【導(dǎo)讀】電子元件技術(shù)網(wǎng)的朋友有福了，這里小編為大家詳解三極管開關(guān)電路的知識(shí)，特別是關(guān)于達(dá)林頓電路圖分析，雖說三極管開關(guān)電路大家天天見，但是真正懂得它的人著實(shí)不多，這里小編就為大家來詳細(xì)系統(tǒng)的講解下三極管開關(guān)電路。
今天小編為大家?guī)砹岁P(guān)于三極管開關(guān)電路的知識(shí)，對(duì)于做電路設(shè)計(jì)的工程師來說三極管可以說是天天見，那么其一些原理、特征、作用都是我們需要知道的，因此小編在此為大家匯總了相關(guān)的知識(shí)和案例，來方便大家的參閱。
圖一所示是NPN三極管的共射極電路，圖二所示是它的特性曲線圖，圖中它有3 種工作區(qū)域：截止區(qū)(Cutoff Region)、線性區(qū) (Active Region) 、飽和區(qū)(Saturation Region)。三極管是以B極電流IB作為輸入，操控整個(gè)三極管的工作狀態(tài)。若三極管是在截止區(qū)，IB趨近于0(VBE亦趨近于0)，C極與E極間約呈斷路狀態(tài)，IC=0，VCE=VCC。若三極管是在線性區(qū)，B-E接面為順向偏壓，B-C接面為逆向偏壓，IB的值適中 (VBE=0.7V)， IC=h F E I B 呈比例放大，Vce=Vcc-Rc Ic=Vcc-Rc hFE IB可被IB操控。若三極管在飽和區(qū)，IB很大，VBE=0.8V，VCE=0.2V，VBC=0.6V，B-C與B-E兩接面均為正向偏壓，C-E間等同于一個(gè)帶有0.2V電位落差的通路，可得Ic=(Vcc-0.2)/Rc ，Ic與IB無關(guān)了，因此時(shí)的IB大過線性放大區(qū)的IB值，Ic<hFE IB是必然的。三極管在截止態(tài)時(shí)C-E間如同斷路，在飽和態(tài)時(shí)C-E間如同通路(帶有0.2V電位降)，因此可以作為開關(guān)。控制此開關(guān)的是IB，也可以用VBB作為控制的輸入訊號(hào)。圖三、四分別顯示三極管開關(guān)的通路、斷路狀態(tài)，及其對(duì)應(yīng)的等效電路。
圖1 NPN 三極管共射極電路
圖2 共射極電路輸出特性曲
圖3 截止態(tài)如同斷路線圖
圖4 飽和態(tài)如同通路
實(shí)驗(yàn)：三極管的開關(guān)作用
簡(jiǎn)單三極管開關(guān)：電路如圖5，電阻RC是LED限流用電阻，以防止電壓過高燒壞LED(發(fā)光二極管)，將輸入信號(hào)VIN從0調(diào)到最大 (等分為約20 個(gè)間隔)，觀察并記錄對(duì)的VOUT以及LED的亮度。當(dāng)三極管開關(guān)為斷路時(shí)，VOUT=VCC=12V，LED不亮。當(dāng)三極管開關(guān)通路時(shí)，VOUT=0.2V ，LED會(huì)亮。改良三極管開關(guān)：因?yàn)槿龢O管由截止區(qū)過度到飽和區(qū)需經(jīng)過線性區(qū)，開關(guān)的效果不會(huì)有明確的界線。為使三極管開關(guān)的效果明確，可串接兩三極管，電路如圖六。同樣將輸入信號(hào)VIN從0調(diào)到最大(等分為約20個(gè)間隔)，觀察并記錄對(duì)應(yīng)的VOUT以及LED的亮度。
圖5 簡(jiǎn)單開關(guān)三極管電路圖
圖6 改良三極管開關(guān)電路-達(dá)林頓電路圖
以上圖可以看出幾乎任何一種型號(hào)三極管都可一做為電子開關(guān)來使用，如果條件允許也可用來控制加熱設(shè)備。可見開關(guān)三極管只是一個(gè)籠統(tǒng)的概念，不過市面上也有少數(shù)的專用開關(guān)三極管出售。
