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三极管作为开关元件原理

来源:www.haichao.net  时间:2023-03-31 03:40   点击:169  编辑:admin   手机版

一、三极管做开关的原理?

1 三极管可以作为开关使用2 当三极管的基极电压为正向时,会使集电极和发射极之间形成一条导通通路,此时三极管相当于一个导体,可以传递电流,实现开关的闭合;当基极电压为反向时,三极管处于截止状态,开关处于断开状态。3 三极管作为开关的原理是利用其基极电压控制其发射极和集电极之间的电流,从而实现开关的闭合和断开。三极管开关在电子电路中应用广泛,可以用于数字电路、模拟电路、功率电路等领域。

二、三极管作为开关时的工作原理及个电阻的作用?

三极管作为开关时其工作在饱和状态,这时三极的放大倍数在20倍左右。一般是用NPN三极管,应根据所需的电流来选择基极的电阻,电阻太小了功耗大(浪费电),电阻大了达不到所需的电流。电阻=V(电源电压)*20(放大倍数)/ I(所需电流)

三、三极管作为开关是什么原理(详解)?

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。[1]

2电路图编辑

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)。[1]

3工作原理编辑

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。而处于放大状态的三极管的特征是发射结处于正向偏置,集电结处于反向偏置。这也是可以使用电压表测试发射结,集电结的电压值判定三极管工作状况的原理。开关三极管正是基于三极管的开关特性来工作的。[1]

工作模式

三极管的种类很多,并且不同型号各有不同的用途。三极管大都是塑料封装或金属封装,常见三极管的外观,有一个箭头的电极是发射极,箭头朝外的是NPN型三极管,而箭头朝内的是PNP型。实际上箭头所指的方向是表示电流的方向。

图1

[1]

双极面结型晶体管两个类型:NPN和PNP

NPN类型包含两个n型区域和一个分隔它们的p型区域;PNP类型则包含两个p型区域和一个分隔它们的n型区域,图2和图3分别是它们的电路符号。以下的说明将集中在NPN 三极管。

图2: NPN 三极管的电路符号

图2:NPN 三极管的电路符号

图3: PNP 三极管的电路符号

图3:PNP 本极管的电路符号

三极管工作于三种不同模式:截止模式、线性放大模式及饱和模式,见图4。

图4 三种工作模式

图4 三种工作模式

4特点应用编辑

开关三极管具有寿命长、安全可靠、没有机械磨损、开关速度快、体积小等特点。开关三极管可以用很小的电流,控制大电流的通断,有较广泛的应用。小功率开关管可以用在电源电路、驱动电路、开关电路等;大功率管可用于彩色电视机、通信设备的开关电源;也可用于低频功率放大电路、电流调整等;高反压大功率开关管可用于彩色电视机行输出管。

[1]

四、三极管开关电路原理?

当加在三极管开关电路发射结电压小于PN结的导通电压,即基极电流、集电极电流、发射极电流都为零时,三极管开关电路这时失去了电流放大作用,值的就是集电极和发射极之间相当于开关的断开状态。

当加在三极管开关电路发射结电压大于PN结的导通电压,当基极电流增大到一定程度时,集电极电流不随着基极电流的增大而增大,此时三极管开关电路失去电流放大作用,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三极管开关电路的导通状态。

五、三极管开关原理?

1 是通过控制基极电流,从而控制集电极和发射极之间的电路开关状态,实现电路的开关控制。2 当基极电流为零时,三极管处于截止状态,此时集电极和发射极之间的电路处于断开状态;当基极电流大于零时,三极管处于导通状态,此时集电极和发射极之间的电路处于连接状态。3 三极管开关广泛应用于电子电路中,可以实现电路的开关控制、信号放大、频率变换等功能。

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