Question

关于at89s52单片机PWM控制直流电机

下图原理图中为什么加上拉电阻，该电路三极管是否工作在饱和区？还有当VCC为5V时，10%、20%、30%的占空比下，三极管还能工作在饱和区么？电机两端电压分别为：0.5V、1V、1.5V？
图中上拉电阻1K，基极电阻3K

Answer 1

1、上拉电阻是为了保证输出可靠，这款单片机I/O引脚在输出状态下是漏极开路，可以认为单片机内部有一个NPN三极管，基极受寄存器控制（如写0给高电平，写1给低电平），集电极接引脚，发射极接地。这样寄存器写0，基极给高，基射极正偏，三极管导通，引脚（集电极）出地电压；寄存器写1，基极给低，三极管截止，此时若无上拉电阻，引脚为悬空状态，这会导致引脚电平未知，加入上拉就是在此情况下提供逻辑强高电平。
2、电路是否工作于饱和区需要计算，首先假设三极管均饱和，分别计算两三极管基极电流，再计算集射极电流，查三极管工作特性曲线图，观察由较大的基极电流和集射极电流确定的坐标点是否在饱和区内。
3、占空比不影响三极管的工作状态
4、可以按5v*占空比计算，但一般不推荐占空比过小，容易引起震动。

追问

小弟刚入门，关于第二点饱和区的计算，我还想向你请教下这计算具体该怎么算呢？

追答

可以查看相关的书籍，推荐一本《电工学》下册，秦曾煌主编的，讲的很明白，现在很多理工科学校的非电类专业都在用。具体的计算过程有些复杂，需要对晶体管的工作原理有一些了解，想知道的话还是看书吧。

追问

嗯，书我会抽时间看的，我还想问下，用上面的电路图做出实物 ，在20%占空比下，PNP管Uce有4.2V，而NPN管Uce是0.3V，这是不是意味着NPN管饱和，而PNP管没处在饱和状态？

追答

是的，之所以让其工作在饱和去就是为了降低Uce，理想值是Uce为零，此时与物理开关等效。
你如果用PNP型三极管的话要注意你现在电路图画的还不对（之前没注意到，不好意思），PNP型三极管只能从发射极向集电极导通，也就是Uce<0，Ude<0时才能导通（导通条件与NPN型三极管相反）。