约在0.95左右,故电压略有减小。

我们常常把共集电极电路叫做射极跟随器,其最典型的应用就是稳压电源电路:

图2:稳压电源电路

图3:稳压电路中的晶体管T1就是射极跟随器

可见,共发射极接法与共集电极接法有一定的区别,在使用时一定要注意。

共发射极电路接法下,如果电路处于放大态,则晶体管能执行电压放大和电流放大。相比之下,共集电极电路接法下,晶体管只能执行电流放大,而不能执行电压方法。这就是两者的最大区别。

另外,共基极电路可以实现电压放大而不能实现电流放大,故经常用共基极电路构建电流源,见下图:

图4:晶闸管触发电路

图4中的晶体管T2就是电流源,它近似为共基极接法。

2.回答题主的问题

题主的问题说明:”用arduino控制npn三极管基极微弱电流控制大电流时,为什么把灯泡接在集电极?控制之后的电流不是在发射极流出吗?而且灯泡接在集电极和发射极的亮度也不同(发射极电流比集电极小)“。

回答是:灯泡接在集电极时,其两端的电压近似等于电源电压Vcc。灯泡接在发射极时,其两端的电压近似等于基极电压。显见,灯泡接在发射极时其两端的电压低于接在集电极时的电压。可见,灯泡接在集电极可以更好地适应电压选择性。

至于电流关系,请题主自行理解,我就不解释了。


就回答到这里吧。

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