三極管開關電路是很多工程師在進行電路設計時都會用到的開關電路設計類型，其本身也具有簡便易設計、適用范圍廣等優(yōu)勢。在今天的文章中，我們將會為大家分享一種三極管雙路控制驅動的開關電路方案，在這一三極管開關電路設計過程中，我們主要三極管飽和導通和截止作為開關控制信號，從驅動保護、抗干擾等方面進行優(yōu)化，設計了一種輸入脈寬可調信號的兩路驅動保護電路。該電路具有快速精確、高性能、小型化等特點。

在本方案中，我們所設計的這一三極管開關電路的電路原理框圖如下圖圖1所示。在這種雙路控制的開關電路驅動方案中，我們所設計的驅動控制電路分為輸入級電路、放大級電路、驅動電路與保護電路。其中，輸入級和放大級電路由兩路相同晶體管開關電路構成，驅動電路由兩路集電極開路驅動輸出，保護電路主要利用穩(wěn)壓二極管的限幅功能，電路采取雙電源供電模式。

圖1 三極管開關電路原理框圖

在這一三極管開關電路系統(tǒng)中，當電路中的控制信號為高電平狀態(tài)時，輸入級開關三極管工作，但放大級開關管不工作，電路輸出無驅動能力。當控制信號為低電平狀態(tài)時，輸入級開關三極管不工作，但放大級開關管工作，電路輸出有驅動能力。這種雙路控制驅動電路的工作輸入與輸出時序圖如下圖圖2所示。

圖2 輸入與輸出時序圖

由上圖1所展示的電路原理框圖可以看出，這一雙路控制的三極管開關電路驅動方案中，其主電路系統(tǒng)又可以細分為輸入級電路、放大級電路、驅動電路與保護電路三個部分，下面我們將會對各部分進行詳細介紹。

首先來看輸入級電路的設計。這種三極管開關電路的輸入級電路的電路圖如下圖圖3所示。我們可以看到，在圖3所提供的這一輸入級電路胸膛中，由控制信號控制兩路相同信號的輸入，兩路信號每次只有一路有輸入信號，不同時輸入。輸入信號為一定幅值的方波，當控制信號為高電平。輸入信號為高電平時，三極管V1和V2的基極電流可計算為(Vcon-VBE1)/R1，集電極能提供的最大電流可計算為Vin1/R3，選擇合適參數的三極管，使得基極電流大于集電極最大電流，則V1和V2都處于飽和導通狀態(tài)，V1、V2的集電極為低電平。當控制信號為低電平，V1和V2處于截止狀態(tài)，則兩個輸入信號分別通過電阻R3、R4加到放大級三極管的基極。

圖3 輸入級電路

接下來我們來看一下，在這種三極管開關電路的設計過程中應該如何處理放大級電路的設計和安排。在該系統(tǒng)中，我們所設計的放大機電路對兩路輸入信號兩次放大后送給兩個驅動級電路。當控制信號CON為低電平，輸入信號IN1、IN2在高電平期間，三極管V3和V4的基極電流可計算為(Vin1-VBE3)/R3，集電極能提供的最大電流可計算為：(VCC-VBE5)/R9，選擇參數合適的三極管，使得基極電流大于集電極最大電流值，則此時V3、V4處于飽和導通狀態(tài)。同理，V5和V6集電極能提供的最大電流可計算為(VCC-VEE-VBE7)/R13。其中，三極管V7是驅動輸出級的管子，選擇參數合適的三極管，使得基極電流大于集電極最大電流，則V5、V6飽和導通。

在這一三極管開關電路的放大級電路的正常運行過程中，當控制信號CON為低電平且輸入信號為低電平時，則放大級的四個三極管都截止。當控制信號Con為電平，輸入信號IN1、IN2在高電平期間，驅動級三極管V7、V8具有驅動能力，可將兩個三極管的集電極外接負載至電源進行驅動控制。

圖4 放大極電路

圖5 驅動與保護電路

在這種三極管開關電路的設計過程中，我們所設計的驅動與保護電路由二極管V10、V11，電阻R17、R18，穩(wěn)壓管V12、V13和三極管V9構成。當三極管V9導通時，V9導通壓降VBE9=VON，穩(wěn)壓管的電壓降為VZ，二極管導通壓降為VON，電阻R18的電壓降VR18約為(Von/R17)R18，此時輸入端的信號幅度VX大約為：VCC+VR18+VZ+VBE9+VON，所以當輸出1或2端由于接感性負載，會產生瞬時反向感應電動勢而使其電壓上升。當高于Vx時，V9導通，實現限幅功能，保護V7、V10。