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三极管开关电路作业原理解析

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 图一所示是NPN三极管的 共射极电路,图二所示是它的特性

三极管开关电路作业原理解析



 图一所示是NPN三极管的 共射极电路,图二所示是它的特性曲线图,图中它有3 种作业区域:截止区(Cutoff Region)、线性区 (AcTIve Region) 、饱满区(SaturaTIon Region)。三极管是以B 极电流IB 作为输入,操控整个三极管的作业状况。若三极管是在截止区,IB 趋近于0 (VBE 亦趋近于0),C 极与E 极间约呈断路状况,IC = 0,VCE = VCC。若三极管是在线性区,B-E 接面为顺向偏压,B-C 接面为逆向偏压,IB 的值适中 (VBE = 0.7 V),  I C =h F E I B   呈份额扩大,Vce  = Vcc -Rc I c = V cc - Rc  hFE IB可被 IB 操控。若三极管在饱满区,IB 很大,VBE = 0.8 V,VCE = 0.2 V,VBC = 0.6 V,B-C 与B-E 两接面均为正向偏压,C-E间等同于一个带有0.2 V 电位落差的通路,可得I c=( Vcc - 0.2 )/ Rc  ,Ic 与 IB 无关了,因而刻的IB大过线性扩大区的IB 值,   Ic<hFE  IB  是必定的。三极管在截止态时 C-E 间好像断路,在饱满态时C-E 间好像通路 (带有0.2 V 电位降),因而能够作为开关。操控此开关的是 IB,也能够用 VBB 作为操控的输入信号。图三、四别离显现三极管开关的通路、断路状况,及其对应的等效电路。



              图1   NPN 三极管共射极电路                             图2  共射极电路输出特性曲


       


            图3、截止态好像断路线图                                        图4、饱满态好像通路

试验:三极管的开关作用


简略三极管开关:电路如图5,电阻RC是LED限流用电阻,以避免电压过高烧坏LED(发光二极管),将输入信号 VIN 从0 调到最大 (等分为约20 个距离),调查并记载对的 VOUT 以及LED 的亮度。当三极管开关为断路时,VOUT =VCC =12 V,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:由于三极管由截止区过度到饱满区需通过线性区,开关的作用不会有清晰的界限。为使三极管开关的作用清晰,可串接两三极管,电路如图六。相同将输入信号 VIN 从0 调到最大 (等分为约20 个距离),调查并记载对应的VOUT 以及LED 的亮度。


   
        图5、简略开关三极管电路图                                  图6、改进三极管开关电路-达林顿电路图

以上能够看出简直任何一种类型三极管都可一做为电子开关来运用,假如条件答应也可用来操控加热设备。可见开关三极管仅仅一个抽象的概念,不过市面上也有少量的专用开关三极管出售.

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