NPN及PNP的区别及工作原理.docx

NPN和 PNP作为开关管的设计技巧以及全系列三极管参数 1.1 NPN 与 PNP的区别 NPN和 PNP主要是电流方向和电压正负不同。 NPN是用 B— E的电流（ IB ）控制 C—E 的电流（ IC ）， E 极电位最低，且正常放大时通常 C 极电位最高，即 VCVBVE。 PNP是用 E— B的电流（ IB ）控制 E—C的电流（ IC ）， E 极电位最高，且正常放大时通常 C 极电位最低，即 VCVBVE。 1.2 NPN 和 PNP作为开关的使用 三极管做开关时， 工作在截至和饱和两个状态。 一般是通过控制三极管的基极电压 Ub 来控制三极管的导通与断开。 图 1 NPN与 PNP 工作状态 PNP NPN 截止 UebUon UbeUon UbUc UcUb 放大 UebUon UbeUon UbUc UcUb 饱和 UebUon UbeUon UbUc UcUb 表 2 NPN和 PNP的工作状态及条件 如上 图 1 所示，对于 NPN来说，使 UbeUon，三极管断开， UbeUon，三极管导通，其中一般 Ue接地，则只需控制 Ub,使 UbUon即可使之导通。 对于 PNP来说，使 UebUon，三极管断开， UebUon，三极管导通，其中一般 Uc 接地，所以要使三极管导通既要控制 Ue 又要控制 Ub使 UebUon才行。所以一般是 Ue 为某个固定电压值，只通过控制 Ub 来就可以控制三极管的导通与断开。 对比 NPN与 PNP可知：NPN做开关时，适合放在电路的接地端使用， 如图 2 里面Q6； PNP做开关时，适合放在电路的电源端使用，如 图 3。 我们一般使用芯片 I/O 口来控制 LED灯， I/O 口的逻辑电平一般为高电平 3 V 左右，低电平为 0.3V 左右。因此可以直接控制 NPN管开关，如 图 2 里面的 Q6；一般不直接控制 PNP管，如 图 3。我们前控板设计 LED的控制电路采用如下 图 2 的 NPN三极管对地较为合适，并且双色灯最好是使用共阳双色灯。 以双色灯的控制为例，如下 图2所示 图 2 双色灯的控制 图 2 中 Q6,Q4是放在发光二极管的接地端只需要 Ub0.7V即可导通。 图 3 电源的控制 图 3 中 Q35就放在电源端， E 为固定 12V, 只需控制 B 极来导通三极管。 以下是普遍用法： NPN基极高电压，集电极与发射极短路 . 低电压，集电极与发射极开路 . 也就是不工作。 PNP基极高电压 . 集电极与发射极开路，也就是不工作。如果基极加低电位，集电极与发射极短路。 a. 如果输入一个高电平，而输出需要一个低电平时，首选择 npn。 b. 如果输入一个低电平，而输出需要一个低电平时，首选择 pnp。 c. 如果输入一个低电平，而输出需要一个高电平时，首选择 npn。 d. 如果输入一个高电平，而输出需要一个高电平时，首选择 pnp。 1.3 三极管使用时钳制电压的问题、 图 4 电源的控制 如上 图 4，在 POWER_UP与三极管 b 极之间必须要串个电阻，否则当三极管导通后， POWER_UP位置电压会被钳制在 0.7V ，设计时候应当注意。