NPN与PNP的区别及工作原理

NPN和PNP作为开关管的设计技巧以与全系列三极管参数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BE的电流IB控制CE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VC>VB>VE。PNP是用EB的电流IB控制EC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VC<VB<VE。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Ueb<UonUbe<UonUb>UcUc>Ub放大Ueb>UonUbe>UonUb>UcUc>Ub饱和Ueb>UonUbe>UonUb<UcUc<Ub   表2  NPN和PNP的工作状态与条件      如上 图1所示，对于NPN来说，使Ube<Uon，三极管断开，Ube>Uon，三极管导通，其中一般Ue接地，那么只需控制Ub,使Ub>Uon即可使之导通。对于PNP来说，使Ueb<Uon，三极管断开，Ueb>Uon，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Ueb>Uon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。比照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列图2的NPN三极管对地较为适宜，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Ub>0.7V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，否那么当三极管导通后，POWER_UP位置电压会被钳制在0.7V，设计时候应当注意。5 / 5