高中通用技术 电子技术模块课件电子线路设计03共13张

? 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的放大电流， 因此负载回路便被导通，而相当于开关的闭合，
此时三极管工作于饱和区(saturation)。
元件——半导体三极管
? 三极管开关电路的分析设计
? 由于对硅三极管而言，其发射结的正向偏压值约为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，为了使三极管处于可靠的截止状态起见，往往使Vin值 低于 0.3伏特。当然输入电压愈接近零伏便愈能保证三极管开关必处 于截止状态。甚至为了保证发射结反偏，而是将Vin设置为负电压。
元件——半导体三极管
? 三极管开关与机械式开关的比较
? 我们都假设当三极管开关导通时，其基极与射极之间是完全短路的。事实并 非如此，没有任何三极管可以做到完全短路而使VCE(sat)=0，一般都是VCE(sat) 在0.1V~0.2V左右。机械开关则没有此问题。
? 但和机械开关相比较，三极管做电子开关有如下优势： ? 三极管开关没有机械装置，因此没有磨损的问题，可以使用无限多次，一般
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得 到广 大 群众一致 认可和 高度评 价。全 国整顿 规范房 地产交 易秩序 电视电 话
元件——半导体三极管
? 下图1，即为三极管电子开关的基本电路图。可知，负载电阻RLD被直 接跨接于三极管的集电极与电源Vcc之间，而位居三极管主电流的回 路上。
元件——半导体三极管
? 三极管开关电路的分析设计
? 由上述分析可知：当三极管处于截止状态时，IB=0，IC=IE=0， VCE=VCC；
? 在理想状况下，根据欧姆定律，当三极管呈饱和状态时，其集电极电 流应该为：
?
? 此时，基极电流最少应为：
? 欲使开关闭合，则其Vin值必须够高，以送出超过或等于(式1) 所要求 的最低基极电流。由于基极回路只是一个基极电阻RB和发射结的串联 电路，故Vin可由(式2)来求解。
元件——半导体三极管
? 三极管开关电路的分析设计
? 一旦Vin电压超过或等于(式2) 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Vin方便的控制，而不须采用机械式开关所常用的机械控制方式。
? 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PNP三极管亦可以被当作开关来使用，请同学们自行分析。
元件——半导体三极管
? 练习1。试解释出在图2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？并计算出此时负载电流与基极电流值。
欲利用三极管开关来控制大到1.5A的负载电流的 启闭动作，只须要利用甚小的控制电压 Vin>=10.6V和电流(IB=10mA)即可。此外，三极 管虽然流过大电流，功耗却不大，因为三极管呈 饱和状态，其VCE趋近于零，所以其电流和电压 相乘的功率也不大。
的机械式开关，由于磨损，顶多只能使用数百万次左右，且易受环境的影响。 ? 三极管开关的动作速度较一般的开关快，一般开关的启闭时间是以毫秒 (ms)
来计算的，三极管开关则以微秒(μs)级。 ? 三极管开关没有跃动(bounce) 现象。一般的机械式开关在导通的瞬间会有快
? 当三极管处于饱和状态时，则三极管的集电极与发射极类似于短路 （VCE接近于0），就像机械开关的闭合动作一样。欲如此就必须使 Vin达到够高的电压，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RLD上，如此则VCE便接近于0，而使三极管的集电极和射 极几乎呈短路。
? 输入电压Vin则控制三极管开关的开启(open) 与闭合(closed) 动作，当 三极管呈断开状态时，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。详细的说，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的负载亦没有电流， 而相当于开关的断开，此时三极管工作于截止(cut off)区。
在 纪 念3· 15国 际消 费者权 益 座谈 会上的 发言
在 纪念 3·15 国际 消 费者权 益座谈 会上的
讲话
各 位 来宾 很高 兴参 加 纪念 3·15国 际 消费者 权益日 座谈会 。下面
我就维 护消费 者价格
权益问
题介 绍 一些 情ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。
一 、XX 年 价格 主管 部门维 护消费 者价格 权益开 展的几 项工作
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电子线路设计
元件篇
元件——半导体三极管
? 三极管用作开关电路
? 如前所示，三极管工作于截止区的条件： 发射结处于反向偏置，集电结处于反向偏置。 对于 NPN型三极管，应使得 UBE <0,UBC <0。 此刻三极管相当于开关的“关”状态。 ? 三极管工作于饱和区的条件： UCE<UBE，发射结处于正向偏置，集电结 处于正向偏置。对于NPN型三极管， 应使得UBE>0,UBC>0。 此刻三极管相当于开关的“开”状态。