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三极管如何实现电子开关的原理

admin2周前 (09-15)电子信息2

电子开关

 电子开关是指利用电子电路以及电力电子器件实现电路通断的运行单元,至少包括一个可控的电子驱动器件,如晶闸管晶体管场效应管可控硅继电器等。但在实际使用过程中,电子开关主要是指触摸开关、感应开关、声控开关、无线开关等墙壁开关。

 

三极管如何实现电子开关的原理

 三极管开关功能——闭合

 三极管工作在放大区时,集电极电流正比与基极电流,两者的比值是该三极管的电流放大倍数。也就是说,当基极电流一定时,该三极管的最大集电极电流就是放大倍数乘基极电流。

 下面通过电路仿真来直观的说明,我以前对NPN型三极管有过类似的介绍,这里我就以PNP三极管来说明。

 

 上图中输入电压时2.5V,三极管发射极电压5V,一般基极有电流时,发射极与基极间压降是0.7V左右,这里是0.75V。所以基极电流为175uA-147uA=28uA,三极管的电流放大倍数是100,所以集电极电流为2.8mA左右(这里是2.84mA),该电流在1K负载电阻上产生2.84V压降,即三极管发射极-集电极间压降为2.16V,三极管工作在放大区。

 

 上图我将负载电阻该为0.5K,三极管集电极电流还是2.84mA。

 下面我将负载电阻改大,比如到10K,假如集电极电流还是2.84mA的话电阻上压降达到28.4V。但发射极电压最大也就只有5V,就算三极管发射极-集电极电压降是0V的话,集电极电流也只有0.5mA,事实上的确是这样,集电极电流接近0.5mA,三极管发射极-集电极压降接近0V,就好像发射极与集电极之间有一开关闭合了,下面是仿真图。

 

 三极管开关功能——断开

 有了上面的说明,三极管实现断开的功能就更容易理解了,只要使集电极电流为0A,那我们只要使输入电压大于等于5V,如下图所示。

 

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