两个NPN相连

lize314

  在网上看到类似下面的电路图，想问下这两个NPN是起什么作用？
我感觉Q2就足够了呀就是一个三极管做开关的作用，Q1是起什么作用？

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zxw12315

  为了回答这个问题，我弄了个仿真，为了理解大佬说的嵌位，我花了点时间，不管是数字还是模拟信号，都是电压信号，严格意义上来说，数字的信号源在时域上是有规律的，而模拟信号采样时没有规律可言，可能高可能低，频率可能一时快一时慢，为此我调整了两次输入量，用正弦波两种不同
) R2 n- g* X4 z( S& d. X伏值带入电路，可以看出不管是信号源5V还是20V，其输出的波形，只受到开关的限制，有说到放大区域的却实在信号源小于12V时，是放大状态，
而真正的作用是输出正半周的方波，因为三极管的导通特性，其图像只能在导通三极管门限电压的正半周，也就是嵌位的说法，对吧？，而更具波形判断其输出端一定是方波，但占空比是根据输入的模拟量或者数字信号驱动三极管导通的时长决定的，下面是仿真的三张图形，最后我拿掉那个下方的Q1，其实对Q2并无直接影响，且，负半周输出的时候，三极管由于关断状态，R2电阻上电压一直都是出于超低电位，仿真过程中几乎显示为0，可能是精度没调高，应该是有几个毫伏的电压的。但是这并不影响输出，
  H! D- p9 v9 n5 {% x% c! [6 t5 l当然说Q1完全没作用也是不对的，对于击穿电路其一定作用的话，我这边没法模拟出来击穿损坏情况，有大佬可以解惑一下吗?Q1一定能有效动作保护吗？相同型号下我想 Q2烧毁Q1也会挂掉，想不出多用一个元件的理由。
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zxw12315

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lize314 发表于 2020-4-6 17:19
0 r- ?! I$ l( L谢谢。 VCC 应该是12V左右，导通之后R3 R2的电流约为1.2mA，OUT输出变为低电平,此时R2的电压不足以让Q1导 ...

  昨天有写到条件不足，然后今天有看到给出的条件，因为时间有限，输入端是什么样的具体还不是很清楚，如果是正弦波信号，又分几种情况，方波的话类似正弦，如果只是高低电平的话，输出端的变化也是有限的，
6 _% r# ^4 ?- G& @/ r1 Q% g从给出的电流来看，电压不足以启动Q1，那么要Q1起到作用，必然是要以Q1导通为条件做假设，如果是信号
6 F& N, u* |, e6 X% T  L负半周，我想输入的条件满足条件又不足够，除非是输出端会产生一个超过预期设定电压，按照楼主给出的条件
/ k, U4 Y: L4 T) ^  u12V电源供电，输出端的电压信号是等于R2上的电压的，很小的一个电压，不足以启动Q1，除非输出负载端，有
5 E/ O5 m5 Z5 I* R2 n/ E0 L  G可能产生超过预期12V以上的条件，输出端器件损坏或者输入端误操作，导致超过12V产生，此时Q1生效，
关断输出信号，我的个人理解就是这样，如有不对请指教。
还漏了一点，如果输出端供电电阻损坏，电压会升高，此时如果Q2烧毁，假设断路导致电压回流输入端，
此时无Q1输入端会被烧毁，如果Q1生效，则电压会被引导至地，形成短路效应，保护输入端，恩大概明白了意图。

zxw12315

canatto 发表于 2020-4-8 11:56
Q1是Q2的基极电流限流器件，用于防止Q2深度过激励， 以及由此对Q2退出饱和进入截止的速度的影响。
7 G0 }8 O! `) x8 q, E
粗略 ...

  听这么一说，这个Q2管子的电流是通过发射端流出，其初始的正常状态是忽略不计的，但是由于输入端的电压摆幅过高，导致电压U=RI，电压升高的同时，电阻不变电流必然上升，从发射端流出的电流增加，再根据U=RI，R2处的电压由于电流的增加自然抬高，当电压达到一定0.7V左右开始导通，0.7v=20R*I,电流满足时使得Q1导通，但电流增大的时候电压抬高会使得三极管处于微导通状态，使得Q2的基极电流通过Q1进行轻度泄放，使得Q2得到的电流（电荷量）减少，应该是这个意思吧。

zxw12315

就楼主发出的小片原理图，做一个小小的分析，由于所知条件有限，估摸着猜一下，如果觉得不对请谅解。
0 r6 m  ^, L1 \8 p9 K高电平->导通Q2->Q2射极的电压升高。
8 ?8 Z) X) w! P/ @1、未知VCC具体电压，根据电路模型判断，导通后回路R2电压达到启动Q1，
% N7 ^& z& w  ~则关掉Q2，此时Q1也被互锁机制关断，待输入信号
。2、假设输出回路为过压泄放，由IN输入高低电平控制，
此时Q1的作用是让Q2的电平拉低，关断Q2，性质上为开关，同Q2，目测型号相同.

lize314

zxw12315 发表于 2020-4-6 17:08
就楼主发出的小片原理图，做一个小小的分析，由于所知条件有限，估摸着猜一下，如果觉得不对请谅解。
高电 ...

) _/ h( v9 {5 J  {谢谢。 VCC 应该是12V左右，导通之后R3 R2的电流约为1.2mA，OUT输出变为低电平,此时R2的电压不足以让Q1导通。
) m5 D9 w1 _; w假设VCC电压变大，使得R2的电压超过0.7V 那么Q1导通，然后Q1发射极（Q2基极）电压拉倒0V，导致Q2关闭，OUT输出变为高电平.
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& \/ z, G4 G5 H1 v4 R" v: n. S

xxsp2345

那个OUT端口看网络是个输出端口，如果对电源短路，Q2在基极有偏置的时候，Q2就可能电流过大损坏。
2 U# V# D9 i0 @5 v: u添加Q1后，电流上升时会使得Q1基极电压变大，Q1会偏向饱和分流并拉低Q2基极，使得Q2工作在放大状态，Rce变大
从而限制 OUT对电源短路时的电流。Q1不会损坏。
0 t& `/ `/ F3 d+ u0 V' y在需要集电极开路输出的情况，添加这个三极管能起到很好保护作用。
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以上 自己的一点点见解，若有不妥 欢迎指正。

liugm668

电路图里面是三极管，不是MOSFET，不要用数字电路的那一套来分析这个电路，嵌位恒流。根据输入的情况两个管子都在三极管的关断和放大区之间活动。

zxw12315

liugm668 发表于 2020-4-7 13:42
电路图里面是三极管，不是MOSFET，不要用数字电路的那一套来分析这个电路，嵌位恒流。根据输入的情况两个管 ...

  请大佬解释一下这嵌位恒流，不能用数字电路来分析的话，那么这个电路的原型应该是用来做什么的？而且模拟的话，VCC供电端过电阻后取得的信号也只是模拟信号的正半周导通信号放大，那么剩下另一个
的作用除了保护输入还有其他作用吗？

vashonchen

新手小白，学习参观

heqing1988

参观一脸懵逼

canatto

4 }, |3 [6 \; f. |
Q1是Q2的基极电流限流器件，用于防止Q2深度过激励， 以及由此对Q2退出饱和进入截止的速度的影响。

5 Y2 s2 F- x: J; C( Z6 t6 v+ U粗略分析，设想输入端IN有相当大的电压摆幅，当它达到30V左右时，经由R1的 Q2基极电流会接近约30mA，假设Q2集电极电流为0.25mA （基本可忽略）那么， 发射极电流就也会是30mA附近，这使得R2电压接近0.6V，Q1导通进入线性区，其集电极电流形成对Q2基极驱动电流的旁路。此后如果输入电压再有升高，经由R1的电流增量绝大部分都被Q1旁路掉。根据三极管集电极电流对基极电压的指数特性，Q1这个限流机制有很高的控制灵敏度，把Q2的发射极最大电流限制在30mA 附近（基极电流亦然）。

canatto

zxw12315 发表于 2020-4-8 14:24
( e9 c9 C! M( I# N0 ?/ O. X听这么一说，这个Q2管子的电流是通过发射端流出，其初始的正常状态是忽略不计的，但是由于输入端的电压 ...

; D# J5 G" w! ?正是这个意思。您不妨在仿真器上试试，输入信号建议改用0－50V方波，避免管子正弦波负半周反向击穿。
+ Q+ F6 \' O* r- x( F另外，11楼我的回帖太马虎，好几处把Q1、Q2搞反，抱歉，已纠正。

zxw12315

  [1 x, w: a5 V

canatto 发表于 2020-4-8 17:05
正是这个意思。您不妨在仿真器上试试，输入信号建议改用0－50V方波，避免管子正弦波负半周反向击穿。
; V- M1 P5 N- u$ z. S5 H. }+ a另 ...

  今天抽了点时间做了个模拟，电流确实是通过Q1进行泄放了，下面附上两次仿真的图像，断开Q1和不断开Q1的电流差别，方波出现这个状况是怎么回事？
/ A! o5 A' G. H  p/ u

, ?; f9 n4 X. P: @- A9 ^, U

zxw12315

刚应该是仿真软件的问题，用了立创的仿真试了一下，下面附上图片。