为了便于描述,我们假设该电路的作用是驱动 。

此电路存在三个主要问题:
- PNP 三极管无法关闭

当输入低电平时,三极管开通,LED 正常点亮。而当输入高电平时,Vbe = 5V - 3.3V = 1.7V>0.7V,三极管依然开通,LED 还是正常点亮。这就导致三极管无法实现关闭功能,无法满足电路对 LED 控制的需求。从三极管的工作原理来看,正常情况下应该能够根据输入电平的高低准确地控制其导通和截止状态,而此电路中 PNP 三极管的这种表现显然不符合设计预期。 - NPN 三极管不能正常工作

当输入低电平时,三极管关断,LED 不亮。但当输入高电平时,情况变得复杂。首先,Vbe = 3.3V - 0.7V = 2.6V,三极管开通;然而开通后 Ve ≈ 5V,Vbe ≈ 3.3V - 5V<0.7V,三极管又关闭;之后会不停的,无法稳定工作。这种不稳定的工作状态会严重影响电路的性能,使得 LED 无法正常发光,在实际应用中可能会导致设备出现故障或无法正常运行。 - 负载 LED 位置放错

两个电路的负载 LED 都接在三极管的发射极,以 NPN 三极管电路分析。假设驱动信号高电平为 5V,当负载不是 LED 时,负载上的压降设为 UL,基极电流 Ib = (5V - 0.7V - UL)/4.7K,其中 UL 的大小是不定的,所以基极电流 Ib 也是不定的。这很可能导致三极管无法工作在饱和状态,使得负载无法被有效驱动。在电路设计中,三极管工作在饱和状态能够确保其对负载的稳定驱动,而此电路中由于负载位置的错误,破坏了这一条件。正确的电路应该将负载放在集电极一侧。

该电路设计的是一个推挽电路,主要由一个 NPN 和一个 PNP 三极管组成。

此电路主要存在两个问题:
- 逻辑反
一般的逻辑是输入高电平,输出为高电平;输入低电平,输出为低电平。但在这个电路中,当输入高电平 12V 时,下管 Q2 导通,电流走向:Vout→Q2→GND,输出为低电平。当输入低电平 0V 时,上管 Q1 导通,电流走向:12V→Q1→Vout,输出为高电平。这种逻辑上的反转与常规的电路设计逻辑不符,会给后续的电路控制和信号处理带来极大的困扰。
- 有直通风险
如果单独输入 0V 或 12V,那么该电路没有问题。但输入信号是变化的,电压信号高低电平的跳变有过渡的过程。
所以在中间某个电压,例如输入电压为 6V 时,上管 Q1 和下管 Q2 同时导通(直通),毫无疑问,管子一定会炸。在电路设计中,避免出现直通情况是非常重要的,因为直通会导致过大的电流通过三极管,从而损坏管子,影响整个电路的正常运行。
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