三极管下拉电阻的作用

NB-IoT_002

如果三极管工作在饱和区（完全导通），Rce≈0，Vce≈0.3V，且这个0.3V，我们就认为它直接接地了。那么就需要让Ib大于等于1mA，若Ib=1mA, Ic=100mA，它的放大倍数β=100，三极管完全导通。如下图，是一个NPN三极管。

图1

    三极管属于电流型驱动元器件，因此一般在基极都会串一个限流电阻，一般小于等于10K，但是在基极为什么会下拉一个电阻呢？举例说明。如下图，是温度开关控制马达电路图。

图2

    如图是温度开关控制马达转和停，温度开关相当于一个按键开关。在B极串个开关，N管就能够做个开关管使用。图中马达是一个直流有刷马达，只要正极接通12V，负极接地，马达就开始转。

    当温度开关导通，回路I流过的电流的为

图3

    三极管CE完全导通，Vce » 0.3V，这时候，马达两端的电压压降接近 12V,它就能够转动，因为三极管be的导通后阻抗远远小于2K电阻R2，所以电流大部分流过三极管；当温度开关断开，ib 就没有电流，ic 也没有电流。

    由于温度开关在关断的瞬间，三级管ib、ic上的电流并不能够一下子降到零，而是慢慢降到零，这是制造工艺必然存在的，在这段时间，三极管是工作在放大区，是最容易受到干扰。因此需要接个下拉电阻R2，这个电阻一是给三极管提供了个放电回路，二是为点A提供一个能量分散的通路。

放电回路怎么理解？

    如下图三极管寄生电容，三极管实际工艺制造模型，三极管BE、BC、CE之间分别有电容C1、C2、C3。这三个电容的存在一方面是我们不需要的，另一方面，又是工艺中无法避免克服的，是制造工艺过程中必然存在的现象。我们把这种电容一般称之为杂散电容，或者说是寄生电容。

图3

    由于有电容的存在，三极管势必有延时。当ib没有电流时，电容C1开始放电，形成回路I，这个时候B点的电压从0.7V降到0V，工作在放大区，最容易受到干扰，在C1两端加个电阻R2，电容上的电一部分就会从电阻R2上释放掉，并且电阻阻值越小，电容放电越快。因此，电阻R2给电容提供了一个通路释放电荷，大大减短了三极管工作在放大区的时间。

给能量提供一个分散通路怎么理解？

    为什么说电阻 R2 为点A提供了一个能量分散通路。如图2所示，温度开关断开时，此时点A是悬空的，A点电压不确定，为高阻态（阻抗无穷大），容易出现误导通的现象，而且也容易受到周围环境干扰，比如静电、雷击等使器件永久损坏。

当使用环境出现雷击，高压静电等情况，在点A下拉一个电阻接到地，大部分电流就会顺着电阻流入地，给能量提供一个分散通路。如果没有接这个电阻，当发生雷击时，由于A点左边阻抗无穷大，A点右边接三极管，阻抗相对左边来说是很低的，因此电流会全部往阻抗低的方向跑，流入三极管，造成电流过大，使器件永久性损坏。

另外关于R2的选择还应该注意一种情况：当用NPN去做MCU控制产品下拉复位时，如果控制引脚电平初始化为悬空，R2比R1较大时候，三极管B级更容易收到外界刺激导致电平不稳定，产品复位异常。