為了便于描述,我們假設(shè)該電路的作用是驅(qū)動
LED。

此電路存在三個主要問題:
- PNP 三極管無法關(guān)閉

當(dāng)輸入低電平時,三極管開通,LED 正常點亮。而當(dāng)輸入高電平時,Vbe = 5V - 3.3V = 1.7V>0.7V,三極管依然開通,LED 還是正常點亮。這就導(dǎo)致三極管無法實現(xiàn)關(guān)閉功能,無法滿足電路對 LED 開關(guān)控制的需求。從三極管的工作原理來看,正常情況下應(yīng)該能夠根據(jù)輸入電平的高低準(zhǔn)確地控制其導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài),而此電路中 PNP 三極管的這種表現(xiàn)顯然不符合設(shè)計預(yù)期。 - NPN 三極管不能正常工作

當(dāng)輸入低電平時,三極管關(guān)斷,LED 不亮。但當(dāng)輸入高電平時,情況變得復(fù)雜。首先,Vbe = 3.3V - 0.7V = 2.6V,三極管開通;然而開通后 Ve ≈ 5V,Vbe ≈ 3.3V - 5V<0.7V,三極管又關(guān)閉;之后會不停的自動開關(guān),無法穩(wěn)定工作。這種不穩(wěn)定的工作狀態(tài)會嚴(yán)重影響電路的性能,使得 LED 無法正常發(fā)光,在實際應(yīng)用中可能會導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障或無法正常運行。 - 負(fù)載 LED 位置放錯

兩個電路的負(fù)載 LED 都接在三極管的發(fā)射極,以 NPN 三極管電路分析。假設(shè)驅(qū)動信號高電平為 5V,當(dāng)負(fù)載不是 LED 時,負(fù)載上的壓降設(shè)為 UL,基極電流 Ib = (5V - 0.7V - UL)/4.7K,其中 UL 的大小是不定的,所以基極電流 Ib 也是不定的。這很可能導(dǎo)致三極管無法工作在飽和狀態(tài),使得負(fù)載無法被有效驅(qū)動。在電路設(shè)計中,三極管工作在飽和狀態(tài)能夠確保其對負(fù)載的穩(wěn)定驅(qū)動,而此電路中由于負(fù)載位置的錯誤,破壞了這一條件。正確的電路應(yīng)該將負(fù)載放在集電極一側(cè)。

該電路設(shè)計的是一個推挽電路,主要由一個 NPN 和一個 PNP 三極管組成。

此電路主要存在兩個問題:
- 邏輯反
一般的邏輯是輸入高電平,輸出為高電平;輸入低電平,輸出為低電平。但在這個電路中,當(dāng)輸入高電平 12V 時,下管 Q2 導(dǎo)通,電流走向:Vout→Q2→GND,輸出為低電平。當(dāng)輸入低電平 0V 時,上管 Q1 導(dǎo)通,電流走向:12V→Q1→Vout,輸出為高電平。這種邏輯上的反轉(zhuǎn)與常規(guī)的電路設(shè)計邏輯不符,會給后續(xù)的電路控制和信號處理帶來極大的困擾。
- 有直通風(fēng)險
如果單獨輸入 0V 或 12V,那么該電路沒有問題。但輸入信號是變化的,電壓信號高低電平的跳變有過渡的過程。
所以在中間某個電壓,例如輸入電壓為 6V 時,上管 Q1 和下管 Q2 同時導(dǎo)通(直通),毫無疑問,管子一定會炸。在電路設(shè)計中,避免出現(xiàn)直通情況是非常重要的,因為直通會導(dǎo)致過大的電流通過三極管,從而損壞管子,影響整個電路的正常運行。
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