开关三极管工作原理详解.docx

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1、开关三极管工作原理详解网络导语：开关三极管Switchtransistor的外形与普通三极管外形一样，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。Switchtransistor的外形与普通三极管外形一样，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。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

2、主电流的回路上，输入电压Vin那么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。详细的讲，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关闭状态，此时三极管乃工作于截止cutoff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连接状态，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，

3、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

4、也是可以使用电压表测试发射结，集电结的电压值断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。工作形式三极管的种类很多，并且不同型号各有不同的用处。三极管大都是塑料封装或者金属封装，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。双极面结型晶体管两个类型：NPN和PNPNPN类型包含两个n型区域和一个分隔它们的p型区域；PNP类型那么包含两个p型区域和一个分隔它们的n型区域。三极管的开关作用简单三极管开关：电路如图5，电阻RC是LED限流用电阻，以防止电压过高烧坏LED发光二极管，将输入信

5、号VIN从0调到最大等分为约20个间隔，观察并记录对的VOUT和LED的亮度。当三极管开关为断路时，VOUT=VCC=12V，LED不亮。当三极管开关通路时，VOUT=0.2V，LED会亮。改进三极管开关：因为三极管由截止区过度到饱和区需经过线性区，开关的效果不会有明确的界限。为使三极管开关的效果明确，可串接两三极管，电路如图六。同样将输入信号VIN从0调到最大等分为约20个间隔，观察并记录对应的VOUT和LED的亮度。三极管开关与机械式开关的比拟截至目前为止，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完全短路而使VCE0，大多数的小信号硅质三

6、极管在饱和时，VCE饱和值约为02伏特，纵使是专为开关应用而设计的交换三极管，其VCE饱和值顶多也只能低到01伏特左右，而且负载电流一高，VCE饱和值还会有些许的上升现象，固然对大多数的分析计算而言，VCE饱和值可以不予考虑，但是在测试交换电路时，必须明白VCE饱和值并非真的是0。固然VCE饱和的电压很小，本身微缺乏道，但是假设将几个三极管开关串接起来，其总和的压降效应就很可观了，不幸的是机械式的开关经常是采用串接的方式来工作的，如图3a所示，三极管开关无法模拟机械式开关的等效电路如图3b所示来工作，这是三极管开关的一大缺点。1三极管开关不具有活动接点部份，因此不致有磨损之虑，可以使用无限屡次

7、，一般的机械式开关，由于接点磨损，顶多只能使用数百万次左右，而且其接点易受污损而影响工作，因此无法在脏乱的环境下运作，三极管开关既无接点又是密封的，因此无此顾虑。2三极管开关的动作速度较一般的开关为快，一般开关的启闭时间是以毫秒ms来计算的，三极管开关那么以微秒s计。3三极管开关没有跃动bounce现象。一般的机械式开关在导通的瞬间会有快速的连续启闭动作，然后才能逐渐到达稳定状态。4利用三极管开关来驱动电感性负载时，在开关开启的瞬间，不致有火花产生。反之，当机械式开关开启时，由于瞬间切断了电感性负载样上的电流，因此电感之瞬间感应电压，将在接点上引起弧光，这种电弧非但会侵蚀接点的外表，亦可能造成

8、干扰或者危害。L7912ACV负12V三端稳压块参数制造商STMicroelectronics产品种类线性稳压器-标准RoHS是极性Negative输出端数量1输出类型Fixed输出电压-12V输出电流500mA线路调整率240mV负载调节240mV回动电压最大值1.1V最大输入电压-19V最大工作温度+125C最小工作温度0C封装。稳压器L7912ACV-DGdzsc/ic-detail/9_2821.产品分类：集成电路(IC)PMIC-稳压器-线性标准包装：50稳压器拓扑构造：负，固定式输入电压：可下调至-35V稳压器数量：1电流-限制最小：-安装类型：通孔供给商设备封装：TO-220输出电压：-12V电压-压降标准：1.1V1A工作温度：0C125C包装：管件电流-输出：1.5A声明：本文为转载类文章，如涉及版权问题，请及时联络我们删除2737591964，不便之处，敬请谅解！