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三極管開(kāi)關(guān)電路（詳解三極管作為電子開(kāi)關(guān)使用的方法）
三極管構(gòu)成的電子開(kāi)關(guān)與普通的機(jī)械開(kāi)關(guān)相比，具有體積小、無(wú)機(jī)械觸點(diǎn)、開(kāi)關(guān)速度快、便于用電信號(hào)控制等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于電子電路中。本文以常用的NPN型三極管為例，來(lái)介紹一下三極管作為電子開(kāi)關(guān)使用的方法。
▲ NPN型三極管構(gòu)成的電子開(kāi)關(guān) 。
上圖中的8050三極管為常用的NPN型三極管，在這里作為電子開(kāi)關(guān)使用去控制小燈泡的亮與滅。小燈泡為老式手電筒用的小燈泡。
上圖電路中，只要輸入電壓Vin為高電平（這里假定高電平的幅度為5V，低電平的幅度為0V），則三極管VT獲得偏流而導(dǎo)通，此時(shí)VT的c-e兩極之間的電阻變得很小（數(shù)十Ω以下，具體大小與管子的飽和深度有關(guān)），如同一個(gè)閉合的開(kāi)關(guān)，故此時(shí)小燈泡得電點(diǎn)亮。
當(dāng)Vin為低電平時(shí)，VT無(wú)法獲得偏流，其處于截止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)VT的c-e兩極之間的電阻變得甚大（在數(shù)十MΩ以上），如同一個(gè)斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)，故此時(shí)小燈泡熄滅。
【三極管開(kāi)關(guān)電路詳解三極管作為電子開(kāi)關(guān)使用的方法】圖中的電阻R為三極管的基極限流電阻，用以防止前級(jí)驅(qū)動(dòng)電路流入三極管的基極電流過(guò)大而損壞管子。下面介紹一下該電阻的計(jì)算方法。
▲ TO-92封裝的8050三極管。
8050三極管的BVceo＝25V，Icm＝1.5A，Pcm＝1W 。
為了計(jì)算方便，這里假定選用的8050三極管的β為250，小燈泡的工作電流為250mA，則VT的基極電流Ib＝Ic/β＝250mA/250＝1mA 。也就是說(shuō)，上圖中的三極管VT要想飽和導(dǎo)通，其Ib應(yīng)≥1mA 。為了使VT能夠處于深度飽和導(dǎo)通，以減小其飽和壓降，一般可選（1.5～2）Ib，這里取2mA，則R＝（5V－0.7V）/2mA＝2.15KΩ（式中的5V為高電平的幅度，0.7V為三極管發(fā)射結(jié)的正向壓降），實(shí)際中可以選用標(biāo)稱(chēng)值為2KΩ或2.2KΩ的電阻。
▲ 老式手電筒用的小燈泡。
順便說(shuō)一下，三極管作為電子開(kāi)關(guān)使用時(shí)，選用β大一些的管子可以減輕前級(jí)驅(qū)動(dòng)電路的負(fù)擔(dān) 。在負(fù)載電流不變時(shí)，三極管的β越大、基極驅(qū)動(dòng)電流越大，則管子的飽和壓降就越小。用三極管驅(qū)動(dòng)繼電器、指示燈時(shí)亦可以按上述方法來(lái)計(jì)算R的阻值。

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三極管開(kāi)關(guān)電路 詳解三極管作為電子開(kāi)關(guān)使用的方法

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