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  • 三極管在飽和區做電子開關解析
    • 發布時間:2021-07-19 18:57:04
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    三極管在飽和區做電子開關解析
    三極管電子開關
    三極管是一種電流放大器件,一般是用來放大電流或者作為電子開關使用,本文主要以電子開關這種用法進行說明。
    對于NPN型三極管,做開關用法的三極管接法一般如下圖所示(先忽略參數)。
    三極管 電子開關
    在輸入端給一個電壓3V后,三極管的基極就會有電流,我們可以通過調節電阻R1(這里是10K),R2(這里是4.7K)的大小來改變基極電流的大小。
    由于三極管基極與發射極間的壓降約為0.7V左右(上圖中為0.771V),因此電阻R2上的電流為0.7V/R2,即164uA,電阻R1上的電流為(Ui-0.7)/R1,即223uA,R1上的電流減去R2上的電流就是三極管基極電流,即59uA。
    當三極管的電流放大倍數為100時,三極管集電極的電流為放大倍數乘基極電流,即59uAx100=5.9mA,因此1K的集電極電阻上的壓降為5.9mAx1k=5.9V。
    由于集電極電阻與地間的電源電壓為9V,所以三極管集電極上的電壓為9V-5.9V=3.1V,三極管工作在放大區。我們如果將集電極電阻從1K改到10k,看看這時會發生什么情況。
    按照前面說的,在三極管工作在放大區時,集電極電流應該是5.9mA,因此集電極電阻的壓降應該是5.9mAx10k=59V,但是電源只有9V,不可能會產生比電源電壓更大的壓降。
    就算是三極管集電極與發射極間的壓降為0V,集電極上的電流最大也只有0.9mA,相當于電流放大了15.3倍。
    由于這時三極管的集電極電壓接近于0V,如果把集電極與發射極想像成一個開關的話就像是該開關閉合了,如下圖所示。
    三極管 電子開關
    當輸入的3V電壓變成0V后,由于基極電流變成0,集電極電流也為0,這時集電極電壓就是9V,相當于開關斷開,如下圖所示。
    三極管 電子開關
    另外還可以通過減小基極電阻的方法使三極管工作在飽和區。
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