傳統(tǒng)的機械式開關(guān),其通過機械動作控制電流的導(dǎo)通和斷開。而三極管作為開關(guān)應(yīng)用,而且是無觸點電子開關(guān),其通過輸入電壓信號來控制三極管的導(dǎo)通與斷開,從而使電路被導(dǎo)通或切斷。 三極管的三種工作狀態(tài),截止、放大、飽和。 截止?fàn)顟B(tài);其基極偏置電壓小于PN結(jié)導(dǎo)通電壓?;鶚O電流為零時,其發(fā)射極與集電極是沒電流流過,那么三極管是失去放大能力的,這種工作狀態(tài)為截止?fàn)顟B(tài)。 飽和狀態(tài);其基極偏置電壓高于PN結(jié)導(dǎo)通電壓,當(dāng)其基極電流增加到一定值時,集電極電流不在隨著基極電流變化而變化,而是逼近某個恒定值,這種工作狀態(tài)為飽和狀態(tài)。 題目說的三極管實現(xiàn)開關(guān)功能,就是在它的飽和狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)不斷切換,實現(xiàn)電路的接通和斷開。三極管在截止?fàn)顟B(tài)時,當(dāng)基極偏置電壓小于PN結(jié)電壓時,集電極與發(fā)射極之間呈斷開狀態(tài)。假如是硅材料的三極管,輸入電壓信號不能高于0.6V,鍺材料的三極管,輸入電壓信號不能高于0.3V。由此可知,三極管的集電極和發(fā)射極之間相當(dāng)于開關(guān)。相比傳統(tǒng)的機械式開關(guān),三極管的集電極與發(fā)射極類似于機械式開關(guān)的動觸點與靜觸點,基極類似于線圈。 三極管與我們用的水龍頭其實大同小異,水龍頭的全關(guān)相當(dāng)于三極管的截止,水龍頭的全開相當(dāng)于三極管的飽和,水龍頭從全關(guān)到全開這個過程相當(dāng)于三極管的放大工作狀態(tài)。所以說,要想三極管截止工作狀態(tài)理想,其輸入電壓信號接近于零,要想三極管飽和工作狀態(tài)理想,其輸入電壓信號高于PN結(jié)導(dǎo)導(dǎo)通電壓但輸入電壓信號不能太高。 三極管作為開關(guān)應(yīng)用,相比于傳統(tǒng)機械式開關(guān)的優(yōu)點有哪些? 三極管在斷開與導(dǎo)通時,沒有觸點的磨損以及觸點的侵蝕,導(dǎo)通瞬間沒有感應(yīng)電動勢引起的弧光,啟閉時間短等優(yōu)點。正因為其有這些優(yōu)點,在開關(guān)電源電路、脈沖電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、輸出電路等得到廣泛的應(yīng)用。 |
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