三极管的几种特殊用法

我们都知道三极管有三种工作状态：放大状态态、饱和导通状态、截止状态；在当中开关管使用时运用了饱和导通态和截止态，当三极管处于饱和导通状态时三极管失去了电流放大的作用，集电极的电流不会随基极的电流变化而变化，集电极的和发射集的电压很小近似短路，这种状态可当做开关的接通态，三极管的截止态可作为开关的断开态。

①PNP三极管与NPN三极管做开关管时电路图：

② 做反相器用，如下图所示当输入为高电平时三极管进入饱和导通态，集电极与发射极电进入短路态VOUT输出低电平，当输入低电平时三极管处于截止状态，集电极与发射集近似断路状态VCC经电阻R18输出VOUT为高电平。

③ 做电平转换使用，现在大多数的CPU都是3.3V的系统，而外围的一些元件依然存在5V供电的，两者之间的通信不可避免的需要电平之间的转换。如下图所示是外设到MCU和CPU到外设的转换电路。

当外设输出高电平时Q4导通VOUT为低Q3截止3V3电平通过R40输出到MCU，当外设输出为低电平时，Q4截止，VOUT为高Q3导通，集电极与发射集为短路态输出到CPU电平为低电平。

设计错误案例

如上图所示：这两种情况下设计都是错误的，IO的电平是3.3V，负载的供电电压是5V，左图会出现三极管导通之后截止不了的情况，当IO输出高电平时Q4导通，导通之后负载两端电压为5V，大于IO口的电平，右图的三极管会一直处于导通状态，不管IO口的电平是高还是低总是低于发射极电压，满足PNP三极管S8550的导通的条件。

三极管在作开关作用时候，在设计电路时要考虑集电极-发射极电压Vce是否在负载供电的承受范围内最好预留一定的空间、集电极连续电流Ic是否满足负载所需的最大电流、集电极耗散功率Pc，当电流大时三极管会发热容易损坏。