三极管基极/集电极电阻的选择方法

基极/集电极电阻选择痛点

我们在使用三极管作为开关使用时，都要在基极加一个限流电阻，和MOS管不同，这个电阻是必须存在的，起限流作用，否则有烧坏三极管或者单片机管脚的风险。那么这个电阻如何选择呢？这个电阻阻值可选的范围很宽泛，就好像随便选也能正常工作，实际上真是如此吗？集电极电阻也有同样的问题，如下图所示：

基极/集电极电阻选择方法

集电极电阻选择

使用三极管做开关使用，要么饱和导通，要么截止，我们期望饱和导通时集电极电流不能超过最大值限制，这个很容易达到，因为现在的三极管饱和电流都能承受几百mA，比如MMBT3904最大集电极电流为200mA。另外，从节约能源的角度，我们期望Ic尽量的小，根据经验很容易就能选出R6，假设R6=10k，以上电路饱和导通时Ic=0.33mA，可以说非常小了。可以根据自己需要选择R6。

基极电阻选择

重点来了，这个基极电阻就稍微麻烦了，我们慢慢来分析，三极管截止就不用讲了，直接低电平就好。来看饱和状态，假定R6=10k，且三极管饱和，这时Ic=0.33mA，那么就要求Ib足够大，大到能够使Ic达到0.33mA，使三极管进入饱和状态。

我们都知道在三极管放大区Ib=βIc，但是饱和区就不符合此公式了，不过我们可以假设三极管即将进入饱和(或者说在临界饱和)，在这个工作点来分析，就可以应用此公式了，误差不是很大，但是参数β不知道，去哪里获取呢？当然是三极管的datasheet，我们以MMBT3904为例子，手册截图如下：

手册中给的hFE（β）数值竟然变化如此之大，是不是很奇葩，其实这也是三极管的特性之一。随着集电极电流Ic增大，hFE先增大后减小。手册里还有一个hFE曲线图，仔细一看曲线怎么和表格对不上哇？原来表格中是hFE最小值，曲线中是hFE典型值，真是“挺乱的”。

在这里我们不能使用曲线的典型值计算，我们要使用最小值计算，因为一批出厂的同型号三极管hFE分散的厉害，要覆盖到所有三极管，Ic=0.33mA，必须使用最小值计算，可以根据表格里的数值（0.1mA

以上计算过程得出基极电阻220k，也可以使用更小的电阻，电阻越小基极电流越大，三极管越饱和。另外，hFE随温度变化也挺剧烈，也可以根据自己需求适当考虑温度参数。