现象#

以集电极作输出时，输出与输入逻辑反向：

1
输入 0（低电平）→ 三极管断开 → 输出高（1）
2
输入 1（高电平）→ 三极管闭合 → 输出低（0）

原理#

1
断开时：I = 0  →  电阻上压降 = 0  →  该点电压 = 5V  →  高电平
2
导通时：相当于把该点短路到 GND（不是真短路，最小压降 0.3V 或更小）→ 低电平

「不是真短路」这点要注意：导通时集电极对地有 0.3V 左右的饱和压降，所以输出低电平其实是 0.3V 而不是 0V。大多数数字电路能接受，精密场合要注意。

应用实例#

客户的产品能输出高低电平控制信号，要求「低电平工作、高电平不工作」。

方案一，用 P 管，最直接：低电平时有电流，P 管导通，工作；高电平时无电流，不工作。逻辑刚好正确。

方案二，手上只有 N 管时（比如 P 管用完了）：加一个 N 管先做一次反向，再去驱动后级的负载开关。

1
低电平：第一级不导通 → 后级有电流 → 负载工作 ✓
2
高电平：第一级导通 → 该点被拉到约 0~0.3V → 后级不满足导通条件 → 负载不工作 ✓

利用反相特性做电平转换，是三极管电路的常见套路。

方案三，单管省成本，但有风险。N 管发射极接信号端、基极接 VCC、集电极接负载。

1
低电平时 VCC 有电流过来 → 工作
2
高电平时高电平 = VCC → 无压差 → 断开 → 不工作

风险 1：要求输出高电平电压必须等于 VCC（VCC = 5V 时该点高电平也要 5V）；或把输出端口设为开漏（开路）输出模式，此时不必输出高电平。

风险 2：即使设成开漏输出，输出低电平时 IB 电流和负载电流都流进芯片内部，负载电流大就可能烧芯片。

限制：只能用在小电流场景，毫安级别；芯片吸收电流一般几毫安，最大不超过十几到二十几毫安。

现象#

LED 控制电路上电正常，然后：手一碰基极，灯就亮；手放开就灭；按住时灯一直闪。

原因：工频干扰#

1
人体在 220V 电器周围会被感应出电荷（感应静电）
2
这些感应电荷带有 220V 交流电信息，频率为 50Hz
3
手按下时人体不断感应出 50Hz 电荷，经人体形成 IB 回路
4
→ 干扰灯的工作

这就是常说的「工频干扰」。

类似的还有：机器机壳或电路处于浮空悬空状态，人一摸，机器数据就不停跳。

解决方法#

在 B、E 之间加一个电阻，也就是下拉电阻。

加电阻后手摸灯不亮了，电路正常工作（点一下亮、放开灭）。

为什么有效#

1
人体感应出的静电荷能量非常微弱
2
下拉电阻为 VBE 分担小功率噪声，为静电 / 外部干扰提供释放回路
3
噪声能量太小，在电阻上建立不起 0.7V 电压
4
→ 三极管不会导通

关键在「建立不起 0.7V」：下拉电阻和 BE 结构成分压，噪声能量太弱，分到 BE 结上的电压达不到 0.7V 的导通门槛。

结论#

只要用三极管做开关，N 管底部一定要加下拉电阻；P 管不是加下拉，而是加上拉电阻。

1
N 管：下拉，接在 B 与 E 之间（B 到 GND）
2
P 管：上拉，接在 B 与 E 之间（B 到 VCC）

P 管演示：不加电阻时手摸灯会亮会闪；加上上拉电阻后手摸不亮。原理同上——静电荷从电阻走，不经过 VBE。

取值#

通常 10KΩ 左右。太小会增加驱动负担，太大泄放太慢。

断开状态也不是完全没电流#

很多人以为断开状态就没有电流。实际上当 VCC 大到一定程度，三极管承受不住，会出现漏电流。

• 出现小电流时及时撤掉电压，三极管一般还能恢复，是安全的
• 长时间维持高压不撤，很可能被击穿

实测（SS8050）#

VCE 耐压一般 30 多伏（35V 或 45V，不同厂家略有区别）。

1
15V      → 电流一点都没有
2
20 多伏  → 电流微微抖动，说明已比较接近
3
37~40V   → 电流出现频次变高
4
60 多伏  → 也不至于炸，只是会有一些漏电流

三个耐压的大小顺序#

1
① VBE 反向耐压  最小   ← 最脆弱
2
② VCE 反向耐压  其次
3
③ VCB 反向耐压  最高（可能达到 50V）

VBE 反向耐压实测#

正极接发射极、负极接基极，电源从 0 慢慢往上加：

1
加到约 10V 就出现电流 → 已击穿（还没烧）
2
温度 48℃ → 100 多度
3
电压再高会烧起来

关机前要先把电源调到最低，否则一上电就炸。

半导体的失效方式：不会炸，但会烧起来冒很大的烟，非常臭。

三极管的 VBE 绝对不能承受反向电压，非常容易烧。

实际设计该关注哪个#

1
VBE  一般不关注   正常接法、电路中没有多个电源时不会承受反向电压；除非电路里有多个电源
2
VCE  最需要关注   三极管关断时 VCE 就等于 VCC，所以要求 VCE 耐压 > VCC，
3
                  一般要求大于 VCC 的 1.5 倍以上甚至 2 倍
4
VCB  一般不关注   VCB 耐压比 VCE 高；真达到 VCB 时 VCE 早就击穿了

补充一点：达到耐压值不一定就坏（如加到 60V 也没事），只是漏电率变大、工作不稳定。