三极管与限流电阻之间的关系

三极管是电路设计中最常用的元器件，主要分为NPN和PNP型，是一种控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，可用作开关。

图1是三极管的内部基本构造图，我们回忆下。

图1

如果在电路设计中，我们需要把三极管当作开关使用的，那么三极管限流电阻就至关重要。限流电阻的参数我们如何选择？下面让我们来看一下。

图2

首先我们看图2是一个5V驱动的继电器控制电路，电路基本原理是KEY引脚输出高电平，三极管导通，此时K1继电器线圈负极接地，继电器得电并动作，DO和DO'闭合。

然后我们再看三极管导通条件。如果三极管需要完全导通，三极管应处于饱和状态，此时β*Ib>Ic。

图3（*在Ic增大的时候，hFE会减小）

因为继电器线圈功率为0.4W，所以集电极所需电流Ic=0.4/5=80mA，由于LMBT5551为硅管，BE压降为0.7V，KEY为3.3V驱动，当三极管导通时，Ib=(3.3-0.7)/330=7.9mA，因Ib所需电流大于50mA，所以根据手册hFE参数（图3），LMBT5551放大倍数为30(hFE与β在概念上有所区别，但数值上基本一致)，则三极管导通时，Ib*β（min）=7.9*30=237mA,由于三极管集电极Ic所需的电流只要80mA，满足β*Ib>Ic的条件，因此三极管在饱和状态。

其实在我们工作中，一直把Ib*β=V/R作为判断临界饱和的条件。但是Ib*β=V/R算出的Ib值，只是使晶体管进入了初始饱和状态，实际应用中应该取该值的数倍以上，这样才能达到真正的饱和状态，倍数越大，饱和程度就越深。