三极管的开关原理
npn三级管开关工作原理图
玩转电子：探究npn三极管开关工作原理
npn三极管是一种重要的半导体器件，在许多电子设备中广泛应用。
它的工作原理可以用一张生动的图表来解释。
首先，我们需要知道npn三极管由两个pn结组成，其中一个p型
半导体夹在两个n型半导体之间。
当正极电压施加在集电极上时，集
电极和发射极之间的区域就形成了一个正向偏置，导致电子从n型区
流向p型区，同时空穴从p型区流向n型区。
这种电子和空穴的流动
使得集电极和发射极之间形成一条导电的通路，从而使npn三极管处
于导通状态。
但是，如果我们想把npn三极管变成开关，就需要在基极与发射
极之间加入一个电路控制器，比如一个开关。
当电路控制器处于关闭
状态时，基极的电压就很小，无法激活npn三极管的导电通路，从而
将它处于断开状态。
相反，当电路控制器处于开启状态时，基极的电
压就会大于n型半导体和p型半导体之间的结电压，从而将npn三极
管激活成导通状态。
总之，npn三极管的开关原理主要是通过控制基极与发射极之间的电压来实现。
当基极电压大于结电压时，npn三极管导通，反之则断开。
在实际应用中，我们可以使用npn三极管来控制电流或电压的大小，
从而实现自动化控制的目的。
三极管开关电路图原理及设计详解
三极管开关电路图原理及设计详解晶体管开关电路（工作在饱和态）在现代电路设计应用中屡见不鲜，经典的74LS，74ALS等集成电路内部都使用了晶体管开关电路，只是驱动能力一般而已。
TTL晶体管开关电路按驱动能力分为小信号开关电路和功率开关电路；按晶体管连接方式分为发射极接地（PNP晶体管发射极接电源）和射级跟随开关电路。
1. 发射极接地开关电路1.1 NPN型和PNP型基本开关原理图：上面的基本电路离实际设计电路还有些距离：由于晶体管基极电荷存储积累效应使晶体管从导通到断开有一个过渡过程（当晶体管断开时，由于R1的存在，减慢了基极电荷的释放，所以Ic不会马上变为零）。
也就是说发射极接地型开关电路存在关断时间，不能直接应用于中高频开关。
1.2 实用的NPN型和PNP型开关原理图1（添加加速电容）：解释：当晶体管突然导通（IN信号突然发生跳变），C1瞬间短路，为三极管快速提供基极电流，这样加速了晶体管的导通。
当晶体管突然关断（IN信号突然发生跳变），C1也瞬间导通，为卸放基极电荷提供一条低阻通道，这样加速了晶体管的关断。
C通常取值几十到几百皮法。
电路中R2是为了保证没有IN输入高电平时三极管保持关断状态；R4是为了保证没有IN输入低电平时三极管保持关断状态。
R1和R3是基极电流限流用。
1.3 实用的NPN型开关原理图2（消特基二极管钳位）：解释：由于消特基二极管Vf为0.2至0.4V比Vbe小，所以当晶体管导通后大部分的基极电流是从二极管然后通过三极管到地的，这样流到三极管基极的电流就很小，积累起来的电荷也少，当晶体管关断（IN信号突然发生跳变）时需要卸放的电荷少，关断自然就快。
1.4 实际电路设计在实际电路设计中需要考虑三极管Vceo,Vcbo等满足耐压，三极管满足集电极功耗；通过负载电流和hfe （取三极管最小hfe来计算）计算基极电阻（要为基极电流留0.5至1倍的余量）。
注意消特基二极管反向耐压。
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。
三极管开关电路 设计
三极管开关电路设计三极管开关电路设计引言：三极管是一种重要的电子元件，广泛应用于各种电路中。
其中，三极管开关电路具有重要的应用价值。
本文将介绍三极管开关电路的设计原理、特点以及应用领域。
一、设计原理三极管开关电路是利用三极管的放大特性和开关特性来实现电路的开关控制。
其基本原理是通过控制输入信号的大小，来控制三极管的工作状态，从而实现电路的开关功能。
设计步骤：1. 确定输入信号的大小和形式：根据所需的控制功能，确定输入信号的大小和形式，可以是直流电压或者脉冲信号。
2. 选择三极管型号：根据输入信号的大小和工作频率，选择合适的三极管型号，确保其具有足够的放大能力和开关速度。
3. 确定电路拓扑结构：根据具体需求，选择合适的电路拓扑结构，常见的有共射、共基和共集等。
4. 确定电路参数：根据三极管的数据手册和电路设计要求，确定电路的各种参数，如电阻、电容等。
5. 进行电路仿真：利用电路仿真软件进行电路仿真，验证电路设计的正确性和稳定性。
6. 进行实际电路搭建：根据仿真结果，进行实际电路的搭建，确保电路能够正常工作。
7. 进行测试和调试：对实际搭建的电路进行测试和调试，确保电路的性能符合设计要求。
二、特点三极管开关电路具有以下特点：1. 响应速度快：三极管具有较高的开关速度，可以实现快速的开关控制。
2. 控制灵活：通过改变输入信号的大小和形式，可以实现对电路的灵活控制。
3. 放大能力强：三极管具有较高的放大能力，可以放大输入信号的幅度。
4. 体积小：由于三极管本身体积小，因此三极管开关电路可以实现紧凑的设计。
三、应用领域三极管开关电路广泛应用于各个领域，以下是几个常见的应用领域：1. 电源开关：三极管开关电路可以用于电源开关控制，实现对电源的高效开关和调节。
2. LED驱动：三极管开关电路可以用于LED灯的驱动控制，实现对LED灯的亮度调节和开关控制。
3. 电机控制：三极管开关电路可以用于电机的控制，实现对电机的启停和速度调节。
三极管开关电路工作原理分析
三极管开关电路工作原理分析图一所示是NPN三极管的共射极电路，图二所示是它的特性曲线图，图中它有3 种工作区域：截止区(Cutoff Region)、线性区(Active Region) 、饱和区(Saturation Region)。
三极管是以B 极电流IB 作为输入，操控整个三极管的工作状态。
若三极管是在截止区，IB 趋近于0 (VBE 亦趋近于0)，C 极与E 极间约呈断路状态，IC = 0，VCE = VCC。
若三极管是在线性区，B-E 接面为顺向偏压，B-C 接面为逆向偏压，IB 的值适中(VBE = 0.7 V)，I C =h F E I B 呈比例放大，Vce = Vcc -Rc I c = V cc - Rc hFE IB可被IB 操控。
若三极管在饱和区，IB 很大，VBE = 0.8 V，VCE = 0.2 V，VBC = 0.6 V，B-C 与B-E 两接面均为正向偏压，C-E间等同于一个带有0.2 V 电位落差的通路，可得I c=( Vcc - 0.2 )/ Rc ，Ic 与IB 无关了，因此时的IB大过线性放大区的IB 值，IchFE IB 是必然的。
三极管在截止态时C-E 间如同断路，在饱和态时C-E 间如同通路(带有0.2 V 电位降)，因此可以作为开关。
控制此开关的是IB，也可以用VBB 作为控制的输入讯号。
图三、四分别显示三极管开关的通路、断路状态，及其对应的等效电路。
图1 NPN 三极管共射极电路图2 共射极电路输出特性曲图3、截止态如同断路线图图4、饱和态如同通路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，三极管与一般的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的特点。
图1所示，即为三极管电子开关的基本电路图。
由下图可知，负载电阻被直接跨接于三极管的集电极与电源之间，而位居三极管主电流的回路上，图1 基本的三极管开关输入电压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。
开关三极管的工作原理与应用
开关三极管的外形与普通三极管外形相同，它工作于截止区和饱和区，相当于电路的切断和导通。
由于它具有完成断路和接通的作用，被广泛应用于各种开关电路中，如常用的开关电源电路、驱动电路、高频振荡电路、模数转换电路、脉冲电路及输出电路等。
开关三极管简介：开关三极管的外形与普通三极管外形相同，它工作于截止区和饱和区，相当于电路的切断和导通。
由于它具有完成断路和接通的作用，被广泛应用于各种开关电路中，如常用的开关电源电路、驱动电路、高频振荡电路、模数转换电路、脉冲电路及输出电路等。
开关三极管电路图：负载电阻被直接跨接于三极管的集电极与电源之间，而位居三极管主电流的回路上，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，而相当于开关的开启，此时三极管乃工作于截止(cut off)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，此时三极管乃工作于饱和区(saturation)。
开关三极管工作原理：截止状态当加在三极管发射结的电压小于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。
开关三极管处于截止状态的特征是发射结，集电结均处于反向偏置。
导通状态当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并且当基极的电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某一定值附近不再怎么变化，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，即为三极管的导通状态。
开关三极管处于饱和导通状态的特征是发射结，集电结均处于正向偏置。
三极管做开关原理
三极管做开关原理
三极管作为开关的原理是利用其输入端（即基极）的电流控制来控制输出端（即集电极）的电流。
这里我们以 NPN型三极
管为例进行说明。
当基极接收到一个足够大的电流时，即使只有小电流流过基极，三极管的集电极和发射极之间的结区也会被打通。
这时，集电极和发射极之间会有大量的电流流过，三极管被视为“导通状态”，相当于一个开关的闭合状态。
反之，当基极没有电流通过时，三极管的集电极和发射极之间的结区会截止，几乎不允许电流通过。
此时，三极管被视为“截止状态”，相当于一个开关的断开状态。
因此，通过控制基极处的电流来控制三极管的导通与截止，可以实现三极管作为开关的功能。
举个例子，当基极的电流为0时，三极管处于截止状态，集电极和发射极之间没有电流通过。
当基极的电流增加到一定程度时，三极管会进入导通状态，集电极和发射极之间可以通过大量的电流。
在实际应用中，可以通过将三极管的基极连接到一个控制信号源，通过改变控制信号源的电流大小来控制三极管的开关状态，从而控制输出端的电流。
这样，三极管作为开关就可以应用于各种电路中，例如用于控制高电压或大电流的负载的开关，逻辑门电路中的开关等等。
三极管开关原理及运用要点
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。
三极管工作原理特点
三极管工作原理特点三极管是一种电子元件，它是由三个控制电极构成的半导体器件，具有放大、开关、稳压等多种功能。
三极管的工作原理是基于PN结的正负载流控制原理。
下面我们来详细了解一下三极管的工作原理特点。
一、PN结的正负载流控制原理PN结是两种掺杂浓度不同的半导体材料交界处，具有正负载流控制的特性，即PN结正向偏置时，电子向正极流动，空穴向负极流动，产生少量载流子；PN结反向偏置时，少量的载流子流向结区，就会导致结区电场强度变大，反向偏压继续增加时，电场强度将会趋向饱和，结区电阻急剧增加，电流很小且几乎不变。
二、放大原理三极管的放大原理主要是利用PN结的正负载流控制特性。
在三极管放大电路中，它的基节点接有输入信号，当信号为正半个周期时，PCB板上的线路向基-发射极电极的方向施加正偏压，发射极就会流出大量的电子，集电极也就能够得到放大信号，同时将信号放大后再输出。
如此反复，我们便完成了一个基本放大电路。
三、开关原理三极管的另一个重要特性是开关原理。
当三极管的基极电压很小或接近于零时，开关处于关闭状态，此时多数载流子流不过PN结，出现负载端输出电压为低电平；基极电压增加到一定值时，三极管进入导通状态，可以使大量的载流子从发射极到集电极，出现负载端输出电压为高电平。
四、稳压原理三极管的稳压原理是利用基极-发射极的电流常数不变性。
由于PN 结的反向电压增大，电子由发射极进入基区的电流减小，而发射极电流被集电极电流补偿。
当反向电压足够大，基区电流几乎为零，这时的电压称为稳压电压，稳压原理在各种电源中得到广泛应用。
总之，三极管具有放大、开关、稳压等多种功能，可以在电子电路中起到很好的作用。
在实际应用中，我们需要根据具体的需求选择不同类型的三极管，从而发挥出它的最大功效。
三极管开关电路的设计
三极管开关电路的设计一、引言三极管是一种常见的电子器件，广泛应用于各种电路中。
其中，三极管开关电路是一种常见的电路应用，可以实现电源的开关控制。
本文将介绍三极管开关电路的设计原理和步骤。
二、设计原理三极管开关电路是利用三极管的放大特性和开关特性实现电源的开关控制。
三极管有三个引脚，分别为基极（B）、发射极（E）和集电极（C）。
当基极与发射极之间的电压为正时，三极管处于导通状态，电流可以从集电极流向发射极；当基极与发射极之间的电压为负时，三极管处于截止状态，电流无法流动。
三、设计步骤1. 确定电源和负载要求：首先需要确定所需控制的电源和负载的电压和电流要求，以便选择合适的三极管和其他元件。
2. 选择三极管：根据电源和负载的电压电流要求，选择合适的三极管。
常见的三极管有NPN型和PNP型，根据电路需要选择合适的型号。
3. 确定电阻和电容：根据所选择的三极管的参数和电路要求，计算所需的基极电阻和发射极电阻，以及可能需要的耦合电容。
4. 绘制电路图：根据所选元件和计算得到的电阻电容值，绘制电路图。
电路图应包括电源、三极管、负载以及相应的电阻和电容。
5. 进行仿真和优化：利用电路仿真软件对设计的电路进行仿真，验证电路的性能和稳定性。
根据仿真结果进行调整和优化，确保电路能够正常工作。
6. 制作和调试电路：根据电路图，选择合适的元件进行电路的制作。
制作完成后，进行电路的调试，确保电路工作正常。
7. 测试和验证：使用电压表、电流表等仪器对电路进行测试和验证，检查电路的性能和稳定性是否符合设计要求。
8. 优化和改进：根据测试和验证结果，对电路进行进一步的优化和改进，以提高电路的性能和稳定性。
四、小结三极管开关电路是一种常见的电路应用，可以实现电源的开关控制。
本文介绍了三极管开关电路的设计原理和步骤，包括确定电源和负载要求、选择三极管、确定电阻和电容、绘制电路图、进行仿真和优化、制作和调试电路、测试和验证以及优化和改进。
三极管典型开关电路
三极管典型开关电路三极管是一种常用的电子元件，可以用来实现各种电路功能。
其中，三极管的典型开关电路广泛应用于数码电子产品、功率控制电路等领域。
下面将从三极管的基本工作原理、典型的开关电路及其应用展开阐述。
三极管是由三个控制极（基极、发射极、集电极）组成，一般用来放大电流或者作为开关使用。
在开关电路中，三极管的工作状态有两种，即饱和状态和截止状态。
在饱和状态时，三极管导通，此时基极发出的微弱电流会放大成较大的电流输出；而在截止状态时，三极管不导电，无输出电流。
通过改变基极电压或者基极电流来控制三极管的工作状态，从而实现开关电路的功能。
典型的三极管开关电路有两种，分别是共发射极开关电路和共集电极开关电路。
下面将分别介绍这两种开关电路及其应用。
首先是共发射极开关电路。
这种电路结构简单，常用于小功率开关电路。
该电路的输入信号通过基极到达发射极，通过改变基极电流来控制三极管的工作状态。
当基极电流较小时，三极管处于截止状态，无输出电流；而当基极电流较大时，三极管处于饱和状态，有输出电流。
这种开关电路常用于触发器、脉冲调制和数字逻辑电路等应用中。
其次是共集电极开关电路，又称为集电极开关电路。
该电路具有较高的电压放大倍数，常用于大功率开关电路。
该电路的输入信号通过基极到达发射极，基极电流控制发射极电流的大小，进而影响集电极电流。
当基极电流较小时，三极管处于截止状态，无输出电流；而当基极电流较大时，三极管处于饱和状态，有输出电流。
该开关电路常用于功率开关、计时器、电源开关和电动机驱动等应用中。
三极管的开关电路在实际应用中具有广泛的用途。
例如，三极管的共发射极开关电路可以用于控制数码电子产品中的LED灯的亮灭；而共集电极开关电路可以实现电源的开关控制和电动机的驱动控制等。
此外，三极管的开关电路也常用于功率控制电路中，如用于调光控制、变频驱动等。
这些应用使得三极管开关电路在现代电子产品中发挥着重要的作用。
总结起来，三极管典型开关电路有共发射极开关电路和共集电极开关电路。
PNP和NPN的区别
PNP和NPN的区别一．开关三极管的工作原理：截止状态：当加在三极管发射结的电压小于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饱和导通状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并且当基极的电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某一定值附近不再怎么变化，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，即为三极管的导通状态。
开关三极管正是基于三极管的开关特性来工作的。
PNP型三极管：由2块P型半导体中间夹着1块N型半导体所组成的三极管,称为PNP 型三极管。
也可以描述成,电流从发射极E流入的三极管. PNP型三极管发射极电位最高,集电极电位最低,UBE<0.NPN型三极管：由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成的三极管,称为NPN型三极管. 也可以描述成,电流从发射极E流出的三极管.两者的区别：NPN和PNP主要就是电流方向和电压正负不同，说得“专业”一点，就是“极性”问题。
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。
PNP与NPN型传感器其实就是利用三极管的饱和和截止，输出两种状态，属于开关型传感器。
但输出信号是截然相反的，即高电平和低电平。
NPN输出是低电平0，PNP输出的是高电平1。
接近开关：接近开关有两线制和三线制之区别，三线制接近开关又分为NPN型和PNP型，它们的接线是不同的。
请见下图所示：三线制简单的讲就是信号输出分PNP型（24V输出）和NPN型（0V输出）。
介绍10种三极管开关驱动电路图 NPN和PNP三极管原理及电路设计
介绍10种三极管开关驱动电路图NPN和PNP三极管原理及电路设计一、基本概念与原理三极管最主要的功能是（电流）放大（（模拟）电路）和开关作用（（数字电路）），常用的三极管有：S9014、S8550等型号。
三极管由两个PN结构成，共用的一个电极成为三极管的基极(用字母b表示)。
其他的两个电极成为集电极(用字母c表示)和发射极(用字母e表示)。
由于不同的组合方式，形成了一种是NPN型的三极管，另一种是PNP型的三极管。
三极管最基本的作用是放大作用，它可以把微弱的电（信号）变成一定强度的信号，当然这种转换仍然遵循能量守恒，它只是把（电源）的能量转换成信号的能量罢了。
三极管有一个重要参数就是电流放大系数β。
当三极管的基极上加一个微小的电流时，在集电极上可以得到一个是基极电流β倍的电流，即集电极电流。
集电极电流随基极电流的变化而变化，并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化，这就是三极管的放大作用。
二、三极管放大（电路设计）与应用在电路设计当中，应用最多的当属三极管，它常常把微弱小信号经过放大来驱动蜂鸣器、（LED）、继电器等需要较大电流的器件。
三、三极管（开关电路）设计与应用（晶体管）作为开关使用时，要用PNP型来控制接Vcc的引线（作为下管），用NPN型的晶体管来控制接地的引线（作为上管）；（P/N-MOS管也是同样道理）下面详细介绍10种三极管开关（驱动电路）图（1）NPN/PNP三极管反相器电路：Vin无输入电位，Q1截止；Vin高电平时Q1导通，Q2基极得高电位，Q2截止。
（2）两只NPN三极管反相器电路：Vin无输入电位Q1截止,Q2导通；Vin接入高电平Q1导通，促使Q2基极电位下级,Q2截止。
（3）PNP三极管开关电路：当输入端悬空时Q1截止。
VIN输入端接入低电平时，Q1导通，继电器吸合。
（4）PNP三极管开关电路：当Vin无输入电位时Q1截止；Vin 接入高电平Q1导通，继电器吸合。
三极管开关电路图原理及设计详解
三极管开关电路图原理及设计详解
晶体管开关电路（工作在饱和态）在现代电路设计应用中屡见不鲜，经典的74LS，74ALS等集成电路内部都使用了晶体管开关电路，只是驱动能力一般而已。
TTL晶体管开关电路按驱动能力分为小信号开关电路和功率开关电路；按晶体管连接方式分为发射极接地（PNP晶体管发射极接电源）和射级跟随开关电路。
1. 发射极接地开关电路
1.1 NPN型和PNP型基本开关原理图：
NPN型和PNP型基本开关电路图
上面的基本电路离实际设计电路还有些距离：由于晶体管基极电荷存储积累效应使晶体管从导通到断开有一个过渡过程（当晶体管断开时，由于R1的存在，减慢了基极电荷的释放，所以Ic不会马上变为零）。
也就是说发射极接地型开关电路存在关断时间，不能直接
应用于中高频开关。
1.2 实用的NPN型和PNP型开关原理图。
PNP三极管工作原理
PNP三极管工作原理引言概述：PNP三极管是一种常用的电子元件，广泛应用于电子电路中。
它的工作原理是基于PNP结构的半导体材料特性，通过控制电流的流动来实现信号放大和开关控制。
本文将从五个大点来详细阐述PNP三极管的工作原理。
正文内容：1. PNP三极管的基本结构1.1 集电极（C极）：负责采集电流并将其引出1.2 基极（B极）：控制电流的流动1.3 发射极（E极）：将电流注入三极管2. PNP三极管的工作原理2.1 正向偏置：当基极与发射极之间的电压为正向偏置时，基极电流开始流动，电子从发射极注入基极，并进入集电极。
这样，集电极电流的增大导致放大效果。
2.2 反向偏置：当基极与发射极之间的电压为反向偏置时，基极电流几乎为零，三极管处于关闭状态。
3. PNP三极管的放大作用3.1 放大器的输入电流：当输入信号施加到基极时，它会导致基极电流的变化。
由于三极管的放大作用，这个变化的基极电流将被放大。
3.2 放大器的输出电流：放大后的信号通过集电极输出，形成输出电流。
3.3 放大器的放大倍数：放大倍数是指输出信号与输入信号之间的比例关系。
PNP三极管的放大倍数可以通过控制基极电流的大小来调节。
4. PNP三极管的开关作用4.1 开关状态：当基极电流为零时，三极管处于关闭状态，集电极电流也为零。
4.2 开关过程：当基极电流增加时，三极管开始导通，集电极电流开始流动。
4.3 开关控制：通过控制基极电流的大小，可以实现对三极管的开关控制，从而控制电路的开关状态。
5. PNP三极管的应用领域5.1 放大器电路：PNP三极管可用于放大电路，如音频放大器和射频放大器。
5.2 开关电路：由于PNP三极管具有开关作用，它可以用于控制其他电子元件的开关状态。
5.3 摹拟电路：PNP三极管可以用于构建摹拟电路，如电压调节器和振荡器。
总结：PNP三极管是一种重要的电子元件，具有放大和开关控制的功能。
通过对基极电流的控制，可以实现电流的放大和开关的控制。
PNP三极管工作原理
PNP三极管工作原理一、概述PNP三极管是一种常用的半导体器件，它具有放大和开关功能。
本文将详细介绍PNP三极管的工作原理，包括结构、工作模式、电流流动方向以及放大和开关特性。
二、结构PNP三极管由三个掺杂不同的半导体层构成，分别是N型基底、P型发射极和N型集电极。
发射极和集电极之间夹着一层薄的N型基底。
三、工作模式PNP三极管有两种工作模式：放大模式和截止模式。
1. 放大模式当基极电压VBE为正，即基极比发射极电压高时，发射极与基极之间形成正向偏置。
此时，发射结和集电结都处于正向偏置状态。
电子从发射极注入基极，同时由于集电极与基极之间的反向偏置，电子会被集电极吸收。
这样，发射极注入的电子会被放大，形成电流放大效应。
2. 截止模式当基极电压VBE为负，即基极比发射极电压低时，发射极与基极之间形成反向偏置。
此时，发射结和集电结都处于反向偏置状态。
电子无法从发射极注入基极，也无法被集电极吸收。
因此，PNP三极管处于截止状态，没有电流流动。
四、电流流动方向在放大模式下，PNP三极管的电流流动方向如下：1. 发射电流（IE）：电子从发射极注入基极，流入基极。
2. 基极电流（IB）：由外部电路提供，用于控制发射极注入的电子数量。
3. 集电电流（IC）：电子从基极流入集电极。
五、放大特性PNP三极管的放大特性是其重要的应用之一。
在放大模式下，当输入信号施加在基极上时，输出信号将通过集电极获得放大。
这种放大效应是由于发射极注入的电子数量受到基极电流的控制。
六、开关特性除了放大特性，PNP三极管还可以用作开关。
在截止模式下，没有电流流动，PNP三极管处于关闭状态。
而在放大模式下，当基极电流足够大时，PNP三极管将打开，允许电流流动。
七、应用领域PNP三极管在电子电路中有广泛的应用，如放大电路、开关电路、振荡电路等。
它可以用于放大弱信号、控制电流和电压以及实现逻辑门电路等。
八、总结PNP三极管是一种常用的半导体器件，具有放大和开关功能。
pnp三级管开关工作原理
pnp三级管开关工作原理pnp三级管开关是一种基于pnp三级管的开关装置，也称为三级管脉冲电路，它是一种重要的高电压开关元件，是一种带有电流继电器的继电器管。
这种开关的主要作用是控制电路的负载，具有很强的开关能力，特别是高电压时，能够达到低漏电流。
这种开关的结构由三极管功率元件（pnp三极管）和一个电抗器（R）组成。
pnp三级管开关的原理很简单，它的工作原理是在pnp三极管的基极上接入一个正电压（Vb）源，此时，三极管的基极和收集极之间便形成了一个工作电路，这个电路可以用来控制三个极管的开关状态，当另一端的收集极（Vc）的电压大于三极管的基极（Vb）的电压时，pnp三级管会打开，使三极管中的电流继电器开始执行，从而控制负载的输出能量。
pnp三级管开关也可以用来控制高电压电路中连接的负载。
这种电路是通过改变三极管的基极和收集极之间的差压来控制负载的输出能量的，当基极与收集极之间的电压变化时，负载的输出能量也会随之改变。
在这种情况下，三极管的基极和收集极之间的电压就是电路的主要变量，只要改变这个变量，就可以改变负载的输出能量。
pnp三级管开关的优点在于它的电路结构简单，体积小，功耗低，使用寿命长，可靠性强，能够控制连接的负载的输出能量，控制灵敏度高，同时可以有效地抑制电抗器的电感效应，可以实现更精确的控制。
但是，pnp三级管开关也存在一些缺点，比如它只能够控制正向的电流，而不能控制反向的电流，这意味着反向的电流会经过三极管，导致电路故障；此外，pnp三级管开关的灵敏度受到噪声影响，这会降低pnp三级管开关的工作效率。
总之，pnp三级管开关是一种重要的高电压开关元件，它具有简单的结构、小体积、低功耗、长使用寿命、高可靠性、灵敏度高、可以有效抑制电抗器电感等优点，是电力设备中常用的关断装置。
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BJT的开关工作原理：
形象记忆法：
对三极管放大作用的理解，切记一点：能量不会无缘无故的产生，所以，三极管一定不会产生能量。
它只是把电源的能量转换成信号的能量罢了。
但三极管厉害的地方在于：它可以通过小电流控制大电流。
假设三极管是个大坝，这个大坝奇怪的地方是，有两个阀门，一个大阀门，一个小阀门。
小阀门可以用人力打开，大阀门很重，人力是打不开的，只能通过小阀门的水力打开。
所以，平常的工作流程便是，每当放水的时候，人们就打开小阀门，很小的水流涓涓流出，这涓涓细流冲击大阀门的开关，大阀门随
之打开，汹涌的江水滔滔流下。
如果不停地改变小阀门开启的大小，那么大阀门也相应地不停改变，假若能严格地按比例改变，那么，完美的控制就完成了。
在这里，Ube就是小水流，Uce就是大水流，人就是输入信号。
当然，如果把水流比为电流的话，会更确切，因为三极管毕竟是一个电流控制元件。
如果水流处于可调节的状态，这种情况就是三极管中的线性放大区。
如果那个小的阀门开启的还不够，不能打开大阀门，这种情况就是三极管中的截止区。
如果小的阀门开启的太大了，以至于大阀门里放出的水流已经到了它极限的流量，这种情况就是三极管中的饱和区。
但是你关小小阀门的话，可以让三极管工作状态从饱和区返回到线性区。
如果有水流存在一个水库中，水位太高（相应与Uce太大），导致不开阀门江水就自己冲开了，这就是二极管的反向击穿。
PN结的击穿又有热击穿和电击穿。
当反向电流和反向电压的乘积超过PN结容许的耗散功率，直至PN结过热而烧毁，这种现象就是热击穿。
电击穿的过程是可逆的，当加在PN结两端的反向电压降低后，管子仍可以恢复原来的状态。
电击穿又分为雪崩击穿和齐纳击穿两类，一般两种击穿同时存在。
电压低于5－6V的稳压管，齐纳击穿为主，电压高于5－6V 的稳压管，雪崩击穿为主。
电压在5－6V之间的稳压管，两种击穿程度相近，温度系数最好，这就是为什么许多电路使用5－6V稳压管的
原因。
在模拟电路中，一般阀门是半开的，通过控制其开启大小来决定输出水流的大小。
没有信号的时候，水流也会流，所以，不工作的时候，也会有功耗。
而在数字电路中，阀门则处于开或是关两个状态。
当不工作的时候，阀门是完全关闭的，没有功耗。
比如用单片机外界三极管驱动数码管时，确实会对单片机管脚输出电流进行一定程度的放大，从而使电流足够大到可以驱动数码管。
但此时三极管并不工作在其特性曲线的放大区，而是工作在开关状态（饱和区）。
当单片机管脚没有输出时，三极管工作在截止区，输出电流约等于0。
在制造三极管时，要把发射区的N型半导体电子浓度做的很大，基区P型半导体做的很薄，当基极的电压大于发射极电压（硅管要大0.7V，锗管要大0.3V）而小于集电极电压时，这时发射区的电子进入基区，进行复合，形成Ie；但由于发射区的电子浓度很大，基区又很薄，电子就会穿过反向偏置的集电结到集电区的N型半导体里，形成Ic；基区的空穴被复合后，基极的电压又会进行补给，形成Ib。
理论记忆法：
当BJT的发射结和集电结均为反向偏置（VBE＜0，VBC＜0），只有很小的反向漏电流IEBO和ICBO分别流过两个结，故iB≈0，iC≈0，VCE≈VCC，对应于下图中的Ａ点。
这时集电极回路中的c、e极之间近似于开路，相当于开关断开一样。
BJT的这种工作状态称为截止。
当发射结和集电结均为正向偏置（VBE＞0，VBC＞0）时，调节RB，使IB=VCC/RC，则BJT工作在上图中的C点，集电极电流iC 已接近于最大值VCC/RC，由于iC受到RC的限制，它已不可能像放大区那样随着iB的增加而成比例地增加了，此时集电极电流达到饱和，对应的基极电流称为基极临界饱和电流IBS（），而集电极电流称为集电极饱和电流ICS（VCC/RC）。
此后，如果再增加基极电流，则饱和程度加深，但集电极电流基本上保持在ICS不再增加，集电极电压VCE=VCC-ICSRC=VCES=2.0-0.3V。
这个电压称为BJT的饱和压降，它也基本上不随iB增加而改变。
由于VCES很小，集电极回路中
的c、e极之间近似于短路，相当于开关闭合一样。
BJT的这种工作状态称为饱和。
由于BJT饱和后管压降均为0.3V，而发射结偏压为0.7V，因此饱和后集电结为正向偏置，即BJT饱和时集电结和发射结均处于正向偏置，这是判断BJT工作在饱和状态的重要依据。
下图示出了ＮＰＮ型BJT饱和时各电极电压的典型数据。
由此可见BJT相当于一个由基极电流所控制的无触点开关。
三极管处于放大状态还是开关状态要看给三极管基极加的电流Ib（偏流），随这个电流变化，三极管工作状态由截止-线性区-饱和状态变化而变。
BJT截止时相当于开关“断开”，而饱和时相当于开关“闭合”。
ＮＰＮ型BJT截止、放大、饱和三种工作状态的特点列于下表中。
结型场效应管（N沟道JFET）工作原理：
可将N沟道JFET看作带“人工智能开关”的水龙头。
这就有三部分：进水、人工智能开关、出水，可以分别看成是JFET的d极、g极、s极。
“人工”体现了开关的“控制”作用即vGS。
JFET工作时，在栅极与源极之间需加一负电压（vGS<0），使栅极、沟道间的PN结反偏，栅极电流iG≈0，场效应管呈现高达107Ω以上的输入电阻。
在漏极与源极之间加一正电压（vDS>0），使N沟道中的多数载流子（电子）在电场作用下由源极向漏极运动，形成电流iD。
iD的大小受“人工开关”vGS 的控制，vGS由零往负向增大时，PN结的耗尽层将加宽，导电沟道变窄，vGS绝对值越大则人工开关越接近于关上，流出的水（iD）肯定越来越小了，当你把开关关到一定程度的时候水就不流了。
“智能”体现了开关的“影响”作用，当水龙头两端压力差（vDS）越大时，则人工开关自动智能“生长”。
vDS值越大则人工开关生长越快，流水沟道越接近于关上，流出的水（iD）肯定越小了，当人工开关生长到一定程度的时候水也就不流了。
理论上，随着vDS逐渐增加，一方面沟道电场强度加大，有利于漏极电流iD增加；另一方面，有了vDS，就在由源极经沟道到漏极组成的N型半导体区域中，产生了一个沿沟道的电位梯度。
由于N沟道的电位从源端到漏端是逐渐升高的，所以在从源端到漏端的不同位置上，漏极与沟道之间的电位差是不相等的，离源极越远，电位差越大，加到该处PN结的反向电压也越大，耗尽层也越向N型半导体中心扩展，使靠近漏极处的导电沟道比靠近
源极要窄，导电沟道呈楔形。
所以形象地比喻为当水龙头两端压力差（vDS）越大，则人工开关自动智能“生长”。
当开关第一次相碰时，就是预夹断状态，预夹断之后id趋于饱和。
当vGS>0时，将使PN结处于正向偏置而产生较大的栅流，破坏了它对漏极电流iD的控制作用，即将人工开关拔出来，在开关处又加了一根进水水管，对水龙头就没有控制作用了。
绝缘栅场效应管(N沟道增强型MOSFET)工作原理：可将N沟道MOSFET看作带“人工智能开关”的水龙头。
相对应情况同JFET。
与JFET不同的的是，MOSFET刚开始人工开关是关着的，
水流流不出来。
当在栅源之间加vGS>0，N型感生沟道（反型层）产生后，人工开关逐渐打开，水流（iD）也就越来越大。
iD的大小受“人工开关”vGS的控制，vGS由零往正向增大时，则栅极和P型硅片相当于以二氧化硅为介质的平板电容器，在正的栅源电压作用下，介质中便产生了一个垂直于半导体表面的由栅极指向P型衬底的电场，这个电场排斥空穴而吸引电子，P型衬底中的少子电子被吸引到衬底表面，这些电子在栅极附近的P型硅表面便形成了一个N型薄层，即导通源极和漏极间的N型导电沟道。
栅源电压vGS越大则半导体表面的电场就越强，吸引到P型硅表面的电子就越多，感生沟道将越厚，沟道电阻将越小。
相当于人工开关越接近于打开，流出的水（iD）肯定越来越多了，当你把开关开到一定程度的时候水流就达到最大了。
MOSFET 的“智能”性与JFET原理相同，参上。
绝缘栅场效应管(N沟道耗尽型MOSFET)工作原理：基本上与N沟道JFET一样，只是当vGS>0时，N沟道耗尽型MOSFET 由于绝缘层的存在，并不会产生PN结的正向电流，而是在沟道中感应出更多的负电荷，使人工智能开关的控制作用更明显。