文档介绍：三极管开关电路设计三极管除了可以当做交流信号放大器之外,也可以做为开关之用。严格说起来,三极管与一般机械接点式开关在动作上并不完全相同,但是它却具有一些机械式开关所没有特点。图1所示,即为三极管电子开关基本电路图。由下图可知,负载电阻被直接跨接于三极管集电极与电源之间,而位居三极管主电流回路上,图1基本三极管开关输入电压Vin则控制三极管开关开启(open)与闭合(closed)动作,当三极管呈开启状态时,负载电流便被阻断,反之,当三极管呈闭合状态时,电流便可以流通。详细说,当Vin为低电压时,由于基极没有电流,因此集电极亦无电流,致使连接于集电极端负载亦没有电流,而相当于开关开启,此时三极管乃胜作于截止(cutoff)区。同理,当Vin为高电压时,由于有基极电流流动,因此使集电极流过更大放大电流,因此负载回路便被导通,而相当于开关闭合,此时三极管乃胜作于饱与区(saturation)。838电子一、三极管开关电路剖析设计  由于对硅三极管而言,,因此欲使三极管截止,,以使三极管基极电流为零。通常在设计时,为了可以更确定三极管必处于截止状态起见,。 (838电子资源)当然输入电压愈接近零伏特便愈能保证三极管开关必处于截止状态。欲将电流传送到负载上,则三极管集电极与射极必须短路,就像机械开关闭合动作一样。欲如此就必须使Vin达到够高准位,以驱动三极管使其进入饱与工作区工作,三极管呈饱与状态时,集电极电流相当大,均跨在负载电阻上,如此则VcE便接近于0,而使三极管集电极与射极几乎呈短路。在理想状况下,根据奥姆定律三极管呈饱与时,其集电极电流应该为﹕因此,基极电流最少应为: (式1)上式表出了IC与IB之间基本关系,式中β值代表三极管直流电流增益,对某些三极管而言,其交流β值与直流β值之间,有着甚大差异。欲使开关闭合,则其Vin值必须够高,以送出超过或等于(式1)式所要求最低基极电流值。由于基极回路只是一个电阻与基射极接面串联电路,故Vin可由下式来求解﹕(式2)一旦基极电压超过或等于(式2)式所求得数值,三极管便导通,使全部供应电压均跨在负载电阻上,而完成了开关闭合动作。总而言之,三极管接成图1电路之后,它作用就与一只与负载相串联机械式开关一样,而其启闭开关方式,则可以直接利用输入电压方便控制,而不须采用机械式开关所常用机械引动(mechanicalactuator)﹑螺管柱塞(solenoidplunger)或电驿电枢(relayarmature)等控制方式。为了避免混淆起见,本文所介绍三极管开关均采用NPN三极管,当然NPN三极管亦可以被当作开关来使用,只是比较不常见罢了。例题1试解释出在图2开关电路中,欲使开关闭合(三极管饱与)所须输入电压为何﹖并解释出此时之负载电流与基极电流值﹖解﹕由2式可知,在饱与状态下,所有供电电压完全跨降于负载电阻上,因此由方程式(1)可知因此输入电压可由下式求得﹕  图2用三极管做为灯泡开关由例题1-1得知,,只须要利用甚小控制电压与电流即可。此外,三极管虽然流过大电流,却不须要装上散热片,因为当负载电流流过时,三极管呈饱与状态,其VCE趋近于零,所以其电流与电压相乘功率之非常小,