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请教一下一个三极管推挽输出电路
本帖最后由 32021724 于 2020-12-1 18:04 编辑
最近在给一个可调光的led驱动电源做控制器，挂个图吧
LED调光电源输出可调的恒流信号，电源有2根调光信号线，一正一负，可以用0~10V调光，也可以用10V的PWM占空比调光，占空比低于8%电源就把输出断开，这样就能把灯关掉
常理说单片机定时器输出3.3V的PWM，然后用三极管配合上拉电阻拉到10V就能输出这个10V的PWM了，类似下面这个
实际测试工作良好，除了因为高电平是电阻拉出来的导致上升沿不是那么陡以外，其他功能正常，关灯也正常
但是自己手欠了，想吧方波做漂亮点（上升沿下降沿都陡一点），于是想起了单片机IO用的push pull输出，于是去网上找了找资料，搭了下面这个基于三极管的推挽输出电路
然后问题就来了，输出波形到还可以，实际用示波器看了看电路的上升下降都不错。结果接上那个led电源就出事儿了，始终没办法把灯关掉，然后量了一下电路输出，发现单片机控制电路输出0V时，电路输出始终有一个500mV左右的电压在，把led电源去掉就没了。回去看了电源说明书发现电源这个调光信号线为了兼容外置电阻调光，内部好像有个恒流源在往外输出电流信号（越100uA，仿真图里的输出端的10K电阻就是为了模拟这个电流信号），结果这个信号加在我的电路输出端就出现这个500mV的电压了。
自己以前没有这么倒着用过三极管，之前都是npn放下面驱动蜂鸣器，pnp放上面驱动数码管啥的，现在这个电路是npn在上pnp在下，通过仿真和定性分析，我大概能猜一下这个电路是怎么工作的，但是这个500mV的电压我搞不明白是怎么来的，三极管才吞进去100uA，饱和压降不应该有500mV这么高，看上去感觉像是下面这个PNP管CE极倒着用产生的。
所以想请教一下大佬们，这个500mV的信号是怎么由三极管产生的，另外能减小这个电压不能，先在此谢过各位大佬，望不吝赐教。
最近在给一个可调光的led驱动电源做控制器，挂个图吧
常理说单片机定时器输出3.3V的PWM，然后用三极管配合上拉电阻拉到10V就能输出这个10V的PWM了，类似下面这个
实际测试工作良好，除了因为高电平是电阻拉出来的导致上升沿不是那么陡以外，其他功能正常，关灯也正常
但是自己手欠了，想吧方波做漂亮点（上升沿下降沿都陡一点），于是想起了单片机IO用的push pull输出，于是去网上找了找资料，搭了下面这个基于三极管的推挽输出电路
然后问题就来了，输出波形到还可以，实际用示波器看了看电路的上升下降都不错。结果接上那个led电源就出事儿了，始终没办法把灯关掉，然后量了一下电路输出，发现单片机控制电路输出0V时，电路输出始终有一个500mV左右的电压在，把led电源去掉就没了。回去看了电源说明书发现电源这个调光信号线为了兼容外置电阻调光，内部好像有个恒流源在往外输出电流信号（越100uA，仿真图里的输出端的10K电阻就是为了模拟这个电流信号），结果这个信号加在我的电路输出端就出现这个500mV的电压了。
自己以前没有这么倒着用过三极管，之前都是npn放下面驱动蜂鸣器，pnp放上面驱动数码管啥的，现在这个电路是npn在上pnp在下，通过仿真和定性分析，我大概能猜一下这个电路是怎么工作的，但是这个500mV的电压我搞不明白是怎么来的，三极管才吞进去100uA，饱和压降不应该有500mV这么高，看上去感觉像是下面这个PNP管CE极倒着用产生的。
所以想请教一下大佬们，这个500mV的信号是怎么由三极管产生的，另外能减小这个电压不能，先在此谢过各位大佬，望不吝赐教。
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完美波形。量不大，可以这么做，量大成本上去了。
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2020-12-05
量不大，关键是这个运放现在仓库里有1600多片的呆滞物料，16年买回来就没怎么用，准备分批用掉，本身也不贵
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当，Q3截止，Q2自动截止，而Q1只能有从上到下的电流，不可能在图腾柱输出端和VCC之间还可以点亮LED，除非你Q2器件不良，有很大漏电流。
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2020-12-04
Q3住时，输出的高电平，表示开启，现在是输出输不出低于0.4V以下，也就是说关不了灯。Q3通，Q2通，E极被打低。但根据经验，VBE》0.4V是成立的，VCE不一定是0.4V，因为被VBE限死了。
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2020-12-4 10:21 上传
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2020-12-4 10:21 上传
输出轨到轨，5V单电源时轻负载输出低电平能压在100mV以下，36V电源压摆率7V/us，单电源5V时压摆率也有5V/us了
于是找了个tssop的转接板焊了一下接到现在的电路里，让运放接成放大器把3.3V放到10V，直接输出0~10V的PWM
效果还可以，这个条边沿舒坦了，0V输入时输出27mV，完美关断led电源
反正电路里需要运放，准备用这个放替换lm358去做现在这个设备，等于把PWM输出级的问题抛给运放解决了（钞能力）
集成电路做的太好，功能太全了，才会养出这么多我这样模电渣渣的工程师
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2020-12-4 10:27 上传
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2020-12-04
@zyj9490 ：输出下拉一个10K以下的电阻基本可以吧电压拉到0.5V附近，最后没这么做是因为板子还没做，100片的小项目，稍微折腾一下没事。分压是个办法，因为led电源那个调光线输出的是恒流信号，这个太狠了，单独下拉不好使，开路有13V，我系统才14.9V
为了关住，可以进行分压的方式，但西生掉了满度，符合是关的低电平，在输出端串一个电阻及下拉一个电阻。比例可计算下。
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2020-12-04
@谭翬 ：IO输出0V，但是过了后面的三极管搭建的输出级后输出就不是完全0V了，被三极管的VBE卡在0.5V左右。这个不是软件问题，是硬件问题。
@32021724 ：看你的软件怎么做的了。关闭PWM定时输出功能，端口置0.
这个好像和单片机的输出能力已经没关系了，单片机只能输出3.3V的PWM，现在需要10V的，后面肯定要接电平转换电路。上面遇到的问题是单片机输出0V时那个电路输出不为0V，导致led电源无法完全关断
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贴一个上午把这个推挽电路拆成1个PNP和1个NPN射极跟随器的仿真图，后来的朋友们可以参考一下。
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2020-12-2 17:49 上传
QQ截图20201202091729.png (290.56 KB )
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2020-12-2 17:49 上传
PNP管负责输出低电平，这里仿真显示波形确实无法到达0V左右，因为0.6v的Vbe的存在，造成仿真里的输出波形好像整体被抬高了0.6V一样，因为上面这个NPN也是有0.6V的VBE的
这里由于这2个VBE电压，在输出交流信号时，由于0V附近的削底和削顶，在0V左右会出现信号的交越失真，然后衍生出了下面这个图——推挽型射极跟随器 的完全体
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2020-12-2 17:58 上传
更做的资料可以在网上搜一下 推挽型射极跟随器
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2020-12-02
@xiaofei558008 ：multisim
仿真软件叫啥？看着很好用
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0.6V的电压，是三极管Q2，Veb电压（因Q3,Q2,R2是通路）
423485fc716747d876.png (106.55 KB )
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2020-12-2 12:22 上传
352975fc7178b18dcb.png (174.29 KB )
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2020-12-2 12:26 上传
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2020-12-02
网上说Q2这个VBE和电阻很像，有电流流过就会出现，没电流流过就不明显。好像确实是这个样子，我这有一个靠PWM调整输出电压的220V调光模块，用现在这个PWM输出电路控制一点儿问题都没有，可能是因为那个调光模块的信号输入阻抗比较高，而且没有像这个电源一样会从本来作为输入的调光信号线上输出一个信号。
R2这里是模拟那个调光电源的信号线输出的100uA信号，做电源的把这个调光信号设计的挺巧的，PWM 0~10V 外置电阻 三合一调光，反正PWM0占空比是0V，0~10V输出0还是0V，电阻调到0欧姆那100uA恒流在电阻上产生的电压还是0V，这样就三合一了。倒是坑了我这个电路了。VBE避不开我就准备放弃这个电路了，简单用Q3配合R1凑合用一下就行。
@戈卫东 ：是的，我弄错了。这样输出一直10V,白瞎了前面一堆电路。
加了二极管就更亮了。。。。
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2020-12-02
这么一换就完全成了NPN管的射极跟随器了，我试了下，还是一样的，只要接上那个led调光电源的调光信号线，100uA的电流灌进来就会在射极电阻上产生一个电压了，现在放弃这个电路了，已经搞清Q2这里的0.5V左右的电压是Q2的VBE电压，而且这个电压无法消除，所以放弃现在这个方案了
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2020-12-02
是是，现在妥协了，先把功能做出来，再说其他骚操作的事儿
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2020-12-01
今天又研究了一上午，受你这句启发，拆了一下电路发现确实是一个PNP的射随器和一个NPN的射随器拼在一起的，只仿真了一下PNP的那个射随器，发现0.6V确实是存在的，而且网上说这个VBE有点儿像是电阻一样的存在，只要有电流流过BE结，就会产生电压。
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