三极管开关电路的分析设计方案_第1页
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文档简介

1、三极管开关电路的分析设计由于对硅三极管而言，其基射极接面之正向偏压值约为 0.6伏特， 因此欲使三极管截止，Vin必须低于0.6伏特，以使三极管的基极电 流为零。通常在设计时，为了可以更确定三极管必处于截止状态起见， 往往使Vin值低于0.3伏特。（838电子资源）当然输入电压愈接近 零伏特便愈能保证三极管开关必处于截止状态。 欲将电流传送到负载 上，则三极管的集电极与射极必须短路， 就像机械开关的闭合动作一 样。欲如此就必须使 Vin达到够高的准位，以驱动三极管使其进入 饱和工作区工作，三极管呈饱和状态时，集电极电流相当大，几乎使 得整个电源电压Vcc均跨在负载电阻上，如此则 VcE便接近于

2、0,而 使三极管的集电极和射极几乎呈短路。 在理想状况下，根据奥姆定律 三极管呈饱和时，其集电极电流应该为：Vccc他和川"rZ7因此，基极电流最少应为：rIc（sat） VCC"他和）二二B BRld 曲www* d i Hngon. coni上式表出了 IC和IB之间的基本关系，式中的（3值代表三极管的 直流电流增益，对某些三极管而言，其交流3值和直流3值之间,有着甚大的差异。欲使开关闭合，则其 Vin值必须够高，以送出超过 或等于（式1）式所要求的最低基极电流值。由于基极回路只是一个 电阻和基射极接面的串联电路，故 Vin可由下式来求解：%cRbVin=I 田饱和)R

3、u+0.6VVin 二+0.6VLD武 2)一旦基极电压超过或等于(式2)式所求得的数值，三极管便导通， 使全部的供应电压均跨在负载电阻上，而完成了开关的闭合动作。总而言之，三极管接成图1的电路之后，它的作用就和一只与负 载相串联的机械式开关一样，而其启闭开关的方式，则可以直接利用 输入电压方便的控制，而不须采用机械式开关所常用的机械引动 (mechanical actuator)、螺管柱塞(solenoid plunger)或电驿电枢(relay armature)等控制方式。为了避免混淆起见，本文所介绍的三极管开关均采用 NPN三极管， 当然NPNE极管亦可以被当作开关来使用，只是比较不常

4、见罢了。例题1试解释出在图的开关电路中，欲使开关闭合(三极管饱和)所须的 输入电压为何？并解释出此时之负载电流与基极电流值解：由2式 可知，在饱和状态下，所有的供电电压完全跨降于负载电阻上，因此Vg 24Vb饱和尸瓦 =蠢=1-5A由方程式(1)可知Vcc _In他和尸n pV仇D24V'（150）（1642） =10niA% ww.（1 i ttn直on* com因此输入电压可由下式求得:Vi 门二 h（飽和）R 討 0.6V =（10mA）（1K）+O.6V=1O.6V24VVin3 = 150C '.III'WWW图用三极管做为灯泡开关由例题1得知，欲利用三极管开关来控制大到1.5A的负载电流之 启闭动作，只须要利用甚小的控制电压和电流即可。此外，三极管虽 然流过大电流，

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