谈谈三极管的开关功能
简述三极管的作用
简述三极管的作用
三极管是一种电子器件，可用于电子放大和开关电路中。
它由三个不同的区域组成：基区，发射区和集电区。
当电压被加到基极时，它会控制电流流入集电区。
这使得三极管可以用作电子开关或放大器。
具体来说，以下是三极管的三个主要应用：
1. 放大器：三极管可以放大低电平信号，例如音频信号或放大仪器的信号，使其足够强以驱动扬声器或其他高功率负载。
2. 开关：三极管也可用作电子开关，可控制高电压或高功率电路上的电流。
例如，它可用于开关电源或电机驱动器等应用中。
3. 振荡器：三极管还可用于产生电路中的交流信号。
由于它可以在基区和集电区之间产生反馈效应，因此它可用于产生震荡电路的基本元件。
谈谈三极管的开关功能
众所周知，三极管不仅可以用在放大电路上，在开关电路中也有非常广泛的应用。
对于三极管，我们不仅仅要理解它的输出特性曲线，更要弄清楚它的原理。
三极管开关电路中，是让三极管工作在饱和截止态，即集电结正偏，发射结正偏与集电结反偏的两种状态来表明开关状态。
如下图为一个简单的开关电路通过1脚的电压输入来控制开关管的开关。
在开关电路中，饱和状态若在深度饱和时会影响其开关速度，如下图框框中的即为深度饱和带来的延迟：饱和电路在基极电流乘放大倍数等于或稍大于集电极电流时是浅度饱和，远大于集电极电流时是深度饱和。
因此我们只需要控制其工作在浅度饱和工作状态就可以提高其转换速度，效果如下图所示。
三极管饱和很多模拟电路书中都会详细的讲三极管饱和的概念和过程。
但真要透彻理解，还是要一个过程吧。
每一次应用后，都会感觉自己的理解又有了一个提高。
希望今天能把自己的理解准确地表达出来首选我用PSPICE画了这个图。
大家可以先注意一下这个电阻，10K。
如果流过接近0.5mA的话，管子就饱和了。
我认为理解饱和，就先从这个电阻开始。
实际应用中，即使不是电阻，也是有源负载，它的电阻值是很大的。
三极管正常放大时，集电极电流是基极电流的B倍放大。
但当Ib再增加时，Ic的增加就会导致R1上的分压增加，Q1的集电极电位迅速下降，直到Vce很小，Vbe正偏，达到饱和。
饱和后Ic也就不再是Ib的B倍了，而是小于B倍。
再从三极管结构来讲：NPN管，当发射极的电子注入(有正向的Vbe)基区，再扩散到集电结边缘。
放大区工作时，反偏的电压会把边缘的电子立刻吸引到集电极。
当电流逐渐增加，反偏电压就会逐渐减小了。
当Ic大到使Vcb为0时，管子进入饱和，就不再有电场吸引这些结边缘的电子了，电子只能是扩散到集电极。
当Ic再增加时，Vbc就正偏了，会阻碍电子扩散了，但因为基区电子浓度太大了，所以能够满足Ic。
同时也是因为基区电子浓度大，在数字电路中，转换管子状态时，速度会很慢。
三极管做开关电路如何应用？原来这么简单
三极管做开关电路如何应⽤？原来这么简单三极管也叫双极性晶体管，是电流控制器件，在数字电路和模拟电路中⼴泛应⽤。
它有三个极，分别基极b，集电极c，发射极e。
三极管有两种结构形式，分别是NPN型，PNP型。
三极管的作⽤是信号放⼤和开关。
在数字电路中，常⽤三极管做开关电路。
今天我们针对性地讲三极管在开关电路的设计应⽤。
三极管的输出特性⼯作在三个区：饱和区、放⼤区和截⽌区。
对于开关电路，主要让三极管⼯作在其中的两个区：截⽌区和饱和区。
截⽌区：对于NPN型三极管，Ube＜0.5V时已开始截⽌，但通常为了保证可靠截⽌，常使Ube=0或反向偏压。
三极管截⽌时，集电结处于反向偏置，这时Ib,Ic,Ie电流均为0。
对于NPN三极管，集电极电压Uc等于电源电压VCC，⽽对于PNP三极管，集电极电压Uc=-VCC。
饱和区：在此状态下，三极管发射结Ube处于正向偏置，集电结Ubc也处于正向偏置。
对于NPN三极管，Ub＞Uc,Ub＞Ue，集电极与发射极之间的电压约0.2V；对于PNP三极管，Ub＜Uc,Ub＜Ue，集电极与发射极之间的电压约负0.2V；当在三极管⼯作在截⽌区时,Ic约等于0，发射极与集电极之间就像⼀个断开的开关，不导通了。
当三极管⼯作在饱和区时，Uce约等于0V，发射极与集电极之间如同开关接通了。
图2：NPN型三极管开关电路图2是NPN型三极管开关电路，R1是基极电阻，限流作⽤；R2是下拉电阻，防⽌三极管受噪声影响误动作，当输⼊低电平OV时，直接通过此电阻将基极接地了。
当基极输⼊5V，三极管导通；当输⼊OV，三极管截⽌。
图3：PNP型三极管开关电路图3是PNP型三极管开关电路，R1是基极电阻，限流作⽤；R2是上拉电阻，防⽌三极管受噪声影响误动作。
当基极输⼊5V时，三极管截⽌；当基极输⼊OV时，三极管导通。
三极管开关电路就是利⽤三极管这两种关断和导通的功能，实现电⼦开关作⽤。
但是在饱和状态下，应避免三极管进⼊深度饱和，若管⼦进⼊深度饱和，其各极间的结电容将被充满电，充放电时间就很长，从⽽使三极管开通和开断的时间会延长。
三极管作为开关使用，是如何实现开关功能的
三极管作为开关使用，是如何实现开关功能的
三极管是常用的元器件，可以当做开关来使用，那么三极管是如何实现开关功能的？
1.三极管的工作状态
三极管有三个工作状态，分别是饱和区、放大区和截止区。
如下图所示。
三极管的三个工作状态三极管的放大状态则通常用在模拟电路中，起到对小信号的放大作用。
而三极管的截止和饱和状态则用在数字电路中，起到开关作用。
▪三极管关断：截止状态；
▪三极管导通：饱和状态；
2.三极管的PN结
以NPN为例，2块N型半导体夹着一块P型半导体即构成NPN，发射区与基区之间形成的PN结称为发射结，集电区与基区形成的PN 结称为集电结，三个引脚分别称为发射极e （Emitter）、基极b (Base)和集电极c (Collector)。
NPN三极管的结构如下图所示：
NPN三极管的结构从图中可以看出，NPN三极管是有两个PN结的。
分别是：
▪发射结：发射极e与基极b之间的PN结；
▪集电结：集电极c与基极b之间的PN结；
一堆三极管
3. 截止状态
当发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，即为三极管的截止状态。
4. 导通状态
当发射结的电压大于PN结的导通电压，并且当基极的电流增大到一定程度，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，此时三极管失去电流放大作用，集电极和发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。
三极管开关原理
三极管开关原理引言三极管是一种常用的电子器件，广泛应用于电子电路中。
它可以作为放大器、开关和其他电路元件的基础组件。
本文将详细解释与三极管开关原理相关的基本原理，包括三极管的结构、工作原理、工作模式以及应用案例。
三极管的结构三极管由三个相互连接的区域组成，分别是发射极（Emitter）、基极（Base）和集电极（Collector）。
其中，发射极是三极管的输出端，基极是控制端，集电极是输入端。
三极管的结构通常有两种类型：NPN型和PNP型。
NPN型三极管中，发射极和基极是N型材料，集电极是P型材料；PNP型三极管中，发射极和基极是P 型材料，集电极是N型材料。
三极管的工作原理三极管的工作原理基于PN结的正向和反向偏置。
当PN结正向偏置时，发射极和基极之间的电压为正，电流可以流动；当PN结反向偏置时，发射极和基极之间的电压为负，电流无法流动。
在正常工作状态下，三极管的发射极和基极之间会有一个正向偏置电压，使得发射极和基极之间形成一个正向偏置的PN结。
此时，发射极和基极之间会有一个电流流过，称为基极电流（IB）。
当在三极管的基极上加上一个正向偏置电压时，基极电流会增大，导致发射极电流（IE）也增大。
此时，三极管处于放大器模式，可以放大输入信号。
当在三极管的基极上加上一个负向偏置电压时，基极电流会减小，导致发射极电流也减小。
当基极电流减小到一定程度时，发射极电流几乎为零，三极管处于截止模式，无法放大输入信号。
三极管的工作模式根据三极管的工作状态，可以将其分为三种工作模式：放大模式、截止模式和饱和模式。
放大模式当三极管的基极电流适当增大时，三极管处于放大模式。
此时，三极管可以放大输入信号，并将其输出到集电极。
放大模式下，三极管的集电极电流（IC）与基极电流之间存在一个比例关系，称为放大倍数（β）。
当三极管的基极电流减小到一定程度时，三极管处于截止模式。
此时，三极管无法放大输入信号，集电极电流几乎为零。
饱和模式当三极管的基极电流进一步增大时，三极管处于饱和模式。
三极管的作用和工作原理
三极管的作用和工作原理首先，我们来了解一下三极管的结构。
三极管由三个掺杂不同的半导体材料层叠而成，分别是发射极（E）、基极（B）和集电极（C）。
发射极连接一个P型半导体，基极连接一个N型半导体，而集电极连接一个P型半导体。
这种结构决定了三极管的放大、开关和稳压等特性。
三极管的作用主要体现在放大和开关两个方面。
在放大电路中，三极管可以放大微弱的信号，使其具有足够的能量驱动负载。
在开关电路中，三极管可以控制电路的通断，实现数字信号的处理和控制。
这两种作用使得三极管在电子技术中扮演着至关重要的角色。
接下来，我们来详细了解三极管的工作原理。
在正常工作状态下，三极管有三种工作状态，分别是放大状态、截止状态和饱和状态。
在放大状态下，通过控制基极电流，可以使得集电极电流的变化成倍放大，从而实现信号的放大。
在截止状态下，通过控制基极电流，可以使得集电极电流截断，实现开关功能。
在饱和状态下，通过控制基极电流，可以使得集电极电流达到最大值，实现信号的稳压。
三极管的工作原理可以用电子的输运和控制来解释。
当外加电压使得发射结和集电结正向偏置时，发射结注入少数载流子，集电结收集少数载流子，形成电流放大。
当外加电压使得发射结和集电结反向偏置时，少数载流子被阻挡，电流截断。
这种输运和控制的机制决定了三极管的放大和开关特性。
总的来说，三极管的作用和工作原理是非常复杂的，但是通过对其结构和工作原理的了解，我们可以更好地应用它于电子技术中。
三极管的放大和开关功能使得它成为电子技术中不可或缺的器件，其工作原理也为我们理解电子技术提供了重要的基础。
希望通过本文的介绍，能够让大家对三极管有一个更深入的了解。
NPN型三极管的开关作用
NPN型三极管的开关作用
本篇文章通过图解的方式了解NPN 型三极管的工作原理，以及这种三级管的作用。
电路用途
了解NPN 型三极管加电方向及通、断(开关)作用。
工作原理
三极管除了有对电流放大作用外,还有开关作用(即通、断作用),当基极加上正偏压时,NPN 型三极管即导通处于饱和状态及灯会亮,反之,三极管就不导通,灯不亮。
实验方法
按接线图表5 接好电路,注意三极管e、b、c 三个管脚及发光二极管的极性不要接错。
R1 是基极的偏置电阻,当用红线(W)接到14 号弹簧或8 号弹簧时都可向基极加上偏置电流使三极管导通,(即c、e 极间相当于短路),发光二极管D 导通发光。
当红线(W)接到20 号弹簧时,由于20 号弹簧的电位低,三极管不导通(即c、e 间相当于断路)发光二极管D 不发光。
元件作用
电阻R1 基极偏置用,电阻R2 有限流作用,也是三极管集电极的负载电阻。
发光二极管D 指示作用,三极管T 开关作用,电池E 供电。
实验电路图
接线图
tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。
仅供参阅！。
三极管开关电路工作原理解析
三极管开关电路工作原理解析三极管开关电路是一种常用的电路配置，它可以实现在开关状态间快速切换，并可以控制电路的通断。
在许多电子设备中，三极管开关电路被广泛应用，比如计算机、通信系统以及各种控制系统等。
本文将对三极管开关电路的工作原理进行详细解析。
三极管开关电路通常由三个主要元件组成：一个三极管、一个电阻和一个负载。
三极管具有三个部分：发射极（Emitter）、基极（Base）和集电极（Collector）。
电流流经三极管的过程可以分为两种情况，即工作在开状态和工作在关状态。
当三极管处于开状态时，电路中的电流从集电极到发射极流动。
此时，基极和发射极之间的电压高于某个特定的阈值，称为饱和电压，通常为0.7伏特。
非常重要的一点是，只有当基极电压高于饱和电压时，三极管才能工作在开状态。
当三极管工作在开状态时，电路中的电流可以流动到负载上。
这样，负载上就会得到所需的电流，实现电路的通断控制。
当基极电压低于饱和电压时，三极管将会进入关断状态，导致电流停止流动，负载上的电压也会降为零。
三极管开关电路的工作原理可以通过一个简单的例子来说明。
假设我们有一个LED灯作为负载，需要通过三极管进行控制。
当驱动电压施加在基极与发射极之间时，就可以使得三极管工作在开状态。
这样，电流就会从集电极到发射极流动，从而使得LED灯发光。
在三极管开关电路中，电阻起着重要的作用。
通过调整电阻的阻值，可以改变基极电压，进而控制三极管的开关状态。
如果电阻的阻值较大，基极电压就会低于饱和电压，从而使得三极管工作在关断状态。
相反，如果电阻的阻值较小，基极电压就会高于饱和电压，使得三极管工作在开状态。
此外，三极管的工作速度也是三极管开关电路的一个重要因素。
在一些应用中，需要快速切换电路的开关状态，三极管的工作速度就成为一个关键问题。
通常情况下，三极管的工作速度取决于其截止频率。
截止频率越高，三极管的工作速度就越快，从而实现快速切换电路状态。
总结起来，三极管开关电路是一种常用的电路配置，通过控制三极管的基极电压，可以实现电路的快速通断控制。
3p3t开关原理
3p3t开关原理3P3T开关原理一、概述3P3T开关是一种三极管开关，可以实现三路输入信号的切换输出。
在电子电路中，经常需要对不同的信号进行切换，比如音频信号、视频信号等等。
这时候就需要使用开关来实现切换功能。
3P3T开关是一种常用的多路切换开关，广泛应用于各种电子设备中。
二、结构和特点1. 结构3P3T开关由三个极性相同的三极管组成，每个三极管的基极分别接收来自不同输入信号的控制电压。
当某个输入信号被选中时，相应的控制电压会使得该三极管导通，从而输出该输入信号。
2. 特点（1）多路切换功能：可以实现三路输入信号的切换输出。
（2）低失真：由于采用了高质量材料和精密工艺制造，因此具有较低失真和噪声。
（3）可靠性高：采用了优质材料和可靠性高的电气连接方式，因此具有较高的可靠性和稳定性。
（4）易于控制：通过控制每个三极管的基极电压，可以实现信号的切换和控制。
三、工作原理1. 三极管基本原理在了解3P3T开关的工作原理之前，首先需要了解三极管的基本原理。
三极管是一种半导体器件，由两个不同类型的半导体材料构成。
其中，中间为n型半导体，两端为p型半导体，形成了p-n-p或n-p-n结构。
三极管有三个引脚：发射极（E）、基极（B）和集电极（C）。
当外加一个正向偏置电压时，基区会注入大量载流子，并形成一个很薄的空间电荷区域。
这个空间电荷区域会阻止大部分从发射区注入的载流子到达集电区，因此只有少量载流子能够通过三极管。
这样就实现了从基区到集电区的放大效果。
2. 3P3T开关工作原理3P3T开关由三个相同类型的三极管组成，每个三极管都有一个控制输入端和一个输出端。
当控制输入端施加正向偏置电压时，该三极管会导通，并将相应输入信号输出到输出端。
在初始状态下，所有三极管的控制输入端都没有施加正向偏置电压，因此所有三极管都处于截止状态，输出端不会有任何信号输出。
当需要切换输入信号时，只需要将相应的控制输入端施加正向偏置电压即可。
三极管在开关电路中的作用分析
三极管在开关电路中的作用分析三极管不仅可以对模拟信号放大，也可作为控制开关使用，作为开关使用的三极管处于截止与饱和状态，其基本电路如下图所示：其中，集电极电阻R1为上拉电阻，当三极管Q1截止时将输出电压上拉至电源V CC（高电平），可以理解为开集（OC）输出结构的上拉电阻，具体可参考文章《电阻（4）之上/下拉电阻》，基极串联电阻R2为限流电阻，防止输入电压V i幅值过高导致基极电流超额而损坏三极管，下拉电阻R3用来确保无输入信号（即悬空）时三极管处于截止状态。
有的厂家已经将电阻R2、R3集成到内部，如下图所示（来自Panasonic内置电阻三极管UNR921xJ系列数据手册）：此开关电路的基本原理很简单！当输入信号V i为低电平“L”时，三极管Q1处于截止状态，输出电压V o由集电极电阻R1上拉为电源VCC（高电平），此时三极管Q1相当于一个处于断开状态的开关，如下图所示：当输入信号V i为高电平“H”时，三极管Q1处于饱和状态，输出电压V o为三极管饱和压降（低电平），此时三极管Q1相当于一个处于闭合状态的开关，如下图所示：这种开关电路的用法主要有两种，其中之一就是将具体的负载（如电灯泡、马达、电磁阀、继电器、蜂鸣器等等）代替集电极电阻R1，这样输入信号V i高低电平就可以控制负载是否供电，如下图所示为电灯泡控制开关电路：当输入为低电平“L”时，三极管Q1是截止的，因此电灯泡两端是没有电压的，当输入为高电平“H”时，三极管Q1是饱和的，此时电源V CC施加到电灯泡两端，如下图所示：电灯泡是阻性负载（相当于一个电阻），如果换成是感性负载，我们还必须在感性负载两端反向并联一个二极管，如下图所示继电器应用电路：因为感性负载相当于一个电感，当三极管由导通变为截止时，电感中的电流将会产生突变，如果此时没有一个电流回路慢慢使电流下降，电感两端将产生很高的反向电动势，并联的二极管D1即用来为感性负载续流（防止三极管Q1被击穿的同时也可以保护继电器本身），因而称之为续流二极管，如下图所示：如果负载消耗的电流比较大，相应的可以选择集电极电流较大的三极管或达林顿管，此处不再赘述。
npn三级管开关电路
npn三级管开关电路npn三极管开关电路是非常常见的控制电路，它们可以用来开关各种不同的设备。
在本篇文章中，我们将介绍npn三极管开关电路的一些基本知识和工作原理。
同时，我们将介绍它们的各种应用场景和如何进行设计和组装。
在npn三极管开关电路中，通常由一个微控制器或某个其他类型的逻辑开关来控制它们的工作状态。
当控制信号被输入到基极时，电流会开始从集电极流向发射极。
当电流通过三极管时，会产生一个电场，使得它的集电极和发射极之间形成一个“通道”。
在正常工作状态下，三极管处于饱和状态，意味着电流可以自由地流通。
当控制信号被移除时，npn三极管将回到其关断状态，此时三极管处于截止状态，电流无法通过它流动。
npn三极管开关电路可以被用来控制各种不同的设备和装置。
下面列出了一些常见的应用场景：1. 电机控制npn三极管开关电路可以用来控制电机的启停或改变其工作状态。
这对于需要根据程序或某个其他变量控制电机转速的应用非常重要。
2. LED照明控制npn三极管开关电路可以用来控制LED灯的亮度。
通过改变控制信号的强度，可以改变LED灯的亮度。
3. 自动化生产npn三极管开关电路可以被用来控制自动化工厂中的各种设备和装置。
它们可以被用来控制机械臂和其他机器人设备。
4. 物联网设备npn三极管开关电路可以被用来设计各种物联网设备，例如门禁系统，安防监控设备和智能家居装置。
如果你需要设计和组装一个npn三极管开关电路，以下是几个关键步骤：1. 选择适当的三极管类型不同的应用可能需要不同类型的npn三极管。
在选择三极管时，请确保它能够承受你的应用所需要的最大电流或电压。
本篇文章只是一个指导性的简介，应该在选择三极管时请仔细查看其数据手册。
2. 连接电路元件将npn三极管与其他必要的电路元件进行连接，例如二极管，电阻器和电容器。
在连接电路元件时，请确保将它们正确地接地。
3. 连接控制信号将控制信号与npn三极管基极连接，确保控制信号的强度和电流符合电路要求。
sot三极管的作用
sot三极管的作用
SOT（Small Outline Transistor）三极管是一种小型轻薄的三极管封装形式，通常是用于电子设备中。
三极管是一种半导体器件，SOT封装的三极管通常具有晶体管的功能，可用于多种电路应用。
SOT三极管的作用和用途：放大作用：SOT三极管可作用于放大器，可以放大电流、电压或功率信号。
它们可以被配置为电路中的放大器，增强输入信号的幅度。
开关作用：三极管可以用作开关，控制电路的开关状态。
在数字电路中，它可以用来控制逻辑门、触发器等的开关状态。
稳压作用：三极管还可以用作稳压器件，控制电路中的电压稳定性。
调节电流：三极管可以作为调节器件，用来调节电路中的电流流动。
模拟和数字电路：SOT三极管可用于各种模拟和数字电路，包括放大器、振荡器、计时器等。
传感器接口：在某些情况下，三极管可以用作传感器接口，用于将传感器信号与其他电路进行连接和调节。
总体而言，SOT三极管作为电子器件的一种封装形式，可在电路中执行多种功能，从放大和开关到稳压和调节等不同作用。
其小型化和高性能使得它在现代电子设备中被广泛应用。
开关三级管的工作原理
开关三级管的工作原理
三级管是一种三极管，由三个电极组成：基极、发射极和集电极。
它的工作原理基于PN结的导电特性。
当三级管的基极-发射极电路中施加正向偏置电压时，基极-发
射极结会发生正向偏置，导致电流从基极流向发射极。
同时，集电极-基极电路处于反向偏置状态，导致集电极-基极结截止。
此时，三级管处于开断状态。
当基极-发射极电路中施加负向偏置电压时，基极-发射极结会
发生反向偏置，导致电流无法从基极流向发射极。
同时，集电极-基极电路处于正向偏置状态，导致集电极-基极结导通。
此时，三级管处于导通状态。
通过控制基极-发射极的电压，即可控制三级管的开关状态。
当基极-发射极电路没有输入电压时，三级管处于截止状态，
相当于开关断开；当基极-发射极电路输入电压时，三级管处
于导通状态，即相当于开关闭合。
三级管可用于控制电路的开关操作，广泛应用于放大器、逻辑门、计算机芯片等电子设备中。
由于其具有放大、开关和稳压等功能，是现代电子技术中不可或缺的元件之一。
简述三极管的开关的作用
简述三极管的开关的作用
三极管是一种非常重要的电子器件，它的主要作用之一是作为开关来控制电路的开启和关闭。
三极管在数字电子设备、电源、放大器等电子领域广泛应用。
三极管的开关作用是通过控制输入信号的大小来控制输出电流或电压的开启与关闭。
在三极管中，有三个电极：基极、发射极和集电极。
当输入信号加在三极管的基极上时，如果基极电流大于某一阈值，那么三极管就进入饱和区，相当于一个导通的开关；反之，如果基极电流小于阈值，三极管则处于截止区，相当于一个断开的开关。
三极管的开关作用通过放大和控制输入信号来实现。
当基极电流较小时，三极管处于截止区，此时输出电流或电压几乎为零。
当基极电流大于阈值时，三极管进入饱和区，此时输出电流或电压达到最大值。
通过控制输入信号的大小，可以改变三极管的开关状态，从而控制输出电路的开启和关闭。
三极管的开关作用具有以下优点：
1. 高速开关：三极管可以以非常快的速度进行开关操作，适用于高频电路。
2. 大电流驱动能力：三极管可以承受较大的电流，适用于需要驱动大功率负载的电路。
3. 可靠性：三极管通常都是固态器件，没有机械部件，更加可靠且寿命较长。
综上所述，三极管作为一种重要的电子器件，其开关作用可以通过控制输入信号的大小来控制输出电路的开启和关闭。
三极管的开关功能使得它在电子领域的应用非常广泛。
谈谈三极管的开关功能
谈谈三极管的开关功能三极管是一种常见的电子元器件，具有广泛的应用。
在电子电路中，三极管的一个重要功能就是开关。
三极管开关的基本原理在于利用控制端（即基极）的电流，对另外两个端点（即发射极和集电极）之间的电流进行控制。
下面我将从三极管开关的工作原理、应用场景以及常见问题方面进行阐述。
工作原理：三极管开关的基本原理可以简单表述为：将一个小电流作为输入信号，控制一个大电流的开关。
三极管开关一般有两种工作模式：放大模式和开关模式。
它们的区别在于，放大模式下三极管中经过质子运动形成增益；而在开关模式下，三极管的控制端会将大电流引导到集电极，从而控制电路中的电流变化。
在开关模式下，三极管开关的基本工作原理基于PN结。
当基极上加上一定的电压时，PN结的反向阻抗会迅速变小，从而形成一个低阻抗通路，将电流引导到集电极。
这样的话，原本流经负载的电流就会被截流，从而实现开关功能。
当基极上没有电压时，PN结的正向特性会导致电流无法通过，达到闭合的效果。
应用场景：三极管开关因为它在电路中起到了控制电流的作用，因此有着广泛的应用场景。
下面几种是比较常见的应用场景：1. LED控制：使用三极管的开关功能可以有效地控制LED的亮度和灭启时间，也可以用于灯管调光，以及温控器等应用。
2. 自动控制：三极管开关可以被嵌入到数字设备中，控制电路的开关行为。
例如，可以利用三极管开关控制记录仪的输入，记录器的LED、显示屏、声音和调正等功能。
3. 电源开关：电源开关最基本的作用就是打开或关闭电源。
三极管开关可以做电源的开关，还可以用于电流限制。
常见问题：1. 如何防止三极管开关受损？防止三极管开关受损的最重要的一点就是在使用过程中不要将其超过其承受电压和电流的极限。
同时，也需要注意保护控制电路和负载电路，避免电源电压的变化和出现瞬时过电压等异常情况。
正确选择三极管开关需要考虑电路的电压和功率，以及三极管的工作和限制范围，常见的参数包括最大电压、最大电流、最大温度等。
三极管的功能
三极管的功能
三极管是一种可以导通电流或阻断电流的电子器件，它的功能主要有：
1. 稳压功能：调节直流（DC）电压，使其可以保持稳定的电压。
2. 放大功能：使电压或电流的幅度变大或信号强度增强，以满足一定的要求。
3. 热关断功能：当电流超过额定值时，可以自动断开电路，关闭电源电路，保护系统。
4. 信号转换功能：可以将一种信号通过另一种信号输出，例如将低压信号转换成高压信号、直流信号转换成交流信号等。
5. 控制电路功能：可以控制电路中电流或功率的变化，如改变负载能力，控制驱动电路等。
三极管的开关作用
1.1 NPN与PNP的区别NPN和PNP主要是电流方向和电压正负不同。
NPN是用B—E的电流（IB）控制C—E的电流（IC），E极电位最低，且正常放大时通常C极电位最高，即VC>VB>VE。
PNP是用E—B的电流（IB）控制E—C的电流（IC），E极电位最高，且正常放大时通常C极电位最低，即VC<VB<VE。
1.2 NPN和PNP作为开关的使用三极管做开关时，工作在截至和饱和两个状态。
一般是通过控制三极管的基极电压Ub来控制三极管的导通与断开。
图1 NPN与PNP工作状PNP NPN态截止Ueb<Uon Ube<UonUb>Uc Uc>Ub表2 NPN和PNP的工作状态及条件如上图1所示，对于NPN来说，使Ube<Uon，三极管断开，Ube>Uon，三极管导通，其中一般Ue接地，则只需控制Ub,使Ub>Uon即可使之导通。
对于PNP来说，使Ueb<Uon，三极管断开，Ueb>Uon，三极管导通，其中一般Uc接地，所以要使三极管导通既要控制Ue又要控制Ub使Ueb>Uon才行。
所以一般是Ue为某个固定电压值，只通过控制Ub来就可以控制三极管的导通与断开。
对比NPN与PNP可知：NPN做开关时，适合放在电路的接地端使用，如图2里面Q6；PNP做开关时，适合放在电路的电源端使用，如图3。
我们一般使用芯片I/O口来控制LED灯，I/O口的逻辑电平一般为高电平3 V左右，低电平为0.3V左右。
因此可以直接控制NPN管开关，如图2里面的Q6；一般不直接控制PNP管，如图3。
我们前控板设计LED的控制电路采用如下图2的NPN三极管对地较为合适，并且双色灯最好是使用共阳双色灯。
以双色灯的控制为例，如下图2所示图2 双色灯的控制图2中Q6,Q4是放在发光二极管的接地端只需要Ub>0.7V即可导通。
图3 电源的控制图3中Q35就放在电源端，E为固定12V,只需控制B极来导通三极管。
三极管开关原理及运用
三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极C，基极B，发射极E。
分成NPN和PNP 两种。
我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。
一、电流放大下面的分析仅对于NPN型硅三极管。
如上图所示，我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib；把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流 Ic。
这两个电流的方向都是流出发射极的，所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。
三极管的放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制（假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话），并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍，即电流变化被放大了β倍，所以我们把β叫做三极管的放大倍数（β一般远大于1，例如几十，几百）。
如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流Ib的变化，Ib的变化被放大后，导致了Ic 很大的变化。
如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的，那么根据电压计算公式 U=R*I 可以算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。
我们将这个电阻上的电压取出来，就得到了放大后的电压信号了。
二、偏置电路三极管在实际的放大电路中使用时，还需要加合适的偏置电路。
这有几个原因。
首先是由于三极管BE结的非线性（相当于一个二极管），基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生（对于硅管，常取0.7V）。
当基极与发射极之间的电压小于0.7V时，基极电流就可以认为是0。
但实际中要放大的信号往往远比 0.7V要小，如果不加偏置的话，这么小的信号就不足以引起基极电流的改变（因为小于0.7V时，基极电流都是0）。
如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流（叫做偏置电流，上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的，所以它被叫做基极偏置电阻），那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时，小信号就会导致基极电流的变化，而基极电流的变化，就会被放大并在集电极上输出。
三极管开关工作原理
三极管开关工作原理三极管开关是一种常用的电子器件，广泛应用于电子电路中。
它的工作原理是利用三个不同掺杂的半导体材料构成的结构，在不同的电压作用下，实现导通和截止的状态转换。
本文将详细介绍三极管开关的工作原理和其在电路中的应用。
三极管开关由三个不同类型的半导体材料——N型、P型和N型构成。
这三个材料按照一定的顺序连接在一起，形成了三个不同的结：发射结、基极结和集电结。
发射结和集电结之间的N型半导体区域称为发射区，而基极结则是P型半导体区域。
在正常工作状态下，三极管的基极是负极性，发射结是正极性，而集电结是负极性。
在正常工作状态下，当三极管的基极电压为零或较低时，三极管处于截止状态。
此时，发射结和集电结之间存在反向偏置，导致集电结和发射结之间没有电流流动。
而当基极电压增加到一个阈值以上时，三极管进入饱和状态，发射结和集电结之间形成正向偏置，电流可以从发射区经过集电区流出。
这样，三极管就实现了导通状态，可以作为一个开关来控制电路中其他元件的工作。
三极管开关在电路中的应用非常广泛。
它可以用来放大信号、实现逻辑门电路、构建振荡电路等。
其中，放大信号是三极管开关最常见的应用之一。
当输入信号的幅度较小时，可以通过三极管的放大作用来增加信号的幅度，使其能够驱动其他元件。
逻辑门电路则是通过三极管的开关特性来实现不同的逻辑功能，如与门、或门、非门等。
振荡电路则是利用三极管的放大和反馈作用，产生稳定的振荡信号。
除了上述应用之外，三极管开关还常用于电源管理、功率控制、电流保护等领域。
在电源管理中，三极管开关可以实现电源的开关控制，提高电路的效率。
在功率控制中，三极管开关可以通过调节基极电压或电流来控制输出功率的大小。
在电流保护中，三极管开关可以通过监测电流大小，实现过流保护，避免电路元件受损。
三极管开关是一种重要的电子器件，其工作原理是利用三个不同掺杂的半导体材料构成的结构，在不同的电压作用下，实现导通和截止的状态转换。
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谈谈三极管的开关功能三极管的工作机理本质上就是通过be之间的电流来控制ce之间的电流。
所以b极叫基极也叫控制极。
本科生们关于三极管的一个粗糙的印象是三极管有放大作用，至于放大什么东西，可能有相当一部分人也含糊不清。
我们这里说的放大，当然是指be间的电流来控制gemfield倍于它的流经ce之间的电流，这个gemfield，通常是100左右。
形象的说，Ic就是将Ib放大100倍所得的电流。
三极管的工作有三种状态，即截止状态、线性放大状态、饱和状态。
其实我本人是非常不喜欢这三个名字的。
只是另起炉灶的话，会浪费更多的精力，也就罢了。
不过深刻了解了这三种工作状态，以后便可以真正做到胸有成竹，从而看透电路中万变不离其宗的三级管用法。
那就先说截止状态吧。
在描述三极管工作条件时，经常会蹦出正偏或者反偏这类词语，比如集电结反偏。
这些词语也是令我很讨厌的一类词语，仿佛就是一个个骗子，将初始时我们对于森林的好奇最终引向了弥漫着雾气的杂草丛生的沼泽地带。
所以我先费些笔墨来解释一下这个词语。
所谓正偏，即两极间加的电压与PN结的导通方向一致，如本例中的2n5550 安森美NPN硅管，对于b、e构成的发射结来说，b极电位高于e极电位，就叫发射结正偏，相反则叫反偏！而对于b、c构成的集电结来说，b极电位高于c极电位，就叫集电结正偏，相反就叫反偏。
那么这个2n5550三极管什么时候处于截止状态呢？我们说当我们打开三极管的钥匙——be间的电压，有一个开启的电压，大约在0.5到0.6v之间。
注意是b比e高0.5到0.6v，也就是说当b的电位比e 的电位高不出这个电压时，比如是0.4v或者0.1v或者-0.1v，我们就说三极管陷入了截止状态。
这个时候，从c流向e的电流很小——只有1微安以下，因为我们还不具备开启三极管的钥匙。
在multisim 10的电路仿真中，当ce间的电压为5v，Vbe钥匙电压为0.4v时，流经ce电流（Ic）为800多纳安。
ce之间5v 这个还算可以的电压才仅仅产生了Ic纳安级渺小的电流。
只能说ce间的电阻太大了。
所以说，这个时候的ce间电阻很大，我们把它近似于开路。
所以对截止状态做个总结时，我们就说当be这把开启钥匙没有达到开启电压时（0.5到0.6）时，ce开路。
这时的三极管你可以说它是装饰物，也可以说它是石头，甚至你把它从电路中拿走也没关系。
这就是第一个我们要阐述的三极管的官员状态——我在休息，什么也不做。
不过不幸的是，下面还有一大段话要啰嗦。
这些谆谆教诲对于三极管的任意一种工作状态都是适用的：截止状态也不是说因为不用工作，所以就没有什么参数限制了。
这是不对的，就像官员上班时间也在休息，甚至都有人在打麻将，ok，这是没关系的，反正也不会丢掉乌纱帽。
但你不能放火烧房子，这个就不行了。
同样，三极管在be的电位差不足前面提到的那个钥匙电压时不工作，但是be之间的电位差也不能太低了。
比如，是一个很大的负值，这就是说e的电位反而比b的电位高很多。
我们都知道三极管的be之间像一个pn结，那么毫无疑问也有一个反向耐压值。
所以这块儿也有一个这样的值，就是说发射极的电位不能比基极高出那么多的一个值，是多少呢？对于2N5550来说，是6v，也就是说当Vbe<-6v时，三极管的发射结可能会被反向击穿。
同样道理，截止时三极管不工作，be之间还没放入钥匙。
这个时候不论是Vbe还是Veb都规定了一个范围。
但是三极管还有bc和ce要考虑。
三极管是个电子器件而不是神，你不能在bc之间加上10万伏的电压还寄希望于三极管完好无损。
那么这种电压最高能达到多少呢？对于b和c来说，bc也像一个或者等价于一个pn结，那么Vbc导通的话就类似于二极管的压降，而反向的话，这个值对于2N5550来说，是140V。
而对于c和e来说，不论是Vce还是Vec，这个值不能超过160V。
好了，经过上面两段话，我们就这样残忍的极不情愿的通过一些电压方面的条件就把三极管从神的想象中拉回到现实中的普通的电子元器件。
现在开始讨论一下三极管的线性放大状态。
三极管的线性放大能力确实是令人兴奋的事。
这也是我们关于三极管的最淳朴的认识。
它能神奇的用基极的电流Ib来控制集电极的电流Ic，三极管的放大能力就是Ic/Ie，常用hfe来标识。
这个值一般是100左右。
也就是说假设Ib为20微安时，集电极电流Ic就可能是2毫安。
到这里我们一定有一种奇怪的揣测了，那就是这个电流肯定会有限制吧。
因为不太可能让Ib为1A,而Ic为100A。
那样的话三极管就成电力线了。
那么三极管什么时候工作在线性放大区？而这个线性范围又是多少呢？首要的，就是前面已经叙述过许多遍的Vbe一定要达到钥匙电压。
那么就算Vbe达到了钥匙电压，就一定能够放大了吗？显然不是，假设集电极c并没有加电压，那如何会产生受控的放大的集电极电流Ic呢？就像你通过一个大坝在控制流经大坝的水，可是上游根本就没有水，怎么办呢？所以集电极的电位也要有一个限制，多少呢？那就是保证c的电位要高于b的电位，也就是集电结要反偏。
假设e是地，b是0.7v，那么c就必须得大于0.7v，当然也不能大过前面所述的140v+0.7v=140.7v。
这里总结一下三极管的放大条件，就是发射结正偏，集电结反偏，i C=βi B。
那么这个放大电流的限制情况呢？既然基极电流不可能达到1A。
其实这个电流的限制主要考虑结功率的影响和其它条件的影响，所以没有一个具体的参数。
但就量级上来说，Ib不能大过几十毫安，而要想工作在这里的线性放大区，就得小于50微安了。
那么基极电流最小能小到多少？这个问题恐怕就是半导体物理学或者分子运动这类范畴了。
三极管有个集发射极---基极反向电流Iebo，集电极开路时，在发射极与基极之间加上规定的反向电压时发射极的电流，它实际上是发射结的反向饱和电流。
这个电流一般都是1微安以下。
所以电流小到这个程度，于我们的电路而言已经没有意义了。
其实Ib还有个封顶限制，就是不能因为Ib过大，导致三极管进入饱和区。
那么这个概念就得到饱和一段中讨论了。
三极管的饱和区是频繁被提起的词语，可怜很多本科生还没搞明白三极管的饱和态到底是什么样子？其实饱和一词确实很形象。
它告诉你，三极管的放大能力已经显著受影响了。
就像在溶液的浓度这个概念一样，我们在溶液里添加一定量的溶质，那么溶液的浓度就会产生一定量的提高，我们把它也看成是一种控制作用——那么什么时候控制作用受影响呢？对了，就是到饱和时，一旦溶液进入饱和状态，再添加溶质就不会控制溶液的浓度了。
我们上一段中讨论到，三极管处于线性放大区时，集电极电流Ic会是基极电流Ib的100倍左右。
可是当三极管进入饱和态时，提升Ib的大小已经不能显著改变Ic的大小了。
事实上，我们就把这种Ic不随Ib显著增大的现象称为饱和区，因为这里并没有一个明显的分界线，而是一个渐进的过度状态。
所以怎样区分三极管进入饱和态也没有明显的判定尺度。
一般依据经验，当Ic<=10*Ib时，就说三极管进入了饱和区。
我们通过multisim10的仿真来形象的阐述这个饱和过程吧。
我们做一个实验，如上图所示。
改变集电极电阻R1，从100欧逐渐到1.5k欧，得到五组数据。
三极管be之间的电压始终维持在727.753mv。
随着R1的电阻的逐渐增大，分在ce之间的压降逐渐降低，从3.723v降低到372.767mv。
但是在降到727mv之前，流经ce之间的Ic始终维持在4毫安左右。
表明在线性放大区域，电流Ic最多的不是受ce间的电压控制，而是由基极电流维系；而当集电极电阻再往上增加时，e的电位已经比727.753mv还低，这时三极管已经慢慢过度到饱和区域了，因此Ic开始脱离Ib的控制了。
我们看到，在ce间的电压降到372.767mv时，Ic已经降为3.5mA了。
这时的典型特征就是，基极电流再也无力控制集电极电流Ic了。
我们再用上图做个实验，这次改变的是基极电阻R2，其它都不变。
随着r2的减小，基极电流逐渐增大。
那么集电极电流也随之增加。
但是，集电极的电流的增加必然会在R1上产生压降，当这个电流大到使电阻的压降为4.3v时，2N5550的c的电位就将开始低于700mv了。
这时侯集电结正偏，已经影响到了三极管进行线性放大的微观物理基础了。
三极管里饱和态渐行渐近，最终Ic的增加并不与基极电流成比例了，而是慢慢的不增加了，虽然Ib还在狂飙突进般的上涨。
但是，集电极的电流无论如何都不能达到5v/R1，因为三极管的ce始终要产生一定的压降，即使在饱和的再不能饱和的情况下。
对于2N5550来说，这个电压是200mv左右。
现在我们讨论完了三极管的三种工作状态：截止、放大、饱和。
然而，三极管是如此为人们喜爱，那是因为它还有道不尽的用途。
我们将在以后陆续讨论三极管的三种重要用途，来重新评估一下三极管的价值。
它们就是射极跟随器、共射放大器、镜像电流源。
我们在上一篇文章中讨论了三极管的三大工作区，并且提出了三极管的两大功能——放大功能和开关功能。
放大功能已经在上一篇文章加以讨论，当时gemfield承诺要拿出三极管的三大经典电路来加以讨论以对三极管有一个更加形象化的具体理解。
但是，因为三极管的开关特性是一个不可忽视的重要的环节，因此，这章先予以这方面的介绍。
三极管的开关功能就是说它可以像一个开关一样工作。
开关？就是那个一摁或者一扳就通电或者断电的简单的按钮？没错，可是三极管为何要替代按钮开关？注意，这是一个信息时代，pcb板上的三极管是显而易见的，它可以通过电信号方便快捷的控制一条线路的通断；你不会想着用人力去控制一个信号的能否通过吧。
那些在intel x86架构的通用处理器里面躺着数目多达几亿的开关要用人力去控制吗？难道中国所有的人腾开放下手中的工作就是控制几个cpu？更何况在那么高的集成度上面人连三极管也看不清。
可是三极管怎么样就像个开关了？这个三条腿的怪物怎么就能够自由的控制信号的通断俨如一个真正的开关？这个时候别忘了三极管的三个工作区，除去中间的放大区外，就是截止区和饱和区了。
你看，假若一条叫做ronger的线路经过三极管的集电极、发射极，那么通过在基极施加信号，当工作在截止区时，ronger不就断开了；而工作在饱和区时不久是导通的了吗？但是问题也就随之而产生了，这就是：当在截止区时，集电极和发射极之间并不是一点电流都没有，虽然很小，但也有个反向漏电流Iceo，这就意味着三极管ce并没有完全的断开，也就是ronger快要断了但还差那么一点；而在饱和区时，集电极发射极之间的压降—三极管饱和压降很小，但也有那么一点电压，约为几百个毫伏，这也就意味着ronger没有完全通，我们知道纯导线可不产生压降的哦。
总之，经过以上两个方面的质疑，要说三极管真是个开关，确实是过奖了。