三极管开关电路的分析设计方案_第1页
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文档简介

1、三极管开关电路的分析设计由于对硅三极管而言， 其基射极接面之正向偏压值约为 0.6 伏特，因此欲使三极管截止， Vin 必须低于 0.6 伏特，以使三极管的基极电流为零。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，往往使 Vin 值低于 0.3 伏特。 (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，则三极管的集电极与射极必须短路， 就像机械开关的闭合动作一样。欲如此就必须使 Vin 达到够高的准位，以驱动三极管使其进入饱和工作区工作，三极管呈饱和状态时，集电极电流相当大，几乎使得整个电源电压 Vcc 均跨在负载电阻上，如此

2、则 VcE便接近于 0，而使三极管的集电极和射极几乎呈短路。 在理想状况下， 根据奥姆定律三极管呈饱和时，其集电极电流应该为因此，基极电流最少应为：上式表出了 IC 和 IB 之间的基本关系，式中的 值代表三极管的直流电流增益，对某些三极管而言，其交流 值和直流 值之间，有着甚大的差异。欲使开关闭合，则其Vin 值必须够高，以送出超过或等于 ( 式 1) 式所要求的最低基极电流值。由于基极回路只是一个电阻和基射极接面的串联电路，故 Vin 可由下式来求解一旦基极电压超过或等于( 式 2) 式所求得的数值，三极管便导通，使全部的供应电压均跨在负载电阻上，而完成了开关的闭合动作。总而言之，三极管接

3、成图1 的电路之后，它的作用就和一只与负载相串联的机械式开关一样，而其启闭开关的方式， 则可以直接利用输入电压方便的控制，而不须采用机械式开关所常用的机械引动(mechanical actuator)螺管柱塞(solenoid plunger)或电驿电枢(relay armature)等控制方式。为了避免混淆起见， 本文所介绍的三极管开关均采用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试解释出在图的开关电路中， 欲使开关闭合 ( 三极管饱和 ) 所须的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，在饱和状态下，所有的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 用三极管做为灯泡开关由例题 1 得知，欲利用三极管开关来控制大到 1.5A 的负载电流之启闭动作，只须要利用甚小的控制电压和电流即可。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

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