中心議題：

• 常見負載的驅動電路
• 驅動電路及元件的選擇
• 驅動電路的軟件仿真及硬件實驗

在電子製作時，經常涉及到需要控製蜂鳴器

、繼電器、電機等元件，發現晶體管負載的不同接法

，效果差別很大，有的接法甚至會導致電路工作不可靠，下麵將介紹常見的負載驅動電路、驅動電路及元器件的選擇和使用進行討論。

晶體管（又稱三極管）可分為NPN 型和PNP 型
，目前常用的NPN 型三極管有8050、9013

、2N5551 等，PNP 型三極管有8550

、9012

、2N5401 等。 　　

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、常見負載的驅動電路 　　

圖1 是NPN 型
、PNP 型晶體管驅動各種負載的典型電路。要求使負載上得到最大的功率
，晶體管上消耗最小的功率。

圖1 NPN 型、PNP 型晶體管驅動各種負載的典型電路 　　

2、驅動電路及元件選擇 　　

使(shi)用(yong)晶(jing)體(ti)管(guan)驅(qu)動(dong)負(fu)載(zai)主(zhu)要(yao)利(li)用(yong)晶(jing)體(ti)管(guan)的(de)開(kai)關(guan)特(te)性(xing)，也(ye)就(jiu)是(shi)通(tong)過(guo)控(kong)製(zhi)晶(jing)體(ti)管(guan)在(zai)飽(bao)和(he)區(qu)和(he)截(jie)止(zhi)區(qu)之(zhi)間(jian)切(qie)換(huan)來(lai)控(kong)製(zhi)負(fu)載(zai)的(de)接(jie)通(tong)和(he)關(guan)閉(bi)。那(na)麼(me)有(you)的(de)電(dian)子(zi)愛(ai)好(hao)者(zhe)會(hui)問(wen)：什麼時候選擇NPN 型晶體管驅動電路？什麼時候選擇PNP 型xing晶jing體ti管guan驅qu動dong負fu載zai？對dui於yu相xiang同tong類lei型xing的de晶jing體ti管guan，該gai如ru何he選xuan擇ze晶jing體ti管guan的de具ju體ti型xing號hao？基ji極ji電dian阻zu應ying該gai如ru何he選xuan取qu？下xia麵mian對dui這zhe些xie問wen題ti作zuo一yi下xia簡jian要yao說shuo明ming。

2.1.負載驅動電路的選擇 　　
選用NPN 型、還是PNP 型晶體管驅動負載，要看設計者的要求。如圖1（a）、（c）、（e）是使用NPN 型晶體管驅動負載的電路
，高電平“1”可以控製晶體管導通（負載通電）
、低電平“0”使晶體管截止（負載斷電）。而圖1（b）
、（d）、（f）是使用PNP 型晶體管驅動負載的電路，導通條件剛好相反。 　　

2.2.晶體管型號的選擇 　　
NPN 型晶體管8050、9013
、2N5551 的集電極最大電流分別為1500mA、500mA
、600mA，PNP 型晶體管8550、9012

、2N5401 的集電極最大電流分別為1500mA、500mA、500mA。驅動蜂鳴器、繼電器、電機等負載
，主要看晶體管集電極電流是否能滿足負載要求。 　　
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2.3.基極電阻的選擇 　　
如圖2 所示是NPN 型晶體管2N5551 的特性曲線
，最下方選中的曲線對應Ib=1mA

，最上方的曲線對應Ib=5mA。

圖2 NPN 型晶體管2N5551 的特性曲線 　　

由圖2 中可以看出，基極電流Ib 越大
，對應的集電極電流Ic 越大。我們如果希望負載上得到大的電流，那麼基極電流就需要盡可能的大。圖1 所示的各種驅動電路中，我們經常取基極電阻約1k，對應的基極電流約為4~5mA，集電極電流能滿足負載要求。 　　

3、Multisim仿真 　　

初學者使用晶體管驅動負載時，有時會錯誤地把負載接在晶體管發射極一端，如圖3（b）所示，這樣做負載上得到的功率會比較小。我們可以通過仿真來分析。

圖3 　　[page]

為了說明晶體管負載的不同接法對驅動電路的影響，我們借助Multisim 10 仿真軟件分析負載電阻為100、1k
、10k 情況下圖3（a）
、（b）中電路的各個參數，得到的仿真結果如表1 和表2 所示。

從表1 和表2 中可以看出
，如圖3（a）所示負載接晶體管集電極的驅動電路，負載上得到的電壓Ur 接近電源電壓、得到的功率Pr 較大。如圖3（b）所示負載接晶體管發射極的驅動電路，由於晶體管導通需要滿足Ube>0.7V 條件

，所以負載上得到的電壓要比偏置電壓低0.7V，最大約為4.3V，結果導致負載上得到的功率較小。

同樣，對於PNP 型晶體管，負載接晶體管集電極一端時負載上得到的功率也較大。 　　

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、硬件實驗 　　

我們製作了晶體管的測試電路板，分別對NPN 型晶體管2N5551、PNP 型晶體管2N5401 驅動電路中相同負載的不同接法做了實物測試。圖4（a）是晶體管測試電路板的原理圖，將圖4（a）左邊J1 的1、2 引腳短接
，可以測試NPN 型晶體管負載驅動電路；將J1的2
、3引腳短接，可以測試PNP型晶體管負載驅動電路。

圖4（a）是晶體管測試電路板的原理圖，圖4（b）是晶體管測試電路的實物連接圖，左側的電流表顯示電路的基極電流Ib，中間的電流表顯示集電極電流Ic 或發射極電流Ie，右側電壓表顯示晶體管集電極和發射極之間電壓Uce。實驗測得的數據如表3 所示。
表3 （測試條件Vcc=5.04V）

從表3 可以看出
，在負載相同情況下，無論選用NPN 型晶體管或PNP 型晶體管
，負載接在晶體管集電極端時負載上得到的電壓較大
、得到的功率也較多，晶體管壓降小。 　

5、結論 　　

通過Multsim 軟件仿真和硬件實物測試，我們得出如下結論：在使用晶體管作開關驅動負載時，為了使負載上得到較大的功率，應該將負載接在三極管的集電極使用，通過基極的電流要0.1 倍的負載電流或更大。