三极管放大电路仿真模拟

三极管是我们常用的一个开关控制器件，由于其控制简单，价格低廉，成为了各个嵌入式硬件工程师在一些开关控制方面的首选器件，但是在对三极管开关电路的设计中，对一些电阻的阻值经常控制不好，我猜想可能是因为没有理解三极管的工作特性以及开关原理而造成电阻不匹配。如下图所示，是一个典型的NPN型三极管的开关电路，对于电路中的R1和R3的值为什么会是1K和330Ω，估计好多小伙伴会存在疑问，接下来我们做一个详细的计算。

1.查看2N2221的基本参数。

一般情况下，三极管Vbe之间的PN结会产生0.7V的压降。假设V1<0.7V，则三极管处于截止状态，三极管C极无电流流过，LED1不亮。

如果V1>0.7V，则三极管会处于饱和区或者放大区。假设V1=3.3V，则流过三极管B极的电流就是IR1b=(V1-0.7)/R1=2.6mA；查询三极管规格书可知，其放大倍数β值在120左右，我们以50为例进行计算，则可知Ic=βIb=130mA，再看LED二极管的资料可知，LED发光管的额定电流大约为20mA<130mA,计算到此处我们可知，如果采用R1采用1K，则会烧坏二极管。可以反推进行计算，假设Ic=20mA，则可知Ib=0.4mA，R1=(V1-0.7)/Ib=6.5k.因此R1的值我们不能小于6.5K。我们知道，发光二极管的压降大约为1.6V，则R3=(VCC-1.6V)/Ic=85Ω。

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